1、超（超）臨界機(jī)組氧化皮生成、剝落機(jī)理與防治措施鍋爐水/蒸汽流通系統(tǒng)中氧化皮的生成、剝落與沉積主要集中在爐前高壓給水系統(tǒng)、水冷壁、過熱器、再熱器、主汽調(diào)門中。氧化皮的生成、剝落與沉積受溫度、壓力、蒸汽參數(shù)（密度、離子積、介電常數(shù)、PH、氫電導(dǎo)率、陰離子含量、比電導(dǎo)率、氧化還原電位）、蒸汽溶氧量、蒸汽含鐵量、蒸汽鉻酸根含量等多種參數(shù)共同控制。在鍋爐不同位置氧化皮的生成、剝落、沉積機(jī)理不同，爐前高壓給水系統(tǒng)和水冷壁中的氧化皮的沉積主要是流動(dòng)加速腐蝕所致。再熱器、過熱器與主汽調(diào)門中的氧化皮形成、剝落與沉積機(jī)理更加復(fù)雜，總的來說控制蒸汽含鐵量、控制蒸汽氧化還原電位、降低蒸汽溶氧量有助于減少氧化皮的形成、

2、剝落與沉積。圖1 電廠系統(tǒng)圖一、生成、剝落與沉積原理1.1、氧化皮在爐前和水冷壁中的生成、剝落與沉積機(jī)理碳鋼在水中不穩(wěn)定，有腐蝕傾向，只有在鋼表面形成穩(wěn)定的氧化膜后，才能保持穩(wěn)定。在不同溫度條件下，氧化膜的形成機(jī)制不同，其微觀結(jié)構(gòu)也不同。在較低溫度條件下形成的磁性鐵氧化膜是多孔、疏松的。在較低溫度下，氧化膜的形成分為3步：第一步：Fe的氧化和H+的還原:FeFe2+2e-；2H+2e-H2；總反應(yīng)為：Fe+2H2OFe2+2(OH-)+H2 (1)第二步：Fe2+和2(OH-)極易發(fā)生反應(yīng)生成Fe(OH)2；Fe2+2(OH-)Fe(OH)2 (2)第三步：Fe(OH)2被氧化生成Fe3O4；

3、 3Fe(OH)2Fe3O4+4H2O+H2由式(1)可見，在較低溫度下，氧化膜的形成需要有一定量的鐵離子和氫氧根。鋼表面上的鐵離子是由腐蝕過程擴(kuò)散至表面的，而氫氧根則與水的PH值有關(guān)。磁性氧化鐵的形成通常受形成和溶解2個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制。任何條件的變化導(dǎo)致此動(dòng)力學(xué)狀態(tài)改變時(shí)，都會(huì)影響磁性氧化鐵的穩(wěn)定。擴(kuò)散系數(shù)和介電常數(shù)等因素會(huì)綜合影響碳鋼的腐蝕速率。圖2 給水系統(tǒng)管道腐蝕控制因素根據(jù)溫度和壓力的不同，碳鋼表面可以分3個(gè)區(qū)域：第1個(gè)區(qū)域是磁性氧化鐵穩(wěn)定區(qū)；第2個(gè)區(qū)域是磁性氧化鐵溶解區(qū)；第3個(gè)區(qū)域是磁性氧化鐵沉積區(qū)。在相對(duì)低溫、低壓的高密度區(qū)域內(nèi)，相對(duì)介電常數(shù)很大，但水的擴(kuò)散系數(shù)很小，由于溶劑(水

4、)和溶質(zhì)(鐵離子)在磁性氧化鐵的毛細(xì)孔道中很難擴(kuò)散，因此碳鋼的實(shí)際腐蝕和沉積速率都很慢，此區(qū)域?qū)儆诖判匝趸F穩(wěn)定區(qū)；在高密度的超臨界壓力、相對(duì)圖3 壓力與溫度對(duì)腐蝕的影響低溫有限區(qū)域內(nèi)，擴(kuò)散系數(shù)很大，介電常數(shù)也較大，碳鋼的實(shí)際腐蝕速率相應(yīng)較快，此區(qū)域?qū)儆诖判匝趸F溶解區(qū)；在高密度的超臨界壓力、較高溫區(qū)域內(nèi)，擴(kuò)散系數(shù)和介電常數(shù)隨溫度升高而減小，當(dāng)介電常數(shù)小于15時(shí)，水中鐵離子發(fā)生大規(guī)模締合，磁性氧化鐵的形成占絕對(duì)主導(dǎo)地位，此區(qū)域?qū)儆诖判匝趸F沉積區(qū)。通常把超臨界水介電常數(shù)Ds=15時(shí)的溫度稱為磁性氧化鐵沉積溫度，超過這個(gè)溫度，超臨界水中的鐵離子就會(huì)發(fā)生大規(guī)模的締合，從而導(dǎo)致磁性氧化鐵沉積。在超（

5、超）臨界機(jī)組中從凝結(jié)水精除鹽裝置出口至給水泵入口，凝結(jié)水和低壓給水的溫度和壓力均較低，磁性氧化鐵的實(shí)際溶解度較小，因而水中鐵離子含量較少，總體上略有增加，但不會(huì)有明顯變化；在給水泵出口，給水壓力急劇增大，達(dá)到超臨界壓力，但溫度較低(除氧器出口溫度)，此時(shí)，磁性氧化鐵在給水中的實(shí)際溶解度較大，因此給水中的鐵離子含量大大增加；在省煤器入口，由于給水經(jīng)過高壓加熱器后溫度升高，擴(kuò)散系數(shù)減小，介電常數(shù)也下降到20左右，磁性氧化鐵溶解度有所下降，但給水中的鐵離子尚未出現(xiàn)大規(guī)模締合；在省煤器中，給水進(jìn)一步被加熱，擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)一步減小，特別是介電常數(shù)下降到15以下，鐵離子發(fā)生大規(guī)模締合，水中大部分鐵離子沉積在省

