超临界锅炉蒸汽侧氧化皮生成的原因分析与对策研究

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1、超临界锅炉蒸汽侧氧化皮生成的原因分析与对策研究曾令大1,2，张开利1，陈启卷2，贾建民3（1.中国华电集团公司发电生产技术中心，北京100031；2.武汉大学，武汉430072；3.西安热工研究院有限公司,西安710032）AnalysisofformationmechanismsandpreventivemeasuresforsteamsideoxidescaleinsuperheaterofsupercriticalboilersZengLingda1,2,ZhangKaili1,ChenQijuan2,JiaJianmin3（1.ChinahuadianPowerGeneratio

2、nTechnologyCenter;Beijing100031,China；2.WuhanUniversity,Wuhan430072,China；3.Xi'anThermalPowerResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi'an710032,China）ABSTRACT:Thisthesiselaboratesthepropertyofoxidescaleatsteamsidepressurepartsofsupercriticalboiler;focusesontheprinciplesandharmfulnessofformation，exfoliationand

3、blockingaboutsteamoxidescaleparticularlyinferriticsteelandausteniticsteel;makescomprehensiveanalysisfromtheaspectsofsafetyandeconomy;summarizestheexperiencesandlessonsfromboilermaterialselection，designandengineering，operationandmaintenance，etc.;andthusbringsforwardthedetailedsolutionsandcounterme

4、asuresforpreventingandcontrollingoxidescale.KEYWORD:SupercriticalBoiler;HighTemperaturePressureComponents;SteamsideOxideScale;propertyofFormationandExfoliation;TubeExplosion;Countermeasures摘要：阐述了超临界锅炉受热面蒸汽侧氧化皮的特征，重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的生成、剥落、阻塞的机理及危害；从安全性和经济性角度进行全面剖析；从锅炉选材、设计制造、运行检修等多方面入手总结经验和教训，提出了

5、预防和控制氧化皮剥落的具体措施和对策。关键词：超临界锅炉；高温受热面；蒸汽氧化皮；生长与剥落特性；爆管；对策0引言近年来，在国内外节能减排的大方针的引导下，我国一大批超临界、超超临界大容量火电机组相继投产，其高温受热面采用了大量的新型铁素体和奥氏体不锈钢材料，一些钢材校核时间较短，其抗氧化、抗腐蚀能力未经时间考验，在超温情况下可能发生氧化腐蚀、氧化皮大量剥落事故。随着机组装机容量和整体参数的不断提高，一些安全和经济问题也相继暴露出来。我国近期将还有大批超临界和超超临界机组投产，如果不及早着手研究过热器与再热器的蒸汽侧氧化规律和预防对策，问题将会变得更加严重，由此造成的非计划停机事故也将会

6、越来越多，这不但会严重影响发电企业正常的安全生产，而且必然影响到各发电企业总体经济效益的提高和综合竞争力的提升。为此，针对过热器内壁氧化皮剥落问题开展系列的研究工作，找出积极应对氧化皮剥落的有效措施，有助于避免或减少这类非计划性停机事故的频繁发生。1锅炉简介某电厂一期工程安装有2台630MW超临界燃煤机组，于2007年投产。该机组锅炉为单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、全钢架悬吊结构、露天布置、固态排渣、超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流炉，型号为SG-1913/25.42-M967，蒸汽压力25.4MPa/4.35MPa，蒸汽温度571℃/569℃。锅炉末级过热器共计82排

7、，布置于水平烟道中，为逆流布置，每排受热面由12根管子组成。每排管屏均由多种壁厚规格的三种材料所组成，图1为末级过热器管屏结构，其中的三种材料分别为T23、T91和TP347H。2010年3月因高温受热面蒸汽侧氧化皮问题连续发生两次爆管。图1末级过热器管屏结构Fig.1Thestructureofhightemperaturesuperheater2氧化皮产生的危害锅炉在运行过程中，由于蒸汽侧氧化皮剥落沉积造成的危害主要有以下方面：