水冷壁管高温腐蚀的机理
水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略
水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略摘要：某电厂2号炉大修时发现两侧墙水冷壁发生了较为严重的高温腐蚀，最高腐蚀厚度接近1mm；炉膛的前后墙水冷壁也有轻微的高温腐蚀现象。
通过在被腐蚀区域喷涂耐腐蚀金属涂层如镍铬钛、镍铬合金等是减缓高温腐蚀的一种措施，但不能从根本上解决，而且价格较高。
入炉煤煤质下降、含硫量偏高和水冷壁贴壁处产生还原性气氛是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因。
为了找到避免水冷壁发生高温腐蚀，且保证锅炉稳定、高效燃烧的运行参数，特进行了燃烧调整试验，并结合历史煤质分析得出本厂高温腐蚀的最终原因，从而进行运行方式的调整，避免或减少2炉的高温腐蚀现象。
关键词：高温腐蚀还原性氧量燃烧调整Cause Analysis and adjustment strategy of high temperaturecorrosion of water wallCong Peiyong,Datang International Xilinhot Power Generation Co. , Ltd. , Xilinhot, 026200ABSTRACT: during the overhaul of No. 2 boiler in a power plant, serious high temperature corrosion was found in the water wall of the two side walls, with the maximum corrosion thickness approaching 1mm. Spraying anti-corrosion metal coating such as ni-cr-ti and ni-cr alloy in the corroded area is a measure to slow down the high temperature corrosion, but it can not be solved fundamentally and the price is high. The main reasons for the high temperature corrosion of the water wall are the decrease of coal quality, the high sulfur content and the reductive atmosphere at the wall. In order to find out the operation parameters that can avoid high temperature corrosion of water wall andensure stable and efficient combustion of boiler, the combustion adjustment test is carried out, and the ultimate cause of high temperature corrosion is obtained by analyzing the history of coal quality, thus the operation mode can be adjusted to avoid or reducethe high temperature corrosion of 2 furnaces.Keywords: High temperature corrosion, reducibility, oxygen content, combustion adjustment1、前言：工程概况：某电厂2号锅炉为超临界、变压运行直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
浅析锅炉水冷壁高温腐蚀的原因及预防
摘要：随着对环保要求的日益提高以及煤粉锅炉向大容量高参数发展，电厂燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀现象的发生日趋频繁，有的甚至已经影响到锅炉运行的安全性与经济性。作者系统地论述了水冷壁高温腐蚀的类型以及形成机理，分析了影响高温腐蚀的各种因素，为解决煤粉煤炉水冷壁高温腐蚀提供了一定的理论依据。
3.5运行中的调整方法
可以采取加过剩空气系数、增加多台磨煤机联合在不同时段投送、空预器堵漏和避免堵灰、减小煤粉颗粒度等措施。
参考文献
[1]李刚，李锡孝，魏铜生，等．1025t/h锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及解决措施[J].热力发电，2016(1):123-125.
