超临界锅炉高温受热面氧化皮剥落的原因及防治

《超临界锅炉高温受热面氧化皮剥落的原因及防治》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第l3卷(2011年第5期)电力安全技术A丽双层结构，外层为Fe3O和少量FeO3，内层为化皮一般集中在高温段受热面U型管底部弯头或(FeCr)3O4。出口管段中，或在联箱的节流孔部位，容易导致局部过热，超温爆管。3影响氧化皮生成的主要因素(2)氧化皮的产生容易使主汽门卡涩，造成机组停机时主汽门无法关闭，威胁机组安全停运；并锅炉运行中金属管材氧化皮生成的速度与管壁容易堵塞细小管道、疏水阀门、逆止门等，使系统温度和管材材质存在着以下关系：产生潜在隐患。(1)同一种钢材在不同温度下，管壁温度越(3)流动蒸汽带出的氧化皮对汽轮机部件产生高，氧化速度越快；固体颗

2、粒侵蚀，造成汽轮机喷嘴和叶片侵蚀损坏并(2)不同种钢材在相同温度下，钢材抗氧化性污染水汽品质。正常条件下，在过热器中T91铁能越好，氧化速度越慢。素体上生长的氧化皮是汽轮机发生固体颗粒侵蚀的最主要因素。4影响氧化皮剥落的因素6氧化皮剥落的特点氧化层剥离有2个主要条件：(1)多层氧化层达到一定厚度：不锈钢0．1氧化皮剥落后，通常机组启动运行较短时间就mm，铬钼钢0．2～0．5mm(运行2万～5万h会出现管壁局部过热或爆管，但也有运行较长时间可以达到)；爆管的。氧化皮剥落一般多发生在炉膛出口到水平(2)金属材料与氧化膜或氧化膜层间应力达到烟道高温段过热器和高

3、温段再热器部分。临界值。温度变化频繁、幅度大、变化率高是造成层间应力大的主要原因。7事故原因分析此外，金属材料本身的特性也是氧化层剥离的影响因素之一。实际上，氧化皮就是一种金属化合此次发生的TP347H管道内部氧化皮剥落造物的混合物，其线膨胀系数一般在9．1X10K成爆管的原因，可能有以下几方面。左右。和氧化皮相比较，线膨胀系数相差越大的金(1)TP347H管为奥氏体不锈钢管，是粗精钢，属材料，其氧化皮就越易剥落。表1为几种材料在其线膨胀系数为(1．7～1．9)X10K，而氧不同温度下的线膨胀系数，从表中数据可以看出，化物的线膨胀系数0[为9．1X10。

4、K。该材质产铁素体T91钢和奥氏体不锈钢TP347管内壁均易生的氧化皮和基材膨胀系数差别较大，在管材温度出现氧化皮剥落堵管，从而弓l起超温爆管。受扰动时氧化皮很容易从金属本体剥离。启动过程中升温升压速度较快，整个过程中平均温升率为表1几种材料在不同温度下的线膨胀系数Ⅲ_^K1．65℃／min；期间，由于其他原因造成汽机高压温度，℃loo2o03004005o0600700旁路关闭，导致过热汽温有一个较快的温升率(短9．3～10．2～l0．0～l1．3～l2．4～l2．8～12．9～时间超过3℃／min)，这可能是造成氧化皮大量剥SA2l3T22l0．8l

5、2．313．313．6l4．114．6l4．8落的主要原因。SA2l3T91l0．9l1．3l1．7l2．0l2．3l2．612．8(2)机组正常运行时，因管道高温受热面有一TP30417．117．417．818．318．9l9．1l9．4定超温过热现象，加速了管壁高温氧化，已形成一TP347II17．3l7．5l7．7l8．2l8．6l8．9l9．3FeO14．316．5定量的氧化物附着在金属内壁上。Fe，O11．912．9(3)滑停中温降速度控制不当，造成不锈钢收缩快，氧化物收缩慢，氧化物受热应力作用而龟裂、5氧化皮的主要危害剥落，且因蒸汽流量低，携

6、带能力降低，最终氧化物沉积至管道下部。(1)氧化皮剥落造成受热面超温。剥落后的氧(4)由于煤质、热负荷的变化，在低负荷(60％一一A丽斋电力安全技术第l3卷(2011年第5期)额定负荷及以下)下由于部分过热器管子蒸汽流量好。此外，要加强对超温考核的力度。偏低，流速偏差大，可能造成局部过热而引起爆管。(6)事故跳机情况下，在故障比较明确，不影(5)启动中冷、热态冲洗不够，未将已剥落的响机组冲转、并网的前提下，要尽快冲转、并网接氧化皮冲洗干净。带负荷，避免锅炉受热面金属壁温出现大幅度降低。根据2号机组锅炉爆管的时问分析，管道内部(7)停炉超过3天时，在锅炉带

7、压放水前、正氧化皮大量剥落的时间可能发生在启动过程中。常吹扫后应密封炉膛；或因设备原因、检修原因，可以通过自然通风冷却，但应避免停炉后18h内8治理的思路及防范措施强制通风冷却。(8)加强检查，及时清理。通过拍片、测厚、治理思路重点考虑以下4步：减缓生成一控制内窥镜等技术手段检查管壁氧化皮剥落和堆积情剥落一加强检查一及时清理。具体措施有以下方面。况，及时割管清理。本着逢停必查的原则，停炉时(1)启动中加强冷、热态冲洗，严格控制冷态间超过3天时，都要对屏过、末过管屏进行检查，冲洗和热态冲洗水质指标。要充分利用旁路系统进发现管道有变颜色等异常时及时进行检查、

8、处理。行蒸汽系统的清洗，目的是保证氧化皮等杂质被冲(9)增大停运频率，加强设备的