6、煤器內(nèi)的金屬表面上；在水冷壁中，溫度上升至臨界溫度以上，鐵離子的溶解度降至很低，但由于大部分鐵離子已經(jīng)沉積在省煤器中，因此水冷壁中的鐵離子沉積量不會(huì)太多，而在水冷壁節(jié)流圈處壓力突然減小，導(dǎo)致離子溶解度跳躍式減小，過剩的鐵離子將迅速以磁性氧化鐵形式析出。雖然節(jié)流圈處流速較大，但由于磁性氧化鐵具有圖4 磁性氧化鐵生成、溶解與沉積區(qū)域圖磁極，類似于磁鐵礦，因此仍然會(huì)集中沉積在節(jié)流圈附近，節(jié)流圈孔徑越小，壓差越大，磁性鐵越容易沉積在節(jié)流圈上。當(dāng)節(jié)流圈上產(chǎn)生磁性鐵沉積后，孔徑越來越小，沉積速率則越來越大，直至水冷壁過熱，甚至發(fā)生爆管；在其后的頂棚、包覆墻系統(tǒng)以及過熱器系統(tǒng)中，基本不會(huì)再發(fā)生鐵離子的沉積。

7、當(dāng)省煤器入口給水中的鐵離子含量低于一定數(shù)值(與主蒸汽鐵離子含量接近，一般為0.51.0ug/L)時(shí)，省煤器管內(nèi)壁及水冷壁節(jié)流圈附近均不會(huì)產(chǎn)生沉積。這個(gè)數(shù)值可通過水汽系統(tǒng)鐵離子查定試驗(yàn)(在機(jī)組水汽循環(huán)系統(tǒng)各有關(guān)部位同步取樣檢測(cè)鐵離子含量)確定，應(yīng)作為給水中鐵離子含量的控制標(biāo)準(zhǔn)。1.2、超（超）臨界機(jī)組高溫受熱面內(nèi)壁氧化皮生成機(jī)理、氧化皮剝落原因超（超）臨界機(jī)組常用合金在高溫微氧（0.131.3PaO2）蒸汽中暴露一段時(shí)間后，在合金基體上生成雙層氧化皮，外層是磁性四氧化三鐵（Fe3O4）相；在外層與合金基底之間的物相主要由晶粒極細(xì)的Fe-Cr尖晶石化合物構(gòu)成，其中夾雜著粗大晶粒FeCr2O4尖晶石

8、。在高溫條件下磁性四氧化三鐵（Fe3O4）相的生成不可避免，蒸汽管道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)水分子中的氧與金屬元素發(fā)生氧化反應(yīng)，稱為蒸汽氧化。1929年由Schikorr研究得出，在無溶解氧的水中，鐵和水反應(yīng)生成Fe3O4并放出氫，并得到廣泛認(rèn)同。二十世紀(jì)七十年代，德國(guó)的科學(xué)家通過電子顯微鏡的觀察，又進(jìn)一步確定了鐵-水反應(yīng)的就位氧化過程。金屬表面的氧化膜并非由水汽中的溶解氧和鐵反應(yīng)形成的，而是由水汽本身的氧分子氧化表面的鐵所形成的。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下： 3Fe Fe2+2Fe 3+ +8e 4H2O 4OH+4H+ Fe 2+ +2Fe 3+ +4OH Fe3O4+4H+ 4H+4H+8e 4H2 - 3F

9、e+4H2O Fe3O4+ 4H2對(duì)于鍋爐而言，在450700的溫度范圍內(nèi)，蒸汽通路中的高溫水蒸氣是強(qiáng)氧化劑，管道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)水分子中的氧與金屬元素的氧化反應(yīng)，稱之為蒸汽氧化，這是氧化皮產(chǎn)生的電化學(xué)機(jī)理。就是管道內(nèi)壁在沒有溶解氧的環(huán)境中，僅在水蒸汽的作用下，也可以發(fā)生氧化反應(yīng)，形成氧化皮。決定高溫受熱面 (包括過熱器、再熱器和主汽調(diào)門等)內(nèi)壁氧化皮生成厚度的因素主要有8個(gè)：溫度的高低；時(shí)間的長(zhǎng)短；基體含鉻量的高低；鐵素體與奧氏體的差異；合金鋼晶粒粗細(xì)；是否經(jīng)過冷作硬化；蒸汽PH值；蒸汽陰離子含量。溫度的高低和時(shí)間長(zhǎng)短的影響可以用拉森米勒參數(shù)(Larson-Miller Parameter，LMP)

10、表達(dá)，溫度是最重要的影響因素。在抗蒸汽氧化性能方面，一般的規(guī)律是：高鉻鋼優(yōu)于低鉻鋼；奧氏體鋼優(yōu)于鐵素體鋼；細(xì)晶粒鋼優(yōu)于粗晶粒鋼；冷作硬化(如噴丸)鋼優(yōu)于非冷作硬化鋼；蒸汽高PH值與低陰離子含量有助于抑制氧化皮的生成。影響過熱器(SH)、再熱器(RH)以及主汽調(diào)門等氧化皮剝落的主要因素也有6個(gè)：氧化皮厚度，氧化皮臨界厚度(critical scale thickness )是指當(dāng)氧化皮厚度超過某個(gè)數(shù)值時(shí)，剝落的風(fēng)險(xiǎn)就非常大；在安全厚度和臨界厚度之間，氧化皮剝落的可能性也是存在的，剝落與否取決于溫度變化的速率和氧化皮內(nèi)部的空穴缺陷等因素。一般認(rèn)為，奧氏體鋼氧化皮的臨界厚度為150m。但是此種說其實(shí)

