超（超）临界锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施

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1、第35卷第1期华电技术Vo1．35No．12013年1月HuadianTechnologyJan．2013超(超)临界锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施陈媛，王旭(国网技术学院(泰山校区)新能源培训部，山东泰安271000)摘要：结合实际案例分析了超(超)临界锅炉氧化皮生成及脱落的原因，采取了控制氧化皮生成及脱落速度的有效措施，从而减少了氧化皮堵管，提高了设备可靠性。关键词：超(超)临界锅炉；氧化皮脱落；原因分析；防治措施中图分类号：TK223．11文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)01

2、—0001—03道温度变化频繁且幅度较大。由于氧化皮的膨胀系1氧化皮形成机制数与奥氏体不锈钢金属的线膨胀系数差别很大(不随着超(超)临界发电技术的发展，特别是温度锈钢2．1×10～，氧化物0．9×10)，温度变化时就参数的显著提高，氧化皮脱落导致的机组爆管造成会引起氧化皮破裂并从金属表面剥离，因此，管内氧非计划停运的事故越来越多。如何减缓超(超)临化皮大面积剥落一般发生在机组启、停或温度剧烈界机组氧化皮脱落速度，提高机组的安全性和经济变化时性，成为目前亟待研究的问题。3氧化皮的危害超(超)临界机组蒸汽参数

3、高，主蒸汽温度均在570℃左右，在该温度下水蒸气氧化性很强，锅炉管(1)氧化皮脱落后掉人管子底部，当堆积量达内壁产生蒸汽氧化是一种必然的现象。铁与水反到一定程度时会造成管道堵塞，导致受热面超温应，生成Fe(OH)，饱和后，在一定温度范围转化为爆管。Fe3O4，3Fe+4H2OFe3O4+4H2，高温反应在铁2011—10—20—24，中电投河南电力有限公司开封表面进行，在表面形成FeO氧化膜并析出氢。当发电分公司2机组600MW超临界直流锅炉高温过热温度高于570o(=时，内部氧化物的分布为FeO，器大面

4、积爆管。机组停运冷却后进行内部检查，发现FeO，FeO，，FeO与金属基体相结合不致密。氧化高温过热器由于进口管段短期过热造成原始爆口7膜的生长遵循塔曼法则，即氧化膜的生长与温度和个，高温过热器被吹损后发生爆口3个，高温再热器被时间有关。此外，氧化膜的生长速度还与蒸汽压力吹损后发生爆口6个。在抢修期间，在过热器中共取有关，蒸汽压力低时生长速度较快，不同材质蒸汽侧出氧化皮质量达9392g，单个弯头取出的氧化皮最大质氧化皮生长速度是不一样的，一般来说，金属温度对量为388g(取出氧化皮的状况如图1所示)。作者

5、分析氧化速度的影响最大，而蒸汽压力的影响相对较小认为，此次高温过热器大面积爆管是由于氧化皮脱落，且温度对于不同钢种蒸汽氧化速度的影响方向和程使得管内工质流通不畅，造成管子严重超温爆管，爆管度也不尽相同⋯。后未及时停炉，在非常高的蒸汽压力下，致使所爆管子在炉内发生不定向位移和扭曲。2氧化皮脱落机制(2)如果氧化皮在主汽门处堆积，很容易造成过热器和再热器长期处在高温运行环境中，过主汽门卡涩，从而导致机组停机，主汽门无法关闭。热器和再热器管子内壁会被高温蒸汽不断氧化形成2005—10—09，华电新疆苇湖粱发电有

6、限公司2机连续的氧化皮，附着在管壁上。氧化皮的脱落一般组检修后准备启动，在静态挂闸试验时，发现主汽门具备2个条件：一是氧化皮要达到一定厚度(不锈卡涩。取垢样分析后，发现阀杆与汽封套筒之间产钢0．1[rim，CrMo钢0．2～0。5mm)；二是高温蒸汽管生氧化皮，引起调门卡涩。(3)流动蒸汽带出的氧化皮会对汽轮机部件产收稿日期：2012—08—09生固体颗粒侵蚀，造成汽轮机喷嘴和叶片侵蚀损坏。第1期陈媛，等：超(超)临界锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施·3·行方式及必要时考虑降低机组的负荷运行等措施，测，发

7、现末级过热器、末级再热器存在氧化皮堆积量严格控制运行中高温过热器出口蒸汽温度不超过超标管圈数各达十几根。在处理过程中，随着管屏(566±5)oC，屏式过热器出口温度不超过540oC，高的晃动，氧化皮大面积脱落，堆积量超标的管圈迅速温再热器出口蒸汽温度不超过569℃。增加，达到数百根。(2)尽可能减少启、停次数，控制温度升降速率。末级再热器入口的最终检测结果表明，仅外3在机组冷态启动过程中，应严格按照升温曲线控制蒸圈腐蚀较轻，外4～11圈腐蚀都较为严重。因此，对汽温度，控制并列前温升速率≤3．0℃／n，并列

8、后温外4～11圈全部割管清理。升速率≤1．8℃／rnjn。在事故停机时，控制屏式过热对于末级再热器出口，所有管屏氧化皮都检测器、高温过热器、高温再热器温降速率≤3．0℃／rnin，主到较多堆积量，全部割管清理。蒸汽、再热蒸汽降压速率≤0．3MPa／min。4．2．3原因分析(3)在机组启动期间，对受热面进行吹扫。吹扫(1)根据研究的结果，对于粗晶粒奥氏体不锈钢、时严格监视凝结水质和高温过热器，控制高温再热器蒸汽出口设计温度为5