[2]韩奎华,路春美,李官鹏,等.大型锅炉水冷壁防腐现状与防腐措施探讨[J].电站系统工程,2014,20(2):37-39.
3.3更换水冷壁管材质，采用渗铝管
更换材质，提高水冷壁本身材质的耐腐性能也是一条行之有效的方法。根据在其他厂的使用情况，渗铝管在大多数电厂的水冷壁管起到良好的耐腐蚀作用，累计运行达50000h以上，未发生腐蚀减薄。
3.4增加侧边风技术
增加侧边风的目的是使水冷壁高温腐蚀区域的还原性气氛发生改变并增加一定范围内的含氧量。具体做法是在高温腐蚀区域的水冷壁上安装喷口，向炉膛内增加空气流通量。侧风技术对防止水冷壁产生高温腐蚀现象十分有效措施。这种做法对锅炉的全部燃烧过程没有任何影响，并且由于二次风的分级大大地减小了氮氧化物的产生。
2、高温腐蚀形成的原因
2.1使用的煤粉中硫的含量过高
有数据显示，我国生产的煤其中的硫大概有60%～70%是无机硫，其余的30%～40%是有机硫。在占据有大比例的无机硫中，大部分是黄铁矿硫，剩余的一小部分为硫酸铁硫。众所周知，对结渣和高温腐蚀影响最大的就是黄铁矿，这点已经得到了同行业的关注。所以，对入炉的煤粉进行硫及其各种形态硫的测定就显得尤为重要了。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉采用高温高压工作状态，在运行过程中容易出现水冷壁高温腐蚀问题。
水冷壁高温腐蚀是指锅炉水冷壁在高温条件下与燃烧物质中的腐蚀性物质发生化学反应，导致水冷壁材料表面的腐蚀和损伤。
水冷壁高温腐蚀主要有火室侧和渣穴侧两种腐蚀形式。
火室侧高温腐蚀主要由固定在内部火室墙面上的眼镜体、硅酸盐等成分的高背渣和泥浆形成的粘结层、金属表面钙镁砂浆发生的化学反应而引起。
火室侧温度较高，氧气含量较低，硅酸盐和其他腐蚀性物质在高温下会与金属表面发生反应，产生腐蚀产物，从而导致水冷壁表面的腐蚀和材料损伤。
渣穴侧高温腐蚀主要是由与碱性渣浆反应生成电解质、生成高背渣所带入的渣浆、金属表面的氧化膜等因素共同作用形成的。
渣穴侧的高温腐蚀主要发生在锅炉的低温侧，渣浆中的高背渣与金属表面的化学反应可以导致水冷壁表面的腐蚀和损伤。
1. 改变炉膛结构：通过调整燃烧器布置、增加河底避流板、调整布风、增加保温层等措施，减少火室侧高温腐蚀。
2. 优化燃烧工艺：通过优化燃烧工艺参数，提高燃烧效率，减少可燃物质残留和产生的腐蚀性物质。
3. 加强渣穴清理：定期清理渣穴中的渣块和高背渣，防止其与金属表面发生反应。
4. 选择抗高温腐蚀材料：选择更高质量的材料，如合金材料，具有抗高温腐蚀性能，降低水冷壁的腐蚀程度。
5. 增强金属表面保护：在金属表面形成一层保护膜，防止腐蚀性物质直接与金属表面接触。
6. 加强水质管理：合理控制锅炉给水中的杂质含量，避免腐蚀物质进入水冷壁。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀主要由火室侧和渣穴侧两种腐蚀形式构成，并可能导致水冷壁表面的腐蚀和损伤。
针对这一问题，可以通过改变炉膛结构、优化燃烧过程、加强渣穴清理、选材和表面保护等措施来减轻腐蚀程度，提高水冷壁的使用寿命。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是锅炉运行过程中的一个重要问题，对于保障锅炉的安全稳定运行具有重要意义。
本文从高温腐蚀的原因及改造措施两个方面对其进行分析。
一、高温腐蚀原因分析1. 高温气体的化学腐蚀作用在超临界锅炉燃烧室内，燃料燃烧所产生的高温气体含有大量的酸性气体，如NOx、SOx等，这些酸性气体会在水冷壁表面吸附并与金属产生化学反应，进而导致高温气体的化学腐蚀作用。
此外，某些燃料的组成中还含有Cl、S等有害元素，这些元素在锅炉运行过程中也会促进水冷壁的腐蚀作用。
2. 氧化还原作用水冷壁被加热后会产生富气层，而富气层中氧分压高，同时金属又处于高温状态，从而产生氧化还原反应，其中金属表面的氧化物被还原成金属，这种还原过程导致水冷壁受到一定的腐蚀作用。
此外，水冷壁受到机械损伤或化学腐蚀后会形成一定的氧化物层，氧化物层的产生和脱落也会导致水冷壁的高温腐蚀。
3. 热应力引起的金属疲劳及低周疲劳作用超临界锅炉水冷壁在高温及高压的工作环境下，由于存在温差、收缩差及机械力等因素，会受到强烈的热应力作用，导致金属表面出现疲劳及低周疲劳现象，进而形成高温腐蚀。
此外，由于水冷壁的设备结构与材料等因素不同，也会影响其受到热应力影响的程度。
二、改造措施1. 选用优质金属材料钢材的耐温性能、刚度及韧性等素质都会影响到超临界锅炉水冷壁的腐蚀程度。
因此，在锅炉生产过程中，需要选用耐高温、抗热应力, 延展性好的技术材料，如P92钢、P122钢等。
2. 进行防腐保护为抵抗水冷壁的化学腐蚀作用，可以对其进行防腐保护，这里常常使用的是涂层技术。
锅炉生产过程中，可以在水冷壁表面覆盖一层抗腐蚀涂层，以提高钢材的抗氧化、抗化学腐蚀和耐水蚀性能。