11、是有前提條件的。因?yàn)檠趸さ呐R界厚度并不僅僅與金屬母材有關(guān)，還取決于氧化皮所承受的總彈性應(yīng)變以及氧化皮的結(jié)構(gòu)和組分等因素；合金熱膨脹系數(shù)；蒸汽濕度；鍋爐啟、停方式和頻率；蒸汽溫度或金屬壁溫；蒸汽氧含量。一般的規(guī)律是：氧化皮的厚度超過某一臨界值后，剝落的可能性大大增加；合金與金屬氧化物熱膨脹系數(shù)差異越大，氧化皮剝落的可能性就越大；濕蒸汽可能引起氧化皮剝落，且蒸汽濕度越大，氧化皮剝落的可能性越大；鍋爐啟、停速度過快，可能引起氧化皮剝落；鍋爐啟、停頻率越高，氧化皮剝落的可能性越大；蒸汽溫度(或金屬壁溫)超過某一臨界之后，氧化皮剝落的可能性增大，且溫度越高，氧化皮剝落的可能性越大；蒸汽溶氧量過高會(huì)影響

12、保護(hù)層（Cr2O3）的穩(wěn)定性，當(dāng)蒸汽溶氧量較高（氧化還原電位高）時(shí)，氧與Cr2O3反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)H2CrO4，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：Cr2O3(s)+2H2O(g)+1.5O22H2CrO4(g)H2CrO4通過疏松的外層磁性四氧化三鐵（Fe3O4）散逸，逐步形成空穴，空穴相連形成空腔。當(dāng)雙層氧化皮界面的粘結(jié)強(qiáng)度降低到一定程度，就會(huì)發(fā)生外層氧化皮剝落。高溫受熱面內(nèi)壁氧化皮生成、剝落過程如圖6所示。圖5 蒸汽PH與溶氧量對(duì)Cr2O3穩(wěn)定性的影響 圖6 高溫受熱面內(nèi)壁氧化皮生成、剝落歷程如果剝落氧化皮數(shù)量較多，隨蒸汽在鍋爐內(nèi)循環(huán)，聚集在彎管處堆積，就容易造成堵管，引發(fā)爆管。二、防治措施從現(xiàn)有運(yùn)行

13、的超（超）臨界機(jī)組高溫受熱面氧化皮問題來看，現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行條件、材質(zhì)的使用等級(jí)，材質(zhì)的進(jìn)廠質(zhì)量、鍋爐水處理方式等多方面因素共同影響氧化皮的生成、剝落與沉積。下面將對(duì)這些影響因素逐一進(jìn)行分析，找出防治氧化皮快速生成、剝落與沉積方法和措施。2.1、水處理：2.1.1、水處理綜述目前，鍋爐水處理方式主要有3種：AVT(R)、AVT(O)與CWT。在AVT(R)方式下，高壓給水系統(tǒng)、省煤器與鍋爐水冷壁內(nèi)管壁極易生成雙層結(jié)構(gòu)的磁性氧化膜（Fe3O4），生成氧化膜的量受給水溫度、壓力和PH值等因素影響。在較低溫度（50200）條件下形成的磁性鐵氧化膜是多孔、疏松的，不耐沖刷，因此給水和濕蒸汽系統(tǒng)圖7 AVT(

14、R)處理方式下氧化膜形態(tài)極易發(fā)生流動(dòng)加速腐蝕（FAC)；在AVT(R)方式下，高溫受熱面（包括過熱器、再熱器和主汽調(diào)門等）雖然有磁性氧化鐵的生成，但由于蒸汽溶氧量很低，氧化皮保護(hù)層Cr2O3比較穩(wěn)定，界面處生成易揮發(fā)的H2CrO4的量很少，氧化皮不易剝落。在CWT方式下，給水系統(tǒng)金屬表面的氧化膜最外層為致密的-Fe2O3和FeOOH，阻礙了多孔的磁性氧化物的擴(kuò)散通道，形成了低滲透性氧化層，從而起到保護(hù)金屬表面的作用。但與AVT(R)方式正好相反，蒸汽溶解氧較高時(shí)，會(huì)使蒸汽通道系統(tǒng)中的電化學(xué)電位(ORP)升高，在一定條件下含氧蒸汽與含氧蒸汽相接觸的金屬多層氧化皮富鉻層發(fā)生鉻氧化逃逸，在氧化皮中形

15、成空穴缺陷， 最終導(dǎo)致氧化皮脫落，引起鍋爐過熱器、再熱器管超溫甚至爆管等事故。圖8 CWT處理方式下爐前與水冷壁中氧化膜形態(tài)表1：三菱AVT(R)與CWT水處理方式水質(zhì)對(duì)比給水標(biāo)準(zhǔn)AVT(R)CWT總硬度00溶解氧(g/L)530200（目標(biāo)值3050）鐵(g/L)105，目標(biāo)值1銅(g/L)55二氧化硅(g/L)2010PH值258.5-9.58-9電導(dǎo)率(s/cm)0.20.15，目標(biāo)值0.1結(jié)合AVT(R)與CWT水處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)以及超（超）臨界機(jī)組氧化皮生成、剝落與沉積的原因，精確控制給水系統(tǒng)與蒸汽系統(tǒng)中的氧含量、給水Cl含量、給水PH、給水電導(dǎo)率與氫電導(dǎo)率、給水OPR等可以有效的解

