1、鍋爐受熱面高溫腐蝕原因分析及防范措施CauseAnalysisandProtectiveMeasuestoHigh-temperatureCorrosionOnHeatingSurfaceofBoiler旅辛iw（內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠，內(nèi)蒙古達(dá)拉特014000）摘要達(dá)拉特發(fā)電廠B&WB-1025/18.44-M型鍋爐在九八及九九年#1、#2爐大修期間，檢查發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)爐A、B兩側(cè)水冷壁煙氣側(cè)、屏式過(guò)熱器迎火側(cè)、高溫過(guò)熱器迎火側(cè)存在大面積腐蝕，根據(jù)腐蝕部位、形態(tài)和產(chǎn)物進(jìn)行分析，鍋爐受熱面的腐蝕屬于高溫腐蝕，其原因主要與爐膛結(jié)構(gòu)、煤、灰、煙氣特性及運(yùn)行調(diào)整有關(guān)，并提出了防范調(diào)整措施。關(guān)鍵詞鍋爐受

2、熱面；高溫腐蝕；機(jī)理原因分析；防范措施達(dá)拉特發(fā)電廠#1#4爐是北京B&W公司設(shè)計(jì)制造的B&WB-1025/18.4-M型亞臨界自然循環(huán)固態(tài)排渣煤粉爐。鍋爐采用前后墻對(duì)沖燃燒方式。設(shè)計(jì)煤種為東勝、神木地區(qū)長(zhǎng)焰煤。在九八及九九年#1、#2爐大修期間，檢查發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)爐A、B兩側(cè)水冷壁煙氣側(cè)、屏式過(guò)熱器迎火側(cè)、高溫過(guò)熱器迎火側(cè)存在大面積腐蝕，兩臺(tái)爐腐蝕的產(chǎn)物、形狀及部位相似。腐蝕區(qū)域水冷壁在標(biāo)高1638米之間及屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器沿管排高度，腐蝕深度在0.41.0mm之間，最深處達(dá)1.7mm腐蝕面積達(dá)500平方米左右。腐蝕給機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重隱患。1.腐蝕機(jī)理原因1.1鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)鍋

3、爐爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表：爐膛容積熱負(fù)荷qv爐膛斷面熱負(fù)荷qF燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷qrb上排燃燒器至屏過(guò)下邊緣高度H設(shè)計(jì)值推薦值設(shè)計(jì)值推薦值設(shè)計(jì)值推薦值設(shè)計(jì)值推薦值0.140.0994.684.371.120.4013.215:MW/m0.198MW/m5.20MW/m0.78m18.3從上表看出，鍋爐燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷值選擇明顯偏高，比推薦范圍的上限值高40叫，同時(shí)上排燃燒器至屏過(guò)下邊緣高度值比推薦范圍的下限還低1.8米，這就導(dǎo)致燃燒器布置過(guò)于集中、燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷偏大、該區(qū)域內(nèi)燃燒溫度過(guò)高，實(shí)測(cè)爐膛溫度達(dá)1370-1430Co燃燒溫度偏高直接導(dǎo)致水冷壁管壁溫度過(guò)高，理論計(jì)算該區(qū)域水冷

4、壁表面溫度為452Co大量的試驗(yàn)研究表明當(dāng)水冷壁管壁溫度大于400c以后，就會(huì)產(chǎn)生明顯的高溫腐蝕。1.2 煤、灰、煙氣因素蒙達(dá)公司實(shí)際燃煤是東勝、神木煤田的長(zhǎng)焰煤和不粘結(jié)煤的混煤。：燃煤中堿性氧化物含量較高，灰中鈉、鉀鹽類(lèi)含量高，平均值達(dá)3.85%,含硫量偏高。1.3 運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)為了分析運(yùn)行調(diào)整因素對(duì)腐蝕的影響，在A、B側(cè)水冷壁標(biāo)高20、25、28米處安裝了三排煙氣取樣點(diǎn)，每排三個(gè)，共18個(gè)。分析煙氣成分后發(fā)現(xiàn)，燃用含硫量高的煤種時(shí)，由于燃燒配風(fēng)調(diào)整不合理，省煤器后氧量偏大（實(shí)側(cè)值4.35%）,導(dǎo)致燃燒過(guò)程中生成大量的SO氣體，加劇了高溫腐蝕的產(chǎn)生與發(fā)展。2.腐蝕類(lèi)型所取垢樣中，硫酸酊及三氧