3. 实施排渣措施由于水冷壁表面有大量的灰渣和残礁，如果不及时清理，会影响到水冷壁的热传递和流量等问题，同时也会加重水冷壁的腐蚀。
因此，需要加强科学的排渣措施，保证水冷壁表面清洁。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施
水冷壁高温腐蚀的原因分析及预防措施我厂#2炉在本次B级检修中发现水冷壁存在高温腐蚀现象，高温腐蚀区域大约在D层燃烧器与层燃烧器之间,在这一区域水冷壁高温腐蚀后，壁厚明显减薄，最薄处仅有5mm, 因而强度降低，极易造成水冷壁爆管和泄漏，危及锅炉安全运行。
针对水冷壁高温腐蚀问题,生产部、调度部、运行分场进行了多次分析和探讨，认为我厂水冷壁高温腐蚀的原因大致有以下几个原因：1、我厂燃煤为山西贫煤，该煤种含硫及硫化物较多，高含硫量使煤在燃烧中产生较多的腐蚀性物质，直接导致水冷壁的高温腐蚀。
同时，由于近年来煤炭市场供求关系的转换，煤质难以得到保证，由于煤质较杂多变，运行中往往引起煤粉变相，着火点推迟，燃烧速度低等一系列问题。
2、我厂锅炉为亚临界锅炉，饱和水温约为360 ℃，水泠壁温度可达400℃，在该条件下管壁被氧化，使受热面外表形成一层Fe2O3和极细的灰粒污染层，在高温火焰的作用下，灰分中的碱土金属氧化物（Na2O、K2O）升华，靠扩散作用到达管壁并冷凝在壁面上，与周围烟气中的S O3化合生成硫酸盐。
管壁上的硫酸盐与飞灰中的Fe2O3及烟气中的S O3作用，生成复合硫酸盐，复合硫酸盐在550℃-710 ℃范围内呈液态，液态的复合硫酸盐对管壁有极强的腐蚀作用。
3、我厂入炉煤粉长期偏向，造成煤粉直接冲刷水冷壁，在水冷壁附近区域造成还原性气氧，导致高温腐蚀。
4、我厂为四角切圆燃烧锅炉。
当一、二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧水冷壁偏转，此时刚性较弱的一次风射流将比二次风偏转更大的角度，从而使一、二次风分离。
一、二次风的刚性相差越大，这种分离现象越明显。
由于部分一次风射流偏离了二次风，煤粉在缺氧状态下燃烧，在射流下游水冷壁附近形成局部还原性气氛，从而引发高温腐蚀。
我厂对水冷壁高温腐蚀问题十分重视，多次请教电研院专家并邀请来我厂进行考察分析指导，并于华北电力大学合作，针对水冷壁高温腐蚀问题进行了专题研究。
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
李孝亮’ 金铁民z ( 1.哈尔滨电力职业技术学院。 2 . 哈尔滨电力职业技术学院) 摘 要: 随着我国电力工业建设的高速发展，大容量机组越来越多，设备结构和系统更趋于复杂化，锅炉运行中出现多种事故， 其中电站锅炉 “ 四管”爆漏事故 已成为当前威胁发电设备安全、稳定运行的突出矛盾。 关键词: 锅炉 腐蚀 措施 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 文章编号:1672- 3791(2007)01(b卜0019- 01 流向背火侧，这样就在向火侧形成一个较高 磨损， 工作条件非常恶劣， 使得炉管泄漏 的煤粉浓度区，背火侧的煤粉气流在水冷壁 附近形成比普通燃烧器更强的氧化性气氛。 成为一种必然，护管泄漏是电厂的一种多发 事故。研究和预防四管泄漏已成为保证火力 可能性就越大. 高硫煤产生的大量H 2s ， (2)采用多切圆燃烧技术。用多切圆燃烧 发电厂安全经济运行和提高经济效益的关键 SO2, so， 原 硫 仅 坏 壁 和 子 不 破 管 的Fe2 03保 技术针对双切圆四角燃烧锅炉而言，在防止 高温腐蚀的应用中效果较为明显。 一方面， 通 问题， 因此搞清四管泄漏的机理， 并提出防范 护膜， 而且还浸蚀管子表面， 致使金属管壁不 过一次风反切圆燃烧可以平衡炉膛出口烟气 措施， 减少四管泄漏发生是一个重要的课题。 断减薄，最终导致爆管事故。 (2)给水品质的影响。 给水品质对锅护高 流速，防止形成 “ 烟气走廊” ，从而防止过热 蒸汽气温偏差。 另一方面， 一次风反向偏转可 1 主要研究内容和方法 温腐蚀的影响主要体现在水冷壁的管壁温度 以减小一次风切圆直径，使一次风射流相对 本文以水冷壁为例，分析造成电站锅炉 条件上。 若给水品质控制不严， 很容易造成水 水冷壁高温腐蚀的机理，并且总结归纳了腐 冷壁管内结垢， 这样就会增加管壁的热阻， 阻 二次风气流偏离水冷壁较远，有利于改善水 蚀的主要影响因素及其防止措施。 碍热量的传递， 从而使管壁温度上升， 加速高 冷壁表面的还原性气氛。 (3)采用变异周界风技术。采用变异周界 锅炉水冷壁爆漏的原因是多方面的，本 温腐蚀的进程。 因此， 运行时应严格控制锅炉 风技术， 使向火侧的周界风截面小于背火侧的 文十要研究形成水冷壁高温腐蚀的机理、影 的给水品质。 响因素以及预防措施。 (3)煤粉细度控制不严的影响。按照入炉 周界风截面，一方面增加了炉内燃烧所需的 使煤粉燃烧充分， 减少还原性气氛的产 煤质和燃烧调整试验的结果， 煤粉的经济细度 氧量， 2 锅炉水冷壁高温腐蚀的类型及腐蚀机 一般都控制在 12%左右。