锅炉氧化皮脱落控制措施

锅炉氧化皮脱落控制措施
摘要：锅炉大多是在高温的状态下运行，受时间及高温等因素的影响，锅炉
氧化皮会出现脱落、堵塞炉管等情况，对锅炉运行效率及安全等会产生直接的影响。

基于此，结合锅炉氧化皮脱落原因分析，从锅炉不同状态的温度控制、材料
抗氧化性、耐高温、脱落氧化皮清理等角度展开讨论，旨在实现锅炉氧化皮脱落
控制效果提升。

关键词：锅炉；氧化皮；脱落；控制
引言：锅炉属于能量转换设备，在实际应用中，由于能量转换会产生氧化皮，氧化皮脱落对锅炉的正常运行会产生直接的影响。

在锅炉高温以及高压的情况下，锅炉管母材极容易出现裂纹问题，会进一步加快锅炉炉管的氧化，脱落后会附着
在锅炉弯管位置，长时间的堆积会出现弯管爆破事故，对锅炉的正常运行也会产
生直接的影响。

因此，分析锅炉氧化皮的脱落原因，并对锅炉氧化皮脱落进行控制，提高锅炉运行安全水平[1]。

1锅炉氧化皮脱落氧化过程及危害
锅炉氧化皮脱落会出现杂质进入到锅炉管道底部位置的情况，在沉积
量过多的情况，对管道的通畅性会产生一定的影响，且在出现管道堵塞后，锅炉
的受热面也会出现超温爆管的情况，影响锅炉的运行安全。

锅炉设备在停运冷却
后可以进行内部检查，在检查过程中，高温过热装置因进口管升温，出现氧化皮
脱落的情况，管道堵塞，引发超温爆管的问题。

蒸汽压力保持在较高的数值下，
爆管炉内会出现扭曲及不定向位移等问题，对锅炉运行安全会产生直接的影响。

从锅炉氧化皮脱落过程的角度进行分析，锅炉运行过程中，金属在高
温水汽的影响下，会产生氧化反应，导致锅炉受热面钢材内表面形成氧化皮。

高
温在570℃以下的情况下，会由Fe2O3以及Fe3O4组成氧化膜的，两种化学物质的
致密性比较高，可有效防止钢材继续氧化。

锅炉温度超过570℃后，FeO、Fe2O3、
Fe3O4共同形成致密氧化膜，但是，由于FeO在最内层且致密性不佳，对氧化膜的整体稳定性会产生直接的影响，从而出现锅炉氧化皮脱落。

2锅炉氧化皮脱落原因分析
2.1机组启停方面的原因
锅炉设备在启动或停止时，极容易出现热负荷增加、干烧等问题，对锅炉氧
化皮形成及脱落等会产生直接的影响。

例如，在启动锅炉后，水汽循环不能流动
的额定值，部分炉管会出现温度超高的情况，干烧温度逐渐增加，炉管金属氧化
的速度也会大幅度增加。

如果对这一温度进行控制，则需要采用减温水的方式对
其进行处理，降低炉管的温度，并产生较多的热应力，最终会出现锅炉氧化皮脱
落的情况。

锅炉机组在启动后运行过程中，锅炉氧化皮脱落是在温度高发的时间段，针对参数低、燃烧不稳定、热负荷等方面的情况，则需要通过减温水的方式，将温度控制在稳定的范围内，但是，在这一操作的过程中，温度下降的速度过快，同样会出现热应力变化，从而引发锅炉氧化皮脱落现象[2]。

2.2减温水投入因素
锅炉减温水误投的情况发生后，锅炉的热应力会明显增加，从而出现锅炉氧
化皮脱落的现象。

因此，在对锅炉运行状态进行控制的过程中，则需要对减温水
的量以及速度等进行控制，从而提高减温水投入的综合控制效果。

2.3管壁温度
结合锅炉运行状态，在对锅炉运行状态进行记录与统计的过程中，
温度超过规定范围，则会出现氧化脱落的情况。

金属的温度高于氧化温度的状态下，极容易出现锅炉氧化速度增加的情况，氧化皮的厚度也会逐渐增加，如果超
过极限值的范围，则会出现锅炉氧化皮脱落问题。

2.4炉管材质
合金成分对锅炉氧化皮脱落会产生直接的影响，材料抗氧化温度、抗
氧化性等因素对锅炉氧化皮脱落变化等会产生直接的影响。

在开展设计工作中，
如果没有对温度裕度进行设置与调整，会出现长时间超出抗氧化温度的情况，导
致锅炉氧化的速度增加，氧化皮的厚度也会超过锅炉氧化皮脱落的极限值，从而
出现锅炉氧化皮脱落的情况。

