锅炉水冷壁防腐蚀技术研究与应用

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1、第5期张磊：锅炉水冷壁防腐蚀技术研究与应用·19·FeS，形成了高温s腐蚀。该腐蚀与管壁温度相关，表3入炉煤平均硫分统计％温度越高，腐蚀速度越快。年份人炉煤年均硫分年份人炉煤年均硫分在吹灰器区域，吹灰器的定期投入清理了管壁2o081．652Ol12．18外覆盖的灰层，并使腐蚀产物破碎、剥离，同时，高温20091．7520121．94下蒸汽进入炉内加强了还原性气氛，在物理冲刷与20101．92化学腐蚀的双重作用下，管壁迅速减薄。(3)缺氧燃烧。其原因一是引风机出力严重不2．3烟气成分影响试验足，高负荷下机组缺风运行，整个炉膛

2、呈还原性气为研究高温腐蚀的影响因素，给防止或减轻腐氛，侧墙中部位置还原性气氛最强；二是运行方式不蚀对策的制订提供依据，新乡发电公司在锅炉侧墙合理，如高负荷运行时燃尽风挡板开度过大，造成燃易发生高温腐蚀区域加装测量孔，对锅炉水冷壁侧烧器区域过量空气系数过小，缺氧严重，烟气呈强还墙烟气温度及成分进行取样测试(测孔布置在炉膛原性气氛，提高了高温腐蚀速率。侧水冷壁上，穿过水冷壁管问鳍片，测点分为5层，(4)吹灰器工作时，高温下蒸汽与烟气中的C每层布置3个，共15个)，对锅炉在不同煤种、不同等物质反应，形成了局部强还原性气氛。运行方

3、式和工况下侧墙处烟气成分进行研究分析，影响水冷壁腐蚀速度的因素主要有人炉煤硫分其结果如下。的高低，腐蚀区域还原性气氛的强弱，及锅炉燃烧状(1)根据试验数据，正常情况下烟气中H：s体况、运行调整方式、氧量、温度等。积分数很低，一般小于0．003％，但当烟气中还原性气氛较强时，Hs体积分数往往也大幅上升，当壁面3防腐蚀的技术方案O2的体积分数<1％，CO的体积分数>0．9999％根据水冷壁腐蚀的原因，采取了以下措施：(1)时，Hs的体积分数可达0．02％以上，试验中最高在水冷壁侧墙加装风帽型贴壁风装置；(2)引风机测得H：s体

4、积分数达0．14％以上，此时Hs对水冷增容改造，空气预热器堵灰治理；(3)进行燃烧调整壁产生较强烈的硫腐蚀。试验，确定合理的运行方式；(4)监测水冷壁腐蚀状(2)从不同试验工况数据分析，每层都曾测出有况、管壁厚度，有效掌控水冷壁的腐蚀状况和速度，较强还原性气氛的测点，侧墙均具备造成较强硫腐蚀及时换管；(5)水冷壁防腐蚀喷涂，提高耐腐蚀能的H：s体积分数、烟气温度等条件，且中问部位更容力，延长水冷壁管使用寿命。以下重点阐述水冷壁易出现，对应的中间层燃烧器侧墙中间部位测点在不侧墙加装风帽型贴壁风系统。同试验工况下均发现烟气有较

5、强还原性气氛，整个试3．1设计理念验中测得Hs体积分数最高点也位于该处。在前、后墙对冲布置的旋流燃烧方式的炉膛中，(3)从试验数据也可看出，高负荷时由于控制采用SOFA(分离燃尽风)燃烧系统时，由于对冲燃氧量低，更容易出现部分区域缺氧，形成强还原性烧的影响，在主燃烧区以及还原区两侧墙水冷壁处气氛。容易形成较强的高温腐蚀(该区域前、后墙有主燃(4)壁面处烟气温度变化较大，最低仅780oC，烧器的贴壁风)，因此可以在侧墙有组织地引入很实际紧贴水冷壁面处温度可能更低。小一部分二次风，采用炉膛贴壁风形式加以保护，增2．4腐蚀原因分

6、析加该区域水冷壁管壁表面的氧含量，避免形成强还(1)设计上的原因。锅炉截面热负荷和单燃烧原性气氛，防止该位置发生高温腐蚀，同时兼顾经济器热负荷设计值偏高，2台锅炉设计的锅炉最大连续蒸发量(BMCR)的截面热负荷为5．48MW／m，并且性和安全性，尽可能减少保护风对锅炉燃烧的影响。采用了单台磨煤机4只煤粉燃烧器，单只燃烧器热功3．2研究的创新点和关键点率达到252．4MJ／h，无论是截面热负荷还是单燃烧器(1)风帽结构和布置方式设计独特，采用耐火热负荷，设计值都在国内同等级同类型锅炉中偏高，合金钢制作，呈均匀矩阵分布，风帽内

7、径为6mm，风这也是高温腐蚀的一个影响因素。帽设计使保护风射流与水冷壁基本平行，保护半径(2)燃料的原因。实际燃煤硫分远大于设计燃为200mm左右，能够保证保护风的均匀喷人，同时煤硫分(设计燃煤硫分为0．31％，实际硫分见表3)，避免吹损水冷壁。风帽布置如图2所示，风帽结构从2010年起，硫分开始明显升高，并掺烧高硫煤(最如图3所示。高达3．5％以上)，烟气中sO体积分数大大提高，在(2)在水冷壁侧墙外部新增贴壁风风道及静压还原性气氛下炉内燃烧形成腐蚀性H’s气体。小风箱，实现小风量(占二次风风量的0．7％)不影·20·华

8、电技术第38卷一蜓图2风帽布置锅炉的整体膨胀，风箱结构及布置如图4所示。4水冷壁风帽型贴壁风装置应用及推广气蜩气2011年12月2机组大修期间，新乡发电公司首先在2锅炉高温腐蚀最严重的区域加装了侧墙B贴壁风系统，两侧墙标高3O一36113，即从上层燃烧器中心至燃尽风的标高，加装位置如图5所示。运行条1年