但有时由于煤质的 生; 另一方面增加了水冷壁表面的含氧量，防 理 止未燃尽的可燃物冲刷水冷壁，有利于改善 变化而造成制粉系统出力不足，运行人员将 高温腐蚀的类型及腐蚀机理. 根据高温腐 煤粉调粗以满足运行的需要或由于运行人员 水冷壁表面的还原性气氛。 (4)采用贴壁风技术。贴壁风技术是从二 蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉 对控制煤粉细度的重要性认识不足，使煤粉 锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种 细度增加， 从而影响锅炉水冷壁的高温腐蚀。 次风箱引出一股少量的二次风，从易形成还 原性气氛的水冷壁区域喷人，使之在水冷壁 (4)配风工况。 配风不当对锅炉水冷壁高 类型: 硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐 蚀、氯化物型高温腐蚀以及由还原性气氛引 温腐蚀的影响有两方面: 一方面是送风不足， 附近形成一股气膜，阻挡煤粉气流冲刷水冷 壁， 改善腐蚀严重区域的贴壁烟气成分， 从而 起的高温腐蚀。 使炉内缺氧， 形成还原性气氛， 影响水冷壁的 同时， 相 硫酸盐型高温腐蚀. 对锅炉水冷壁高温腐 高温腐蚀: 另一方面是形成不良的炉内的空气 有效的防止水冷壁高温腐蚀的发牛。 对于炉膛烟温来说， 贴壁风是一股冷风， 因而 蚀的产物进行分析，发现含有大量的硫元素 动力场， 造成一次风或切圆偏斜， 从而使未懈 可以有效的抑制水冷壁管的腐蚀速度。 和碱金属元素， 它们通常以硫酸盐、 焦硫酸盐 尽的煤粉颗粒磨损水冷壁以及贴壁燃烧，加 (5)合理组织配风和强化炉内的混合。合 以及三硫酸铁钠等复合硫酸盐的形式存在。 速高温腐蚀的进程。 (5)还原性气氛。还原性气氛是由于煤粉 理的配风和强化炉内湍流混合的目的是避免 这种腐蚀产物的成分呈现规律性变化 ，由表 及里碱金属元素和硫元素逐渐递增。按水冷 出现局部还原性气氛。 若配风不良， 即使总的 在炉膛内缺氧燃烧形成的，其对锅炉水冷壁 过量空气系数a > l ， 也会在水冷壁附近出现 壁受热面反应相态类型分，硫酸盐型高温腐 的腐蚀影响非常大。 一方面， 它可以渗透到水 冷壁的氧化膜中， 并发生反应， 生成疏松多孔 高浓度的还原性气氛。 蚀过程主要有两种途径: 一种是有致腐气体 而 (6)控制煤粉细度。我们知道，煤粉颗粒 SO, 参与作用下的硫酸盐熔盐腐蚀， 另一种是 的FeO， FeO 是吸附腐蚀介质的理想载体， 从而加速腐蚀的进程: 另一方面， 它对腐蚀性 较粗时， 容易造成未燃颗粒冲刷水冷壁和贴壁 碱金属的焦硫酸熔盐腐蚀。 燃烧。结果造成水冷壁磨损和壁面附近形成 硫化物型高温腐蚀。 硫化物型高温腐蚀是 气体的生成起促进作用。 (6)煤粉贴壁燃烧。如果炉内空气动力场 还原性气氛，引发高温腐蚀。试验表明〔 11], 锅炉水冷壁高温腐蚀中较为常见的类型，引 不理想， 造成一次风偏斜或切圆偏斜， 很容易 起硫化物型高温腐蚀的主要原因是腐蚀区域 当 粉 煤 细度R9 8.5%一 0 13.5%时， 水冷壁 产生煤粉贴壁燃烧现象。 煤粉贴壁燃烧很容易 管外部腐蚀比R90=6%一 烟气中含有游离态硫以及烟气呈还原性。通 8%时大的多。因 造成水冷壁高温腐蚀。 贴壁燃烧使局部水冷壁 此， 控制煤粉细度在一定程度上可以预防水 过对腐蚀产物的分析，我们发现腐蚀产物主 冷壁高温腐蚀的发生。 要是铁的氧化物和硫化物。 管壁温度急剧上升， 为高温腐蚀创造了良好的 (7)控制给水品质。控制给水品质，避免 还原性气体引起的高温腐蚀。锅炉水冷壁 管壁温度条件。同时， 贴壁燃烧产生的气流直 管内结垢， 减少热阻， 从而可以防止水冷壁管 的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着极密切 接冲刷水冷壁管， 破坏水冷壁管的保护膜， 使 预防高温腐蚀的发生。 此外， 应 腐蚀产物不断脱落， 进而加速了腐蚀的进程。 壁温度过高， 的关系，c o 浓度大的地方腐蚀就大。CO 的 加强对运行人员的学习与管理， 综合协调电力 形成主要是 由于燃烧器供氧不足，不完全燃 生产， 避免机组长时间 超负荷运行， 这些措施 4 预防锅炉水冷壁高温腐蚀的措施 烧而形成的。 当燃烧区域缺氧时， 其波动范围 ( 1)采用浓淡风燃烧技术。浓淡风燃烧技 在某种程度上都可有效的防止高温腐蚀的发 较大， 达到3% ^- 25%， 当含氧量大于2%时. 生。 CO 含量不超过 3% 一5%，说明氧量较高时， 术可分为水平浓淡风燃烧技术和径向浓淡风 燃烧技术。水平浓淡风燃烧技术的原理为， 大部分CO 都被氧化成C0 2, 在一次风管道上安装煤粉浓缩器，一次风煤 3 结论 粉气流通过煤粉浓缩器时被分成浓淡两股， 水冷壁爆管是锅炉设备事故中比较常见 3 锅炉水冷壁高温腐蚀的影响因素 的故障之一，对锅炉危害比较大，还需要在 ( 1)煤质的影响。燃煤品质差是水冷壁高 这两股气流在水平 向上以一定的夹角喷人 实践中不断摸索，总结和积累经验。 温腐蚀的内因条件， 燃煤中高含量的硫元素 炉膛。浓煤粉气流流向向火侧，淡煤粉气流