16、決鍋爐氧化皮問題。推薦的參數(shù)值見表25：表2 鍋爐啟動(dòng)時(shí)給水質(zhì)量項(xiàng)目鐵g/L二氧化硅g/L溶解氧g/L硬度mol/L氫電導(dǎo)率S/cm標(biāo)準(zhǔn)值50303000.50表3 機(jī)組整套啟動(dòng)試運(yùn)行給水質(zhì)量項(xiàng)目鐵g/L二氧化硅g/L溶解氧g/L硬度mol/LPH(25）標(biāo)準(zhǔn)值20201009.09.5表4 機(jī)組整套啟動(dòng)試運(yùn)行、168滿負(fù)荷試運(yùn)行時(shí)的蒸汽質(zhì)量項(xiàng)目鐵g/L二氧化硅g/L鈉g/L銅g/L氫電導(dǎo)率S/cm標(biāo)準(zhǔn)值1015550.3注:當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，蒸汽質(zhì)量可暫時(shí)放寬SiO2100g/L，Na20g/L。表5 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)水汽質(zhì)量樣品名稱項(xiàng)目單位控制標(biāo)準(zhǔn)備注AVTCWT給水（省煤器入口給水）鐵g/L

17、33銅g/L11鈉g/L22二氧化硅g/L55溶解氧g/L7715氯離子g/L22PH(25）9.39.68.89.2氫電導(dǎo)率S/cm0.10.1凝結(jié)水出口凝結(jié)水氫電導(dǎo)率S/cm0.2鈉g/L5溶解氧g/L20精處理出口凝結(jié)水氫電導(dǎo)率S/cm0.08二氧化硅g/L2鐵g/L1鈉g/L1硫酸根g/L0.5氯離子g/L0.5懸浮物g/L5主汽氫電導(dǎo)率S/cm0.1二氧化硅g/L5鐵g/L3銅g/L2鈉g/L1補(bǔ)給水氫電導(dǎo)率S/cm0.4二氧化硅g/L202.1.2、PH值對(duì)AVT的影響在AVT方式下，給水系統(tǒng)金屬表面生成生成雙層結(jié)構(gòu)的磁性氧化膜（Fe3O4）。當(dāng)PH值較低時(shí)，磁性氧化鐵在給水中的實(shí)

18、際溶解度較大，因此給水中的鐵離子含量大大增加，當(dāng)給水溫度、壓力、介電常數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)等物性參數(shù)變化時(shí)，鐵離子發(fā)生大規(guī)模締合，水中大部分鐵離子沉積在省煤器內(nèi)的金屬表面上和節(jié)流孔圈附近。如圖9所示，氧化鐵在給水中的溶解度隨著給水PH值的增加而減小，當(dāng)給水PH值9.6時(shí)，給水中氧化鐵的含量與主汽中氧化鐵的含量持平，僅為1ppb（1ug/L），給水中溶解的氧化鐵不再沉積在省煤器和節(jié)流孔圈附近。同時(shí)，由于主汽溶解氧量小，多層氧化皮富鉻層不發(fā)生鉻氧化逃逸，氧化皮空穴缺陷小，氧化皮脫落風(fēng)險(xiǎn)低。因此，提高給水PH值可以短期內(nèi)解決超（超）臨界機(jī)組氧化皮問題。要求給水PH值高，導(dǎo)致凝結(jié)水精處理混床周期制水量較低，增

19、加運(yùn)行成本；同時(shí)，不足以完全解決機(jī)組流動(dòng)加速腐蝕，鍋爐水汽系統(tǒng)仍然存在一定程度的腐蝕和沉積問題。圖9 給水系統(tǒng)中溶解Fe與PH值的關(guān)系2.1.3、加氧過程：推薦加氧方式為一點(diǎn)加氧，加氧位置為精處理出水母管。1、加氧前需確定以下幾條滿足要求：保證測(cè)試儀表的準(zhǔn)確性，明確取樣管位置、取樣管材質(zhì)、凝汽器和低壓材質(zhì)、閥門和泵材質(zhì)。AVT(R)轉(zhuǎn)換為AVT(O)（只加氨的水處理方式，將爐前給水PH值調(diào)節(jié)至9.39.6之間），采用AVT(O)方式運(yùn)行至少1個(gè)月。確認(rèn)凝結(jié)水100%經(jīng)精除鹽裝置且精處理處于氫型運(yùn)作狀態(tài)；精處理出口給水氫電導(dǎo)率0.15(s/cm)，Cl5g/L，Na+3g/L，SiO210g/L

20、，9.3PH259.6，SC10.8s/cm；機(jī)組負(fù)荷大于30%滿負(fù)荷且運(yùn)行穩(wěn)定。2、關(guān)閉除氧器排氣門，開始加氧。3、嚴(yán)格控制加氧氧量，監(jiān)視除氧器進(jìn)口、除氧器出口、省煤器入口的溶解氧量，同時(shí)密切監(jiān)視省煤器入口氫電導(dǎo)率（溶解氧氣與磁性氧化膜反應(yīng)生成氫氣導(dǎo)致省煤器入口氫電導(dǎo)率上升）和溶解鐵含量以及系統(tǒng)其它各處氫電導(dǎo)率（情況與省煤器入口氫電導(dǎo)率相同），如果省煤器入口氫電導(dǎo)率超過0.2s/cm或者脫氣氫電導(dǎo)率超過0.15s/cm（超過指標(biāo)將導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕），可適當(dāng)調(diào)低加氧點(diǎn)的加氧量，待氫電導(dǎo)率降低并穩(wěn)定后再逐步加氧量。4、待除氧器出口溶解氧量50g/L時(shí)，第一個(gè)轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成（低壓加熱器和除氧器內(nèi)部已經(jīng)

