电厂锅炉高温腐蚀及案例分析
燃煤电站锅炉的水冷壁、过热器、再热器等高温受热面,常常因高温氧化、腐蚀而早期失效。随着大容量、高参数锅炉的应用,这种高温腐蚀现象更加明显,并且严重影响了电厂的安全运行,是造成机组非正常停机的一个重要因素。
1 高温腐蚀产生的一般机理
水冷壁烟气侧高温腐蚀的过程比较复杂,目前一般认为高温腐蚀的发生与下列因素有关:
燃煤含硫量高;
含有可燃物的煤粉火焰直接冲刷壁面;
水冷壁经常处于还原性气氛中等。
煤的含硫量高时,水冷壁外部沉积物的化学构成易于促成高温腐蚀的发生。
如果水冷壁管壁外部经常遭受含有大量未燃尽煤粉火焰的冲刷,使硫化亚铁(FeS2)随煤粉颗粒或灰份粘附在管壁上,经炉内催化形成的原子S和SO3会使水冷壁产生高温腐蚀;在缺氧的情况下如果水冷壁面附近的还原性气体H2S和CO的含量较高时,也会使水冷壁产生高温腐蚀。
据研究表明,在还原性气氛下,烟气中H2S的浓度大于0.01%时,会对钢材产生强烈的腐蚀作用,特别是在300℃~500℃范围内,其腐蚀性最强。
2 防止发生高温腐蚀的措施
针对燃用煤质中含硫量较高的特点,采取了具有针对性的措施,以防止锅炉发生高温腐蚀、避免在炉膛高温区域出现火焰贴壁和还原性气氛:
1)防止水冷壁发生高温腐蚀措施
a.合理选取热力参数和炉膛结构参数,炉膛出口温度适当。
选取合理的边排燃烧器到侧水冷壁距离,下排燃烧器到冷灰斗拐点距离,可避免火焰直接冲刷水冷壁,防止炉膛水冷壁结渣和产生高温腐蚀。
选取合适的上排燃烧器至屏底距离,控制屏底烟温在较低水平,避免管屏高温腐蚀。
b.合理选择优化内螺纹管的参数,能增强工质侧的传热,降低水冷壁管表面温度水平,防止高温腐蚀发生。
c.燃烬风采用优化的双气流结构和布置形式,燃烬风风口包含两股气流:中央部位的气流是非旋转的气流,它直接穿透进入炉膛中心,补充燃烬所需空....
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