锅炉水冷壁高温腐蚀形成机理及防范措施
锅炉水冷壁高温腐蚀形成机理及防范措施发布时间：2022-10-08T08:43:48.954Z 来源：《新型城镇化》2022年19期作者：刘占伟[导读] 近几年，随着全国动力煤价格的不断攀升，燃煤发电厂生产经营及竞争压力的不断增加，深度配煤掺烧成了每个燃煤发电企业必须面对的课题。
贫煤、褐煤、高硫高灰煤、纯煤泥，随着劣质煤掺烧比例的不断增加，锅炉运行安全也在不断面临新的更大的挑战。
张家口热电公司河北张家口 075000摘要：锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉受热面上，锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内，在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触，极易发生高温腐蚀。
尤其是水冷壁管的向火侧腐蚀最快，极易发生爆管，这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成了很大威胁。
关键词：水冷壁；腐蚀；燃烧；硫分1 引言近几年，随着全国动力煤价格的不断攀升，燃煤发电厂生产经营及竞争压力的不断增加，深度配煤掺烧成了每个燃煤发电企业必须面对的课题。
贫煤、褐煤、高硫高灰煤、纯煤泥，随着劣质煤掺烧比例的不断增加，锅炉运行安全也在不断面临新的更大的挑战。
其中，燃烧高硫煤导致锅炉水冷壁大面积高温腐蚀，管壁产生裂纹最终爆管事故近几年频繁出现。
本文主要对锅炉水冷壁高温腐蚀产生的机理进行深入分析，结合理论与实例，提出防范措施。
2 设备运行概况某热电公司300MW火电机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的型号为HG-1025/17.5-YM33，亚临界、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风的π型汽包炉，固态排渣炉，锅炉采用摆动式燃烧器，四角布置，切向燃烧方式，共有五层煤粉燃烧器，三层油燃烧器。
水冷壁采用内螺纹管+光管管型，材质为SA-210C，管子规格为（63.5×7。
锅炉设计煤种为河北蔚县烟煤，校核煤种为准格尔烟煤，近几年开始掺烧高硫煤，几种煤的指标如下：该锅炉通常根据负荷采用1～2台制粉系统掺烧高硫煤，掺配方式为炉内掺烧，高硫煤的掺烧占比为35%～40%，随着近几年环保三项污染物排放执行深度减排标准，特殊时期还要提高标准超低排放控制。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉是火力发电厂的核心设备之一，其中锅炉水冷壁作为锅炉的重要零部件，承担着传热和防护的重要作用。
由于高温高压腐蚀的作用，锅炉水冷壁面临着严峻的腐蚀问题，给锅炉的安全稳定运行带来挑战。
对锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护问题进行深入研究和探讨，对于提高锅炉设备的运行效率和安全性具有重要意义。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀机理锅炉水冷壁在高温高压条件下，承受着燃烧产物的冲击和腐蚀作用。
引起锅炉水冷壁高温腐蚀的主要原因有以下几点：1. 高温氧化腐蚀高温氧化腐蚀是指金属在高温下与氧气发生化学反应，形成氧化物。
在高温条件下，金属表面形成的氧化物薄膜很容易发生脱落，造成金属表面继续暴露在高温高压的燃烧气体中，导致金属继续氧化腐蚀。
2. 燃烧产物侵蚀燃烧产物中含有大量的酸性气体和腐蚀性物质，例如SO2、SO3、Cl2等，这些气体和腐蚀性物质会对锅炉水冷壁金属产生侵蚀作用，加速金属腐蚀的进程。
3. 热应力腐蚀锅炉水冷壁在高温高压条件下，金属材料容易受到热应力的影响，导致金属的晶粒结构发生变化，从而影响金属的力学性能和抗腐蚀性能。
以上这些因素共同作用下，导致锅炉水冷壁高温腐蚀加剧，严重影响了锅炉设备的安全稳定运行。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防护技术针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题，研究人员和工程技术人员积极探索各种适用的腐蚀防护技术，提高水冷壁的抗腐蚀性能，保障锅炉设备的安全运行。
目前，主要的防护技术有以下几种：1. 金属材料的选用在设计和制造锅炉水冷壁时，应根据工作条件和使用环境选择适合的金属材料，提高金属的耐高温腐蚀性能。
一般选用的金属材料有碳钢、合金钢、不锈钢等，这些材料具有较好的耐高温腐蚀性能和机械性能。