21、形成致密的氧化膜）。控制加氧點(diǎn)加氧量，使除氧器出口氧含量維持在50100g/L之間，省煤器入口溶解氧量維持在2g/L以下。維持加氧點(diǎn)加氧量不變，繼續(xù)加氧進(jìn)入第二個(gè)轉(zhuǎn)化階段。5、省煤器入口溶解氧量開始上升同時(shí)省煤器入口氫電導(dǎo)率開始下降（其值接近除氧器出口值），當(dāng)省煤器入口溶氧量高于5g/L時(shí)，第二個(gè)轉(zhuǎn)化完成（給水泵后管道和高壓加熱器內(nèi)部形成致密的氧化膜）。關(guān)閉加氧裝置調(diào)節(jié)按鈕，觀察省煤器入口氧含量變化，如果氧含量不超過50g/L，則不需要進(jìn)行其他操作（保持加氧裝置調(diào)節(jié)按鈕關(guān)閉），待省煤器入口氧含量回落至15g/L后，再適當(dāng)開啟加氧裝置調(diào)節(jié)按鈕，控制除氧器出口氧含量在2030g/L之間，進(jìn)而控制省

22、煤器入口氧含量在715g/L之間，然后調(diào)節(jié)凝結(jié)水加氨量，使給水PH位于8.89.3之間（正?？刂圃?.0即可）；如果省煤器入口氧含量上升超過20g/L同時(shí)還有繼續(xù)上升趨勢(shì)，聯(lián)系值長(zhǎng)適當(dāng)開啟除氧器排氣門（排氣量不可太大），使除氧器出口和省煤器入口氧含量下降至正常值（省煤器入口溶解氧量小于15g/L），然后按照本條（第5條）方案進(jìn)行加氧調(diào)節(jié)。6、維持省煤器入口溶解氧量在715g/L之間，給水PH25位于8.89.3之間（正?？刂圃?.0即可），保證省煤器、水冷壁中的磁性氧化膜轉(zhuǎn)化為致密的Fe2O3。7、省煤器入口氫電導(dǎo)率0.10S/cm，省煤器溶解氧量維持在715g/L之間，給水PH25控制在8.

23、89.3之間（PH25=9.55-0.025溶氧量），省煤器入口比電導(dǎo)率維持在1.75.4S/cm之間，給水系統(tǒng)徹底完成由AVT向CWT轉(zhuǎn)換。8、除氧器在給水加氧調(diào)節(jié)過程中的作用非常關(guān)鍵，正常情況下需保持除氧器連續(xù)排空門保持適當(dāng)開度。在操作該排空門時(shí)，須至輸煤走廊觀察排汽情況，同時(shí)通知化水運(yùn)行人員關(guān)注除氧器出口和省煤器入口氧濃度的變化。在保證除氧器出口和省煤器入口氧濃度在正常范圍的情況下，盡量減少汽體排放損失。9、機(jī)組變負(fù)荷前（特別降負(fù)荷時(shí)），及時(shí)通知化水運(yùn)行人員關(guān)注并調(diào)整省煤器入口氧濃度，必要時(shí)適當(dāng)調(diào)整除氧器連續(xù)排空門開度，并觀察排汽量的變化。10、凝結(jié)水泵切換前，及時(shí)通知化水運(yùn)行關(guān)注精處理

24、進(jìn)口壓力變化和精處理系統(tǒng)運(yùn)行情況。當(dāng)精處理系統(tǒng)因壓力原因退出運(yùn)行時(shí)，化水運(yùn)行人員須及時(shí)匯報(bào)值長(zhǎng)并做好相關(guān)記錄，待精處理進(jìn)口壓力正常后及時(shí)投入精處理系統(tǒng)。11、給水泵切換運(yùn)行前，及時(shí)對(duì)除氧器下降管加藥點(diǎn)和取樣點(diǎn)進(jìn)行切換，并通知化水運(yùn)行班長(zhǎng)關(guān)注汽水品質(zhì)的變化。12、精處理混床或前置過濾器投運(yùn)前期，精處理操作人員須設(shè)法控制除氧器入口溶解氧往上的波動(dòng)幅度，并盡力縮短波動(dòng)時(shí)間。波動(dòng)期間，省煤器入口溶解氧原則上不超過20g/L，并及時(shí)通知主機(jī)操作人員調(diào)整除氧器連續(xù)排空門。13、保證加氧順利進(jìn)行的前提是凝結(jié)水100%經(jīng)精處理裝置，精處理對(duì)加氧成功與否起到?jīng)Q定性作用。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)由過濾和除鹽兩部分組成，過

25、濾主要用來去除水中的金屬氧化產(chǎn)物和懸浮雜質(zhì)，除鹽用于去除水中的溶解鹽類。在除鹽裝置之后安裝樹脂捕捉器，用以截流混床可能泄漏的碎樹脂微粒，具體資料參照化學(xué)專業(yè)培訓(xùn)教材。2.2、鍋爐啟停、停爐保護(hù)與壁溫控制鍋爐過熱器或再熱器的奧氏體鋼管的熱脹系數(shù)一般在(16-20)×10-6/、而氧化鐵的熱脹系數(shù)一般在9.1×10-6/（見表6），由于熱脹系數(shù)的差異，當(dāng)氧化層達(dá)到一定厚度后，溫度和壓力的波動(dòng)均會(huì)造成氧化皮和基材結(jié)合面應(yīng)力產(chǎn)生，該應(yīng)力超過一定的限值時(shí)，氧化皮即剝落。尤其是在停爐過程中剝落的氧化皮在底部堆積，在遇有蒸汽冷凝存有積水的情況下，氧化皮粘結(jié)在一起，在下次鍋爐啟動(dòng)時(shí)鍋爐蒸汽

