超（超）临界机组氧化皮产生的原因及防治措施

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1、第33卷第3期华电技术Vo1．33No．32011年3月HuadianTechnologyMar．20l1超(超)临界机组氧化皮产生的原因及防治措施范文标(福建可门发电有限公司，福建福州350512)摘要：介绍了(超)超临界机组氧化皮的形成机制及过热器、再热器内壁氧化层脱落的主要条件。论述了氧化皮的主要危害，分析了机组运行方式、系统配置及材料选择与氧化皮形成的关系，提出了设计、调试及运行阶段氧化皮的防治措施。关键词：(超)超临界机组；氧化皮；加氧处理；旁路系统；过热器；再热器中图分类号：TK224．9文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)03—0001—04清除干净，在

2、吹扫过程中或整机调试的初期，当锅炉1超(超)临界机组的氧化皮运行在亚临界低参数工况下时(此时温度不会超过超(超)临界机组的氧化皮可分为2类：锅炉过570)，管道内壁会形成致密的、不易脱落的氧化热蒸汽系统的氧化皮和锅炉水系统的腐蚀物。膜(由Fe：O和FeO组成，这种氧化膜和金属的基1．1过热蒸汽管道(包括再热蒸汽系统)的氧化皮体结合很牢固，只有在有腐蚀介质和应力条件下才1．1．1氧化皮的形成机制及特点会被破坏)。当日后机组运行于超临界工况下，温过热蒸汽管道内氧化膜的形成分为制造加工和度超过570cc时，这种氧化膜可以减缓钢材的进一运行后2个阶段。步氧化，同时自身也可以相对保留较长时间。采

3、用在过热蒸汽管道制造加工过程中，氧化膜是在加氧运行，可加速形成上述氧化膜。570qC以上的高温条件下，由空气中的氧和金属结(2)如果在锅炉投运之前，酸洗和吹管2个环合形成的。该氧化膜分3层，由钢表面起向外依次节不过关，没有将金属管道内壁易脱落氧化层彻底为FeO，FeO和Fe，O。试验表明：与金属基体相清除干净，则投运后很难形成致密的、不易脱落的氧连的FeO层结构疏松，晶格缺陷多，当温度低于570化膜。这种易脱落的氧化膜在机组投运后产生恶性qC时结构不稳定，容易脱落或在半脱落层部位发生循环：脱落一氧化一再脱落一再氧化，最终形成大量腐蚀。因此，在新锅炉投产前，一定要对锅炉进行酸的氧化皮。洗

4、，全部去除制造加工时形成的易脱落氧化层，然后1．1．2氧化皮的脱落重新钝化，以保证在机组运行时形成良好的氧化层。过热器、再热器内壁的氧化层脱落有2个主要同时，在基建调试期可以考虑对过热器和再热器管条件：一是垢层达到一定厚度(临界值)；二是母材道进行加氧吹扫，在易脱落的氧化层颗粒冲掉的同基体与氧化膜或氧化膜层间应力达到临界值。随着时，加速形成坚固的氧化层，否则，在投运后会产生氧化膜厚度的增加，其发生脱落的几率增大。严重的氧化皮问题。在机组运行期间，过热器管和再热器管表面氧在450～570阶段，水蒸气与纯铁发生氧化反化层会逐渐增厚。当管壁超温时，过热器管和再热应，生成的氧化膜由FeO和Fe

5、O组成，FeO和器管表面氧化层会迅速增厚，由双层结构变成多层FeO都比较致密，可以保护或减缓钢材的进一步结构。当氧化皮增长到一定的厚度时，由于温度变氧化。在570℃以上，水蒸气与纯铁发生氧化反应，化等因素的影响，就会出现氧化皮的脱落。生成由Fe：O，，FeO，FeO组成的氧化膜，FeO在最1．2锅炉水系统的腐蚀物内层，FeO是不致密的，破坏了整个氧化膜的稳定锅炉水回路中使用的材料主要是碳钢和低合金性，氧化膜易脱落。因此，过热蒸汽管道内壁在运行钢，也有部分高合金钢以及铜合金材料，在水系统后所形成的氧化膜可分为以下2种情况：中接触的工质是经过化学药剂处理后的高纯水，进(1)如果在锅炉投运之

6、前，通过严格的酸洗和入锅炉蒸发系统和汽轮机中的铁氧化物杂质包括锅吹管2个环节，将金属管道内壁易脱落氧化层彻底炉水系统管道的腐蚀物。铁氧化物可能沉积在蒸发系统、过热系统及再热系统管道内，导致爆管；铁氧收稿日期：2010—06—12：修回日期：2010—07—07化物进入汽轮机，使汽轮机效率降低以及叶片腐蚀；·2·华电技术第33卷铁氧化物进入主汽阀和调节阀，使阀门的调节特性(3)锅炉过热器、再热器、主蒸汽管道及再热蒸改变和恶化，甚至卡死。所以，防止这些材料的腐蚀汽管道内剥落下来的氧化皮是坚硬的固体颗粒，严是十分重要的。重损伤汽轮机通流部分高／中压级的喷嘴、动叶片、各种盐、酸、碱和金属腐蚀产

7、物等物质在蒸汽中主汽阀及旁路阀等，导致汽轮机通流部分效率降低，的溶解度随蒸汽压力升高而提高。在超临界压力损伤严重时甚至必须更换叶片。下，汽、水不分，即汽、水无分界面，蒸汽和水具备同(4)检修周期缩短，维护费用上升。样的溶解特性。因此，对超(超)临界机组来说，当(5)一些机组为了减缓氧化皮剥落，采取了降机组运行在高负荷或额定负荷(即超临界工况)时，参数运行的措施，牺牲了机组的效率。若锅炉给水系统的金属腐蚀产物未得到合理控制，上述情况导致机组运行的