2. 表面覆盖保护层在金属表面涂覆一层保护层，可以有效提高金属的耐腐蚀性能。
常用的表面覆盖保护层材料有镀锌、热喷涂、电镀等，这些保护层可以有效隔离燃烧产物和金属直接接触，延缓金属的氧化腐蚀过程。
锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损分析
・ 收稿 日 ： ２０ —０ —１ 期 ０５ ９ ２ 修 回 日 ： ２０ —１ —２ 期 ０５ １ ３ 作者简介 ： 王建￣（９ ７ ， ， １６ 一）男 山西沁县人 ， 工程师 ， 金属监督 、 企业安全生产管理。
１ 水冷壁管 高温腐蚀和磨损 的机理
水冷壁管高温腐蚀和磨损的机理非常复杂 ， 简
言之 ， 与下列因素有关 ： ①炉膛火焰温度； ②燃煤 的
含硫量 ； ③烟气与灰分颗粒的冲蚀。锅炉运行过程 锅炉水冷壁管高温腐蚀 和磨损 一直是火力 发
电厂普遍存在的严重问题 ， 其直接危害主要为 ： ａ 使管壁减薄 ， ． 据统计一般每年减薄量约为 １
中， 炉温可高达 １ ０ ０℃以上 ， ６ 由于燃烧煤中硫及其
它有害杂质的存在 ， 水冷壁普遍遭受高温腐蚀 。参 与高温 腐蚀 的危 害物有燃 烧 过程 中产 生的 ｓ ｈ ｃ、
ｓ ｈ Ｈ ＳＨ １碱金属盐及钒盐 类 ， ｃ 、 ２、 Ｃ 、 是多种化学 物
ａ ｒｎ左右 ， ｉ 严重的可达 ５ ６Ｔ ｑ造成锅炉安全运行 － ｌ ， １ ｎ
蚀和磨损 的机理 ， 总结了防止水冷壁高温腐蚀 和磨
损 的 方法。得 出积 极 采 用 热 喷 涂 技 术 是 火 电厂 锅
产值 ， 而且增 加 了工 人劳 动强度 和额 外 的检修 费 用， 直接影响企业 的经济效益。 锅炉运行过程中， 由于燃煤 中硫及其它有 害杂 质的存在 ， 在高温下对水冷壁构成腐蚀。这种高温
腐蚀现象在各 燃煤锅炉 中普遍存在 ， 但程度不 同。
炉水冷壁高温防腐耐磨最可靠的解决方法的结论。
关键词 ： 电厂锅炉； 水冷壁 ； 高温腐蚀 ； 热喷涂
中图分 类号 ： Ｔ ２ ４ ９ 文献 标识 码 ： Ｂ Ｋ ２．
浅谈锅炉水冷壁高温腐蚀的形成因素及治理对策
浅谈锅炉水冷壁高温腐蚀的形成因素及治理对策摘要：在电厂的实际生产中，随着机组的低碳化，大多数机组都会发生水冷壁的高温腐蚀，并因此而引起的爆炸事故。
以工作人员的实际经验为基础，展开了分析。
在这篇文章中，对水冷壁高温腐蚀现象的原理进行了简要的介绍，之后对水冷壁高温腐蚀的形成因素进行了详细的论述，并给出了一些行之有效的解决方法，期望在这篇论文的研究中，可以让电厂锅炉的运转效率得到更大的提高。
关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀；形成因素；治理对策在锅炉运转的时候，假如碰到了高温烟雾的积聚，或者是其中包含了很多的腐蚀性物质，都会引起金属材质的腐蚀，从而造成了管壁的破损，这不仅会对锅炉系统的正常运转造成严重的影响，同时也会给电厂带来很大的经济损失，而且还会造成一些意外的事故。
因此，对锅炉进行防腐蚀处理有着非常实际的意义。
1 水冷壁高温腐蚀机理水冷壁是锅炉炉腔中最为关键的组成部分，其主要目的就是吸收炉内高温，同时也是锅炉内部进行热量转换的重要部件。
为了能够进一步提升企业运行效率，一般来说，水冷壁管道都会采用低合金钢，也能够在一定程度上提升锅炉系统的使用寿命，但是随着锅炉运行时间的不断推移，水冷避免很有可能会出现污垢，致使大量的腐蚀性物质和气体聚集，进而产生非常严重的水冷壁腐蚀现象。
此外，锅炉运行过程中使用的燃料中还包含部分硫化物质，空气传播过程中，会使一些煤粉进入到燃烧堂内，在水冷壁上进行燃烧实际操作过程中，其内部还可能会存在不同的流物质，而这些物质会通过分解氧化以后，在水冷壁壁面的位置氧气的浓度也会越来越低，进而出现了还原性气体。
如果其内部包含的还原性气体越来越多，一氧化碳硫化氢的浓度也会逐步增加，在这样的情况下，铁物质和铝物质之间就会出现相互反应，进而形成硫化铁。
在水冷壁的避免出现高温腐蚀现象，由于硫化铁的稳定性相对较差，在持续高温状态下很容易生成四氧化三铁，致使水冷壁表面的高温腐蚀现象越来越严峻。
2 锅炉水冷壁高温腐蚀形成因素2.1 燃煤方面火力发电厂在过炉时，所选煤的品质对其侵蚀也有很大的影响，若所选煤中含有大量的硫，则极易在燃烧时生成大量的硫化物，从而导致了水冷壁侵蚀。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在高温高压条件下，锅炉水冷壁表面发生腐蚀现象。
这种腐蚀是由多种原因引起的，主要包括以下几点：1. 烟气组分：燃烧过程中产生的烟气中含有大量的含硫化合物和氯化物，这些物质在高温下形成腐蚀性物质，如硫酸、盐酸等。
这些物质会与水冷壁表面的金属反应，造成腐蚀。
2. 燃烧温度：超临界锅炉的燃烧温度较高，一般在500-600摄氏度，甚至更高。
高温会加速金属表面的氧化过程，使金属表面生成腐蚀性氧化物。
3. 冷却水质：超临界锅炉中使用的冷却水中含有溶解性氧和二氧化碳，这些物质会与金属表面发生电化学反应，形成腐蚀性产物。
