1000MW机组炉内受热面腐蚀的原因以及治理方案

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1、第38卷第2期华电技术V01．38No．22016年2月HuadianTechnologyFeb．20161000MW机组炉内受热面腐蚀的原因以及治理方案宋凯，袁鹤，尤坤坤(华电国际邹县发电厂，山东邹城273522)摘要：华电国际邹县发电厂1oooMW的机组炉内受热面在高温、高压环境下极易发生泄漏，经过分析，其原因为高温腐蚀造成水冷壁管壁减薄。分析了腐蚀产生的原因，从燃烧方式、煤质选择及锅炉结构等方面进行了改进，锅炉受热面泄漏现象得到有效改善。关键词：侧燃风；高温腐蚀；水冷壁；还原性气氛中图分类号：TK224．9文献标志码：B文章编号：1674—1951(2016)02—0

2、009—020引言1水冷壁两侧墙高温腐蚀主要原因华电国际邹县发电厂(以下简称邹县发电厂)1．1腐蚀情况四期工程装设2台1000Mw燃煤机组(DG30001邹县发电厂每次大、小修都对水冷壁管壁重点进26．15—111型)，锅炉为高效超超临界参数变压直行测厚检查，发现向火侧的管子腐蚀很快，通常腐蚀流炉、标高17m以上露天布置、全悬吊结构Ⅱ型锅成一个平面，吹灰器孔周围水冷壁管高温腐蚀严重，炉。炉膛宽为33973．4mm，深度为15558．4mm，高水冷壁管壁平均减薄超过3．0inN1(规格为63．5度为64000．0mm。机组炉膛为膜式水冷壁，从炉膛mm×7．5lain，材质为2

3、0钢)，危害锅炉的安全、经济运行。下部到混合集箱为螺旋水冷壁，从混合集箱到炉顶引起水冷壁硫化物型高温腐蚀的原因较多，主大包由垂直水冷壁连接，两者由混合集箱内过渡水冷壁进行转换连接，炉膛角部为R150mm圆弧过渡要有3点：火焰中心偏斜，燃煤含有腐蚀因子以及水冷壁管附近产生还原性气氛。结构。1．2火焰中心偏斜造成气流冲刷水冷壁锅炉受热面主要包括过热器系统及再热器系从炉内的腐蚀情况来看，腐蚀区域主要集中在统。其主要作用为在机组运行过程中将管路中的水两侧水冷壁墙，根本原因为火焰中心偏斜，从而导致汽介质进行隔离，并通过燃烧煤炭进行换热，将水蒸两侧墙区域在运行过程中含氧量过少，还原性气

4、氛发。炉内承压部件不仅外部存在于高温环境下，内不断增强，造成燃烧不充分，最终导致腐蚀。同时，部还要承受水蒸发过程中形成的高压环境，例如过在燃烧过程中，由于未燃尽的煤粉随着火焰冲击两热器在运行过程中需承受26MPa左右的压力。机侧炉墙，对水冷壁原有保护膜造成损坏，将原有的腐组长期运行在高温、高压环境下，锅炉受热面极易产蚀层剥落，裸露出母材，形成了循环腐蚀，这种腐蚀生泄漏。和磨损相结合的过程大大加剧了对金属管子的文献中，施万森对锅炉受热面高温腐蚀及预防损害。措施做出了总结J，官民健等针对锅炉受热面的化1．3燃煤含有腐蚀因子学腐蚀问题进行了原理分析，并总结出了腐蚀后的根据邹县发电

5、厂锅炉燃烧性能，对燃烧使用的补救手段J。但对1000MW机组炉内受热面因还煤进行参配掺烧，煤质中含有的FeS：燃烧受热分解原性气氛过高造成的腐蚀等具体问题的相关介绍及出s，而烟气中存在一定浓度的H：s与s0化合，也解决方案较少，因此，本文以邹县发电厂1000MW产生自由的s，其与水冷壁相遇，发生如下反应造成机组为例，对炉内腐蚀的原因进行总结，制定解决方腐蚀：案和检修预防措施。FeS2FeS+S，2H2S+SO22H2O+3S，Fe+SFeS．收稿日期：2015—10—08；修回日期：2016一ol一04·10·华电擞第38卷3FeS+5O2—_Fe3O4+3SO2。加35。

6、水冷壁扩锥，通过支撑肋板将其固定在外二同时，煤质中含有的S以及碱性物质在高温条次风扩锥上，燃烧器~'1--次风扩锥(导流筒)原结构件下产生硫酸盐，吸收水冷壁壁面的s0，形成焦硫及连接方式不变，扩锥角度由45。改为35。。酸盐，其在熔融状态下极易与FeO发生反应产生2)更换稳焰环，新稳焰环去除原有的直立小复合硫酸盐，而复合硫酸盐在高温环境下极易造成段，减少扩锥肋板，增加通流面积，连接方式不变。水冷壁进一步腐蚀。3)在前、后墙靠两侧墙位置，增设3层共121．4还原性气氛套侧燃风装置，侧燃风引自热二次风道，布置在各层在运行过程中，炉内燃烧不充分导致两侧墙局燃烧器分风道下部，与新增

7、12只侧燃风喷口分别连部缺氧，随着还原性气氛的不断增强，高硫煤无法充接，水冷壁管进行相应的改移。分燃烧导致Hs与水冷壁金属母材表面发生反应。4)增设侧燃风装置后，在水冷壁两侧墙原24Hs为还原性成分，比氧化性介质更具备腐蚀性，随只取样管外侧再加装16只烟气取样管，位置为距离着负荷高低交替，腐蚀速度不断加快，造成水冷壁管侧墙中tD线4Il，如图1所示。母材层层脱落，从而导致水冷壁因减薄严重造成泄漏低燃尽风标高35．094m七层燃烧器标2结合机组检修发现的问题高31．408中层燃烧器标高22．558停炉检查发现两侧墙因