26、流量不大，流通蒸汽很難將其帶走，極易引發(fā)受熱面管過熱爆管。表6 幾種材料和氧化物的線膨脹系數(shù)材料線膨脹系數(shù)（與20.×10-6）100200300400500600700T9110.911.311.712.012.312.612.8TP304H17.117.417.818.318.919.119.4TP347H17.317.517.718.218.618.919.3Fe3O49.1Fe2O314.9控制機(jī)組升/降溫速率、升/降負(fù)荷速率，防止管壁超溫是防治氧化皮問題的有效方法之一。2.2.1鍋爐啟動(dòng)1、 機(jī)組啟動(dòng)各階段，凝水、給水、爐水品質(zhì)必須符合規(guī)定。2、 在具備條件時(shí)，應(yīng)提前投入除

27、氧器加熱，盡可能保持較高給水溫度，上水速度60-100T/H，冷態(tài)上水溫度一般控制在30-70。且高于水冷壁外壁溫20以上，上水時(shí)間不小于2小時(shí)。3、 鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)水冷壁和啟動(dòng)分離器內(nèi)介質(zhì)溫度和金屬溫度控制上水速度50-70T/H。當(dāng)啟動(dòng)分離器前受熱面金屬溫度和水溫下降速度不高于1.5/min，水冷壁范圍內(nèi)受熱面金屬溫度偏差不超過50可適當(dāng)加快上水速度。4、 鍋爐點(diǎn)火直至機(jī)組并網(wǎng)前，嚴(yán)格控制爐膛出口（水平煙道末過與高再交界處）煙溫560。5、 鍋爐點(diǎn)火后，任何情況下（包括鍋爐極熱態(tài)啟動(dòng)）必須保證流經(jīng)水冷壁爐水流量480T/h。省煤器進(jìn)出口爐水極限溫差105。6、 鍋爐點(diǎn)火后，應(yīng)嚴(yán)格控

28、制各受熱面金屬溫度變化速率和升壓率：水冷壁出口的極限升溫速度220/h(1小時(shí)平均值)，105/10min(10分鐘平均值)；主汽升溫率按1.5/min控制，不超過2/min；升壓率按0.05MPa/min控制，不超過0.1MPa/min。各受熱面金屬壁溫不超限，溫升率1.5/min。短時(shí)間2.5/min。7、 鍋爐熱態(tài)沖洗期間水冷壁出口溫度按150控制，不應(yīng)超過170?？刂破蛛x壓力0.8MPa（對(duì)應(yīng)的飽和溫度為170.42），以穩(wěn)定爐水溫度。同時(shí)避免過熱器干燒、金屬溫度劇烈變化。8、 等離子點(diǎn)火應(yīng)控制最小煤量1618T/H。9、 機(jī)組啟動(dòng)過程中蒸汽溫度的調(diào)節(jié)優(yōu)先采用燃料量、風(fēng)量、給水量和

29、汽機(jī)旁路系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)節(jié)，盡量不使用減溫水。如必須投用減溫水時(shí)，可適當(dāng)投用一級(jí)減溫并保持流量穩(wěn)定，嚴(yán)格禁止減溫水流量過大或大幅波動(dòng)。機(jī)組并網(wǎng)后，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)前，應(yīng)適當(dāng)投入各級(jí)過熱器器減溫水，防止金屬溫度突升。10、 機(jī)組并網(wǎng)至投入AGC期間，機(jī)組負(fù)荷變化率按照3MW/min控制。機(jī)組升壓速率在0.05MPa/min-0.15MPa/min之間，機(jī)組并列后的溫升速率控制不高于2.0/min。11、 鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)過程中，為防止受熱面金屬溫度降低，鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)應(yīng)與其他系統(tǒng)同步啟動(dòng)。風(fēng)煙系統(tǒng)啟動(dòng)后，爐膛通風(fēng)量按35%控制，在完成鍋爐吹掃后立即點(diǎn)火，點(diǎn)火后要盡快增加燃料量，控制屏過、末過、末再的溫升率5-

30、6/min，重點(diǎn)防止鍋爐金屬溫度降低。12、 啟動(dòng)過程中加強(qiáng)受熱面金屬管壁溫度的監(jiān)視，控制金屬壁溫均勻上升；發(fā)現(xiàn)管壁溫度異常升高（包括異常降低）時(shí)，穩(wěn)定燃燒工況運(yùn)行，停止升溫升壓。機(jī)組啟動(dòng)和并網(wǎng)帶負(fù)荷過程中受熱面金屬管壁溫度出現(xiàn)報(bào)警，通過穩(wěn)定燃燒工況運(yùn)行無法消除異常時(shí)，降低燃料量或機(jī)組負(fù)荷消除金屬管壁溫度報(bào)警；若還是無法消除報(bào)警且存在上升趨勢(shì)時(shí)，申請(qǐng)停爐對(duì)超溫管子進(jìn)行割管檢查處理。2.2.2、停爐1、 停機(jī)操作全過程中，任何情況下均應(yīng)控制鍋爐金屬溫度變化率1.0/min，受熱面壁溫、任意兩點(diǎn)間的溫差不超過50。2、 機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)操作對(duì)溫度變化率的要求：主、再熱汽溫溫度變化率按1.0/min控