冷却水中可能还含有一定的盐类和杂质，这些物质也会加速金属腐蚀。
1. 改进燃烧系统：通过调整燃烧系统，降低燃烧温度，减少烟气中的含硫化合物和氯化物含量，可以有效降低高温腐蚀的发生。
2. 改进冷却水处理：加强冷却水的处理工艺，去除冷却水中的溶解性氧和二氧化碳，减少金属表面的氧化反应。
合理控制冷却水中的盐类和杂质含量，避免其加速金属腐蚀。
3. 选择耐蚀材料：在设计超临界锅炉水冷壁时，应选择耐蚀性能较好的材料，如不锈钢、镍基合金等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性能，可以减少高温腐蚀的发生。
4. 加强监测和维护：通过安装腐蚀监测装置，及时了解水冷壁的腐蚀情况，根据监测结果进行及时维护和处理，可以有效预防高温腐蚀的发生。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是由于烟气成分、燃烧温度和冷却水质等多种因素共同作用导致的。
通过改进燃烧系统、改进冷却水处理、选择耐蚀材料和加强监测维护等措施，可以有效预防和减少高温腐蚀的发生。
水冷壁高温腐蚀原因及对策
燃烧 器 对 高温 腐蚀 不 利 的一 面 。另一 方 面 ， 由于 双
通道 燃烧 器 良好 的着 火性 能 ， 使 一 次 风 气 流被 快 速 加热 ， 煤 粉 着火 提 前 ， 燃烧 过程 缩短 ， 有 利 于 防止 水 冷壁 面 还原 性 气 氛 的产 生 。 因此 ， 对 于 双通 道 燃 烧
Ｃ ０ ％
０ ． １ ６
０ ． ５ ４ ２ ． ２ ０ ０． ０１ １ ． ５ ４． ３
Ｃ ０ ２ ％
１ ５ ． Ｏ
１ ８ ． ７ １ ７ － ４ ９ ． ７ １ ８ ． ３ １ ６ ． ４
０ ２ ％
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０ ． １ Ｏ － ３ １ Ｏ － ３ Ｏ ． ２ ０ ． １
１ —１
１ — ２ ｌ 一 ３ ２ —１ ２ － ２ ２ － ３
为 提 高低 负 荷稳 燃 能力 ， ＃ １ 炉在 ２ ０ １ １年 大 修
中进 行 了燃 烧 设 备改 造 ， 将 最 下 面两 层 一 次风 喷 Ｌ ｌ
改为 双通 道煤 粉燃烧 器 。这种 燃烧 器 的工作 原理 是
于一 次 风射 流混 入 动量 大 的二 次 风 中 ． 使 火炬 射 流 刚性加 强 ， 不易 受干扰 ， 从 而维持 稳定 燃烧 。另外 由 于一 二 次 风 采 用 间 隔 布 置 ， 均等配风 ， 因此 沿燃 烧 器高 度 方 向的 氧量 分 配是 基本 均 匀 的 ， 这样 就 在 整
一
离 的原 因如 下 ： 在 该 炉设 计 中 ， 为 了达 到 集 束 着 火
的 目的 ， 选 用 了较 高 的二次 风 速 （ ４ ３ ． ２ ｍ ／ ｓ ） 和较 低 的
一
次风速 （ ２ １ ． ９ ｍ ／ ｓ ） 。 从 而使 一 、 二 次 风 的 射 流 刚 性
锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策
摘要：某电厂对冲燃烧锅炉水冷壁管存在大面积高温腐蚀现象，根据高温腐蚀机理，从锅炉燃用煤种、炉型参数、运行情况和炉内烟气氛围等方面分析了产生高温腐蚀的原因，有针对性地提出了防范措施，可为解决此类问题提供参考。
关键词：锅炉水冷壁；高温腐蚀原因；对策；分析；
一、高温腐蚀现象与机理
图1中点1为靠近烟气侧，点3为靠近金属侧，，腐蚀产物的成分分析结果见表
从表１可以看出：腐蚀产物中硫、铁、氧元素的含量较高。综合宏观分析发现，１号锅炉水冷壁的腐蚀产物疏松多孔，性脆易剥落，成分主要为铁硫化物、铁氧化物，为典型的硫化物型腐蚀。
三、预防高温腐蚀的主要措施
从上述描述可以知道，锅炉高温腐蚀的主要原因在于煤种含硫量高导致含硫气体的产生和锅炉壁的作用导致锅炉壁的硫化；除此之外，锅炉内燃料燃烧不充分，形成了大量还原性气体，催化了锅炉的硫化作用，加快了高温腐蚀。然而，改变煤种、减小煤种的含硫量这种方法自然可以减小锅炉水冷壁的腐蚀，实际却根本不可行；通过促进燃料的充分燃烧以及对燃料的输送过程予以调整来减小还原性气体的生成，这种方式可行却难度系数很高，且效果不一定理想，因此，只有改造设备本身来减缓高温腐蚀作用才是行之有效的方式。具体的改造措施，有以下几个方面。
1.送风改造促进风粉分离，通过将风送喷口旋转一定角度，使得第二次风送的燃料与第一次风送的燃料正好对应，这样可以最大程度地促进燃料的燃烧，减小还原性气体生成，同时还可以很大程度地促进锅炉内部的通风，减少内部的含硫气体的浓度。经过实践表明，该方法对于防止锅炉水冷壁高温腐蚀有着明显的效果。送风改造促进风粉分离的主要原理：第一次风送燃料后，待燃料燃烧一段时间，旋转风松口，将风送喷口旋转180°，燃料的风送位置刚好与第一次相对应，可以使一二次燃料之间的覆盖面积最小化，使得燃料充分燃烧，减少还原性气体生成，减缓锅炉冷水壁的高温硫化作用。与此同时，风送喷口的改变，促进了锅炉内部气体的流通，减小了内部气体的堆积，也减弱了化学作用的产生。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护锅炉水冷壁高温腐蚀是火电厂比较常见的问题，许多火电站都存在不同程度的锅炉水冷壁高温腐蚀情况，这给电厂安全生产也带来了一定影响。