5、化二鐵的含量最高，具有融鹽型腐蝕的特征，屬于融鹽型高溫腐蝕。從近表層腐蝕產(chǎn)物的分析結(jié)果看，S和Fe元素含量最高，具有硫化物型腐蝕特征，說(shuō)明存在較嚴(yán)重的硫化物型腐蝕。因此，達(dá)拉特發(fā)電廠的鍋爐高溫腐蝕是以融鹽型腐蝕為主并有硫化物腐蝕的復(fù)合型腐蝕。3.防止受熱面高溫腐蝕的措施采用低氧燃燒技術(shù)組由于供給鍋爐燃燒室空氣量的減少，因此燃燒后煙氣體積減小，排煙溫度下降，鍋爐效率提高。燃油和煤中的硫轉(zhuǎn)化為SO的百分?jǐn)?shù)和過(guò)量空氣百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系是，隨著過(guò)量空氣百分?jǐn)?shù)的降低，燃料中的硫轉(zhuǎn)化為SO的轉(zhuǎn)化明顯下降。試驗(yàn)表明，低氧燃燒可較大地降低腐蝕量。當(dāng)在15%i量空氣下試驗(yàn)的管子受到相當(dāng)嚴(yán)重的腐蝕，管子的大部分有深

6、坑且實(shí)質(zhì)上已被破壞，而在1%丈量空氣下試驗(yàn)的管子仍處于良好的狀態(tài)，只有一些輕微的麻點(diǎn)。合理的配風(fēng)及強(qiáng)化爐內(nèi)的湍流混合合理的配風(fēng)及強(qiáng)化爐內(nèi)的湍流混合目的是避免局部出現(xiàn)還原性氣體。通過(guò)調(diào)整及強(qiáng)化各燃燒器混合后，實(shí)際上高溫腐蝕就減輕了很多。各燃燒器間煤粉濃度分布盡可能均勻?yàn)榱朔乐垢邷厥軣崦嬗捎陲L(fēng)粉分配不當(dāng)、煤粉濃度不均勻而引起腐蝕和磨損，一般可采取下列措施予以減輕(1)盡量減少煤粉管道的彎頭及長(zhǎng)度，并力圖使通往各燃燒器的煤粉管道阻力相近。(2)在管道分叉后引至燃燒器之前，最好有足夠長(zhǎng)度的直管段，利用直管段的均流作用來(lái)減輕煤粉分布不均的程度。(3)盡量消除煤粉管道內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)。在產(chǎn)生氣流旋轉(zhuǎn)后的管道裝

7、設(shè)十字形的整流裝置，這樣阻力不大，效果較好。(4)對(duì)于因彎頭而引起煤粉慣性分離所產(chǎn)生的分布不均現(xiàn)象，可用加裝導(dǎo)流板予以減輕。(5)避免周期性地將個(gè)別給粉機(jī)停掉，必須調(diào)整設(shè)備和給粉工況，以便鍋爐負(fù)荷一直下降到額定負(fù)荷的50-60%為止，均可由全部安裝的給粉機(jī)來(lái)均勻地改變供粉，而不使個(gè)別燃燒器的過(guò)量空氣量增高。要控制適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度煤粉顆粒較粗時(shí)，火焰容易沖墻和煤粉難于燃盡，這樣會(huì)引起高溫腐蝕和磨損。避免出現(xiàn)受熱面壁溫局部過(guò)高控制爐內(nèi)局部火炬最高溫度及熱流密度，特別是在燃燒器區(qū)域附近的火焰中心處。在燃燒器區(qū)域附近，水冷壁高溫腐蝕速度是很大的，因?yàn)榇颂幓鹧鏈囟雀?，熱流密度也很大。降低出口扭轉(zhuǎn)殘余、煙溫偏差以及過(guò)熱蒸汽流量分布偏差，以避免出現(xiàn)局部過(guò)高的壁溫。由于熱流密度不均引起的水冷壁內(nèi)部結(jié)垢不均而使壁溫超溫。(4)管壁運(yùn)行溫度最好控制在590c以?xún)?nèi)。在壁面附近噴空氣保護(hù)膜國(guó)外為防止燃用無(wú)煙煤的超高參數(shù)液態(tài)排渣爐水冷壁高溫?zé)焸?cè)腐蝕，采用一種往腐蝕區(qū)噴入熱風(fēng)的裝置。加添加劑防止高溫腐蝕由前所述可知，SO對(duì)高溫腐蝕起重要的作用，為減輕其影響，將石灰石(CaCQ或白云粉(MgCOCaCQ)和煤粉一起，經(jīng)燃燒送入爐膛，在爐內(nèi)高溫作用下，石灰石熱解氧化鈣和CO,白云石熱解成CaO和MgQ它們遮蓋住氧化鐵的催化表面，和煙氣中SO發(fā)生中和反應(yīng)，生成CaSO?口