3锅炉氧化皮脱落控制策略
3.1对启动温度进行严格控制
在锅炉启停的过程中，结合锅炉类型，针对机组的温度进行有效控制。

例如，锅炉进入到冷态启动的过程中，点火起压后，可根据相应的流程进行操作，并通过过热器进行冷却降温。

与此同时，针对锅炉炉管温度变化进行调整，将温
度维持在1.5℃/min以内。

升压速率则可以维持在0.2～0.5MPa/min，蒸汽流量
以及汽压达到标准值后，可通过快速开启高、低泵的方式进行吹扫操作，将再热
器装置、过热器装置中的氧化皮清理干净。

在热启动阶段，要对金属温度进行调节，避免出现冷却的情况，通过加快升温、升压的方式对其进行处理，在对端的
时间内，对温度状态进行调整。

温度调节与控制的过程中，锅炉的煤量不能出现
大幅度的波动，避免气温出现大波动，对提高锅炉运行的温度控制水平有促进作用。

3.2锅炉停运的温度调节
锅炉停运可以通过滑停的方式进行处理，在这一过程中，对出口蒸汽降温速
度进行调节，将温度控制在1～1.5℃/min以内，负荷速率的下降则控制在
1.5%BMCR/min内。

在滑停阶段中，为避免出口温度、气压超过临界值等情况的出现，针对锅炉停运过程中的温度变化进行控制，如果锅炉出现状况，出现停机或
熄火等问题，则可以以30%风量进行吹扫10min左右，之后在第一时间内对送风机、引风机进行停风，如果金属壁的温度达到相应的标准，可以开始自然通风。

3.3对锅炉氧化皮堵塞进行检查与处理
锅炉氧化皮脱落的控制，还需要结合锅炉的运行时间及状态，对氧化
皮堵塞进行检查，对锅炉防磨防爆等功能进行检验与评估，并对高温受热面进行
检查，锅炉在停止运行后，则需要对锅炉状态以及氧化皮脱落情况进行检查与处
理。

重点对变形变色、氧化皮剥落、氧化皮堆积等问题进行检查与评估。

在进行无损检查的过程中，如果出现某管段氧化皮堆积的情况，则可以采用割管的方式进行清理。

与此同时，在锅炉机组检修处理的过程中，可利用检测装置对炉管末端进行检测检测，通过射线检验技术，检查炉管弯头位置，并对氧化皮堵塞进行有效处理。

3.4材料抗氧化性提升
锅炉氧化皮脱落与炉管材质有一定的关系，所以，提高材料的抗氧化性，则需要对耐热钢的质量进行检验与评估，并利用喷丸的方式进行处理，对锅炉氧化皮脱落进行控制，提高设备的运行保障水平。

此外，在对锅炉运行状态进行控制的过程中，还需要对受热面壁金属温度的波动进行实时监测，如果出现超温报警的情况，则需要第一时间对其进行处理，并提高炉管材料的抗氧化性，满足锅炉高温运行的综合控制水平。

在提高材料抗氧化的行过程中，可通过信息技术，对锅炉壁温进行测量，设置报警值，报警数值要低于氧化值的30～50℃。

与此同时，为保证路管材质的抗氧化性，对锅炉的启停次数、升降温度与速率等进行控制，对提高炉管材料的抗氧化性有促进作用。

从锅炉燃烧器摆角的角度进行控制，如果出现脱落的氧化皮，则可以第一时间进行清理，避免炉管受热时间过长，氧化皮堆积过多的情况出现。

例如，在干、湿转换的过程中，放缓燃料的增加速度，并对材料质量进行控制，可达到氧化皮脱落问题有效防治的目的。

结论：锅炉氧化皮脱落控制则需要对脱落原因进行分类，并结合锅炉的运行状态以及实际情况，选择多种方式组合应用，提高锅炉氧化皮脱落的控制水平。

氧化皮脱落问题，对锅炉的安全运行会产生直接的影响，因此，锅炉氧化皮脱落问题的控制，则需要对锅炉炉管材质、锅炉运行温度等进行综合控制，根据锅炉的运行阶段，对锅炉运行中所产生的氧化皮进行针对防治，避免出现氧化皮堵塞的情况，对提高锅炉运行的可靠性、安全性等有促进作用。

参考文献
[1]董卫东.T23管材氧化皮防脱落控制措施[J].宁夏电力,2020(02):68-71.
[2]李峰,高欢.关于超临界直流锅炉氧化皮生成控制的探讨[J].黑龙江科技信息,2015(25):54.。