31、制（1.2/min），每降低30，保持穩(wěn)定不少于30min。如準(zhǔn)備滑停前，首先申請(qǐng)中調(diào)解除AGC，將主蒸汽和再熱蒸汽溫度按上述降溫速率和要求逐步降低到520530，再開始降負(fù)荷滑停。嚴(yán)禁使用減溫水降低主、再熱汽溫。解列前，主汽溫原則上不允許低于420。3、 停機(jī)過程中，應(yīng)盡量避免減溫水的投用，如必須使用減溫水時(shí)，則要以投用減溫水以一級(jí)減溫水為主并避免流量波動(dòng)。4、 停機(jī)后, 立即關(guān)閉爐水循環(huán)泵的暖泵暖閥水及過冷水閥門,必須確認(rèn)關(guān)閉減溫水電動(dòng)總門及每一級(jí)減溫水所有閥門。5、 鍋爐熄火后，以30%35%的風(fēng)量進(jìn)行鍋爐吹掃10分鐘。鍋爐吹掃完畢后，停運(yùn)送、引風(fēng)機(jī)，關(guān)閉爐底所有冷風(fēng)門進(jìn)行悶爐。鍋爐放水

32、前，不進(jìn)行鍋爐的自然通風(fēng)工作。6、 悶爐24小時(shí)后，或鍋爐末級(jí)過熱器出口煙氣溫度120時(shí)，經(jīng)運(yùn)行部許可后，打開送、引風(fēng)機(jī)進(jìn)出口擋板，動(dòng)葉開度1015%,鍋爐自然通風(fēng)冷卻，恢復(fù)爐底所有冷風(fēng)門到停機(jī)前狀態(tài)。在具備條件時(shí)，推薦悶爐36小時(shí)以上。7、 若無檢修需要，停爐后禁止強(qiáng)制通風(fēng)。任何情況下，熄火至強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間不少于48小時(shí)。如有必要鍋爐進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)單側(cè)引送風(fēng)機(jī)、控制總風(fēng)量10%。8、 鍋爐自然冷卻過程中，應(yīng)控制水冷壁降溫速度0.25/min；鍋爐快冷期間，水冷壁金屬溫度下降速度0.5/min。9、 鍋爐熄火后，調(diào)整高旁前及主汽門前疏水閥，控制鍋爐壓力下降速率0.3MPa/min。2.2

33、.3、鍋爐放水時(shí)，水冷壁爐管氧化皮、沉積物沖洗1、鍋爐分離器壓力降至1.0MPa以下時(shí)開始帶壓放水，同時(shí)進(jìn)行鍋爐水冷壁爐管氧化皮沖洗。放水操作過程注意嚴(yán)格執(zhí)行以下操作順序（不得任意多開或少開閥門）：1.1、打開爐膛入口匯集集箱A側(cè)疏水閥并保持10min，然后關(guān)閉A側(cè)疏水閥打開B側(cè)疏水門并保持10min，最后打開A、B兩側(cè)疏水閥并保持（對(duì)集箱進(jìn)行不對(duì)稱沖洗）；1.2、10min后，打開前墻入口集箱疏水并保持；1.3、30min后，打開后墻、兩側(cè)墻中間集箱疏水并保持；1.4、10min后，打開延伸側(cè)入口集箱、懸吊管入口集箱疏水并保持；1.5、10min后，打開頂棚集箱疏水、后煙道后包墻入口集箱疏水

34、。1.6、就地檢查確認(rèn)以上部分爐水放凈后方允許打開省煤器入口給水管道放水閥，打開爐底下水包放水A、B電動(dòng)門、過熱器和再熱器各疏水閥、空氣閥，以便爐水全部排出。2、鍋爐帶壓放水前，應(yīng)將汽機(jī)側(cè)主蒸汽、再熱蒸汽疏水閥關(guān)閉。3、鍋爐放水完畢后，應(yīng)及時(shí)停止真空泵運(yùn)行，破壞汽輪機(jī)真空，防止冷空氣進(jìn)入各受熱面系統(tǒng)。4、當(dāng)鍋爐末級(jí)過熱器出口煙氣120時(shí)，關(guān)閉各級(jí)過熱器、再熱器各疏水閥、排空氣閥以及爐底下水包放水電動(dòng)門。2.2.4、停爐保護(hù)1、 鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、加熱器等熱力設(shè)備在停運(yùn)期間，如果不采取有效的保護(hù)措施，設(shè)備金屬表面會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的氧腐蝕，這種腐蝕常稱為熱力設(shè)備的停用腐蝕。停用腐蝕產(chǎn)生的原因：水汽系

35、統(tǒng)內(nèi)部有氧氣。熱力設(shè)備停用時(shí)，水汽系統(tǒng)內(nèi)部的溫度和壓力逐漸下降，蒸汽凝結(jié)。停運(yùn)后，空氣從設(shè)備不嚴(yán)密處或檢修處大量滲入設(shè)備內(nèi)部，帶入的氧溶解在水中。金屬表面有水膜或金屬浸于水中。由于停運(yùn)放水時(shí)，不可能徹底放空，因此有的部位仍有積水，使金屬浸于水中。積水的蒸發(fā)或潮濕空氣的影響，使水汽系統(tǒng)內(nèi)部濕度很大。就這樣在潮濕的金屬表面形成氧腐蝕原電池作用，使金屬迅速生銹。2、 為保證熱力設(shè)備的安全運(yùn)行，熱力設(shè)備在停用或備用期間，必須采用有效的防銹蝕措施，以避免或減輕停用腐蝕。阻止空氣進(jìn)入熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部。其實(shí)質(zhì)是減少起金屬腐蝕劑作用的氧的濃度。這類方法有充氮法、保持蒸汽壓力法等。降低熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部的

