660mw级w火焰超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）660MW级W火焰超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的研究RESEARCHONHIGHTEMPERATURECORROSIONOFWATER-COOLEDWALLOF660MWSUPERCRITICALDOWN-FIREDBOILER乔向峰哈尔滨工业大学2016年10月万方数据国内图书分类号：TK224.1学校代码：10213国际图书分类号：621.1密级：公开工程硕士学位论文660MW级W火焰超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的研究硕士研究生：乔向峰导师：秦明副教授副导师：杨青高级工程师屈桢高级工程师申请学位级别：工程硕士学科、专业：动力工程所在单位：北京巴布科克威尔科克斯有限公司答辩

2、日期：2016年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TK224.1U.D.C:621.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHIGHTEMPERATURECORROSIONOFWATER-COOLEDWALLOF660MWSUPERCRITICALDOWN-FIREDBOILERCandidate:QiaoXiangfengSupervisor:AssociateProf.QinmingViceSupervisor:SeniorEngineer.YangQingSeniorEngine

3、er.QuZhenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerEngineeringAffiliation:Babcock&WilcoxBeijingCompanyDateofDefense:October,2016Degree-Offering-Institution:HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要目前，W火焰超临界锅炉仅在国内有商业运行，且运行业绩不足10年，国内外有关W火焰超临界锅炉高温腐蚀的研究均很少。本文的研究对W火焰超临界锅炉高温腐蚀的改造及

4、相关锅炉设计提供了参考。本文研究对象为某电厂燃用高硫煤、采用低NOx排放分级燃烧技术的660MW级W火焰超临界锅炉。该锅炉投运两年后发现侧水冷壁出现严重的高温腐蚀，超过了电建规要求的水冷壁更换标准，更换水冷壁管上百根。根据计算腐蚀速度达到0.93mm/年，如果不进行改进，运行不到两年又将进行大量的换管。本文对该电厂W火焰超临界锅炉的高温腐蚀现象进行了具体分析，对腐蚀产物取样进行电镜分析，判断出水冷壁腐蚀的原因是高温还原性硫腐蚀。然后对炉膛还原性气氛、水冷壁壁温、入炉煤含硫量等影响高温还原性硫腐蚀的因素进行了分析，提出了增加贴壁风改善炉膛侧水冷壁还原性气氛、优化水冷壁壁温、控制入炉煤含硫量、喷

5、涂耐高温腐蚀材料等高温腐蚀防治措施。为了验证贴壁风对改善炉膛侧水冷壁还原性气氛的效果，采用FLUENT软件对锅炉增加贴壁风前、后，侧水冷壁近壁处炉膛温度、O2、CO进行了数值模拟，得出增加侧壁风可以降低水冷壁腐蚀区域近壁处的炉膛温度、提高水冷壁近壁处的氧化性氛围、降低CO含量，减缓高温腐蚀现象的发生。依据数值模拟研究的结果，提出了在翼墙标高19.4m、22.1m，侧墙标高21.0m、25.7m、29.5m增加三层贴壁风改善水冷壁腐蚀区域近壁处还原性气氛的方案，同时提出了优化水冷壁壁温、对高温腐蚀严重区域进行电弧喷涂等防治措施。2014年B级检修期间对研究对象采取以上措施后，锅炉已连续运行近三

6、年时间，2016年进行大修检查时再次对侧水冷壁是否存在高温腐蚀进行了重点检查，结果显示水冷壁壁厚基本没有减薄、表面未见腐蚀产物，水冷壁高温腐蚀的情况得到了有效控制。关键词：W火焰超临界锅炉；水冷壁；高温腐蚀；能谱分析；数值模拟；防治措施-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSofar,supercriticaldown-firedboilersareonlyinthedomesticcommercialoperation,andislessthan10years.Thereislittleresearchonthehigh-temperaturecorrosionofs

7、upercriticaldown-firedboilers.Thispaperprovidessomereferenceforthetransformationofhigh-temperaturecorrosionandrelateddesignofsupercriticaldown-firedboilers.Inthispaper,a660MWsupercriticaldown-firedboilerusi