36、濕度。其實(shí)質(zhì)是防止金屬表面凝結(jié)水膜，形成電化學(xué)腐蝕電池。這類方法有烘干法、干燥法等。使用緩蝕劑或加堿化劑，緩蝕劑可增大金屬陽(yáng)極溶解過程和氧化劑陰極還原過程的阻力。這類方法所用藥劑有氨、聯(lián)氨、氣相緩蝕劑、新型除氧-鈍化劑等。3、 鍋爐停用保護(hù)方法：干式保護(hù)法、濕式保護(hù)法以及聯(lián)合保護(hù)法。干式保護(hù)法包括熱爐放水余熱烘干法、負(fù)壓余熱烘干法、鄰爐熱風(fēng)烘干法、充氮法、氣相緩蝕劑法等；濕式保護(hù)法包括氨水法、氨-聯(lián)氨法、蒸汽壓力法、給水壓力法等；聯(lián)合保護(hù)法實(shí)際上就是聯(lián)合使用干式和濕式保護(hù)，如充氮的濕式保護(hù)法等。烘干法。熱爐放水是指鍋爐停運(yùn)后，壓力降到0.50.8MPa 時(shí)，迅速放盡鍋內(nèi)存水，利用爐膛余熱烘干受

37、熱面。若爐膛溫度降到105，鍋內(nèi)空氣濕度仍高于70%，則鍋爐點(diǎn)火繼續(xù)烘干，此法適用于臨時(shí)檢修或小修鍋爐時(shí)，停用期限一周以內(nèi)。在烘干的過程中，若進(jìn)行抽真空，可加速鍋內(nèi)排出濕氣的過程，并提高烘干效果；若將正在運(yùn)行的鄰爐的熱風(fēng)引入爐膛，同樣可加速鍋內(nèi)的干燥過程。在保護(hù)的過程中，采用抽真空或引入鄰爐熱風(fēng)的方法使鍋內(nèi)空氣濕度低于70%?？蓪⒑娓煞ǖ谋Ｗo(hù)期延長(zhǎng)至1個(gè)月。 充氮法。當(dāng)鍋爐壓力降到0.05MPa時(shí)，充入氮?dú)獠⒈３謮毫?.030.05MPa （不放水時(shí)）或0.010.03MPa（放水時(shí)），阻止空氣漏入鍋內(nèi)。此法適用于長(zhǎng)期冷態(tài)備用的鍋爐的保護(hù)，停用期限可達(dá)3個(gè)月以上。蒸汽壓力法。有時(shí)鍋爐因臨時(shí)小故

38、障或外部電負(fù)荷需求情況而處于熱備用態(tài)狀態(tài)，需采取保護(hù)措施，但鍋爐必須隨時(shí)再投入運(yùn)行，所以鍋爐不能放水，也不能改變爐水成分。在這種情況下，可采用蒸汽壓力法。其方法是：鍋爐停用后，用間歇點(diǎn)火方法，保持蒸汽壓力大于0.5MPa，一般使蒸汽壓力達(dá)0.98MPa，以防止外部空氣漏入。此法適用于一周以內(nèi)的短期停用保護(hù)，耗費(fèi)較大。給水壓力法。鍋爐停運(yùn)后，用除氧合格的給水充滿鍋內(nèi)，保持給水壓力0.51.0MPa，并保證一定的溢流量，以防空氣漏入。此法適用于停用期一周以內(nèi)的短期停用鍋爐的保護(hù)。保護(hù)期間定期檢查鍋內(nèi)水壓力和水中溶解氧的含量，如壓力不合格或溶解氧大于7g/L，應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施。氨水法。鍋爐停用后放

39、盡鍋內(nèi)存水，用氨溶液作防銹蝕介質(zhì)充滿鍋爐，防止空氣進(jìn)入。使用的氨液濃度為500-700mg/L。氨液呈堿性。加入氨，使水堿化到一定程度，有利于鋼鐵表面形成保護(hù)層，可減輕腐蝕。因?yàn)闈舛容^大的氨液對(duì)銅合金有腐蝕，因此使用此法保護(hù)前應(yīng)隔離可能與氨液接觸的銅合金部件。此法可適用于停用期為一個(gè)月以內(nèi)的鍋爐。氨-聯(lián)氨法。鍋爐停用后，把鍋內(nèi)存水放盡，充入加了聯(lián)氨并用氨調(diào)pH值的給水。保持水中聯(lián)氨過剩量為200300mg/L以上，水的pH值為1010.5。此法保護(hù)鍋爐，其停用期可達(dá)3個(gè)月以上。所以適用于長(zhǎng)期停用、冷備用或封存的鍋爐的保護(hù)。當(dāng)然也適用于3個(gè)月以內(nèi)的停用保護(hù)。在保護(hù)期，應(yīng)定期檢查聯(lián)氨的濃度和pH值。氨-聯(lián)氨法在汽包爐和直流爐上都采用，鍋爐本體、過熱器均可采用此法保護(hù)。但中間再熱機(jī)組的再熱系統(tǒng)不能用此法保護(hù)，因?yàn)樵贌崞髋c汽輪機(jī)系統(tǒng)連接，用濕式保護(hù)法，汽輪機(jī)有進(jìn)水的危險(xiǎn)。再熱器系統(tǒng)可用干燥熱風(fēng)保護(hù)。此法是高參數(shù)大容量機(jī)組普遍采用的保護(hù)方法。2.2.5、壁溫控制1、 鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，.過熱汽溫在35%100%BMCR負(fù)荷范圍時(shí)，保持溫度穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值（605），偏差不超過±5。兩側(cè)蒸汽溫度偏差小于5。2、 煤水比是調(diào)整主蒸汽溫度的主調(diào)手段，主蒸汽一、二、三級(jí)減溫水是主汽溫度調(diào)節(jié)的輔助手段，鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)要盡量避免使用減溫水（減溫水中