本文主要是对火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及其防护措施的探究，详细阐述了水冷壁高温腐蚀的危害、腐蚀类型及其机理、腐蚀原因，进而就水冷壁高温腐蚀的防护提出几条建议，希望通过本文能为火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题解决提供一些助益。
关键词：火电厂;锅炉水冷壁;高温腐蚀;防护对策1水冷壁高温腐蚀的危害1.1使管壁变薄相关研究表明，由于腐蚀与磨损，锅炉水冷壁管厚度减少1mm/年左右，而腐蚀严重的部位，锅炉水冷壁管厚度减少量甚至达到6mm/年左右，这都会影响锅炉的安全运行，为火电厂的生产埋下安全隐患。
1.2容易发生突发性爆管事故锅炉燃烧过程中，煤炭燃烧时产生的大量灰分会撞击水冷壁管，切削了其管表面，降低了管的厚度与强度，一旦受高温作用，水冷壁存在较高的突发性爆管风险，严重减低火电厂电力生产的安全性。
此外，如果发生爆管事故，锅炉就要停止运行进行抢修，增加火电厂的生产成本，对火电厂的生产进度造成不利影响。
2水冷壁高温腐蚀的类型与机理从物相角度来讲，钢材质的锅炉水冷壁可分为金属基体层、含有磁性氧化铁保护氧化膜的氧化层以及由初始积灰层和飞灰沉积层构成的附着层。
其中，致腐物质决定了高温腐蚀的类型，附着层的物理化学性质决定了水冷壁高温腐蚀的过程。
2.1氯化物型高温腐蚀煤燃烧过程中，大多数的氯化钠会随之蒸发，发生反应生成HCl，该物质会损坏水冷壁管受热面的氧化膜，生成很容易挥发的氯化亚铁，一旦氯化亚铁挥发，水冷壁管的金属基体层就会暴露出来，为HCI腐蚀管壁提供了便利。
同时，由于氧化层中氧化膜被破坏，会使管壁金属的耐腐蚀性降低。
2.2硫酸盐型高温腐蚀当水冷壁温度在310℃-420℃时，管壁表面存在Fe2O3层是正常的，但燃烧产生的Na2O与K20这两种氧化物会在管壁上凝结，并与烟气中的SO3，产生反应生成有粘性的M2SO4;由于该物质可通过捕集灰粒并将其粘结的方式形成灰层，因而会在灰外面形成灰渣层;烟气中的SO2则会在灰层内发生反应生成2MFe（SO4）的复合硫酸盐，当形成的灰渣层脱落时，会再度生成新的Fe2O3层。
高温腐蚀
水冷壁高温腐蚀山东省特种设备检验研究院盖红德2盖红德高温腐蚀定义 高温腐蚀的危害高温腐蚀的判定高温腐蚀的机理四一二三3盖红德高温腐蚀与超低排放的关系高温腐蚀的解决措施六七五高温腐蚀的导致因素五高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，通常发生在水冷壁、过热器及再热器区域，其中以水冷壁区域最常见。
水冷壁高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里，具有高的管壁温度时所发生的腐蚀现象。
一般出现在局部热负荷较高、管壁温度也比较高的区域，如燃烧器区域，其余区域的腐蚀明显减弱或根本不发生。
多发生于150MW以上机组锅炉。
盖红德4• 据文献, 我国100MW以上机组由于腐蚀和冲蚀使锅炉管壁减薄, 导致锅炉四管爆漏事故造成的停机抢修时间约占整个机组非计划停用时间的40%左右，占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。
产生事故的原因除管材和焊接质量问题外, 主要是由于腐蚀、磨损等引起。
锅炉“四管”的腐蚀问题是久未解决的技术问题。
盖红德5• “四管”中水冷壁管易发生高温腐蚀和冲刷减薄，而近年来，锅炉水冷壁管高温腐蚀发生比较多，已成为是电厂生产中主要隐患之一。
水冷壁发生高温腐蚀后，壁厚减薄，强度降低，甚至导致水冷壁爆管，从而导致机组的非计划停机，不仅造成了巨大的经济损失，而且严重影响火电机组运行的安全性，也影响到整个电网的安全生产和调度。
盖红德6高温腐蚀的多发性• 近年来, 随着超临界和超超临界机组的应用日益增多,电站锅炉向大容量高参数方向发展, 锅炉水冷壁温度相应提高, 另外加上超低排放改造等因素，水冷壁管高温腐蚀现象越来越多, 具有多发性的特点。
盖红德7高温腐蚀的多发性• 据我所知，魏桥集团内邹平六电一期、北海二电、滨州供热和五大发电集团的临沂电厂、黄台电厂、德州电厂、青岛电厂、潍坊电厂、十里泉电厂、日照电厂、菏泽电厂，莱州电厂还有地方电厂中的胜利电厂等山东大部分电厂都出现过严重的水冷壁高温腐蚀。
盖红德8• 经济方面（钱）损失：•1、检修费用（多花钱）：• 因高温腐蚀会导致水冷壁管在较短时间内减薄，不得不在检修时大面积换管，某电厂甚至一次更换数百根管，采购和更换管子费用不菲，而且检修时间势必延长，工作量增加，经济损失巨大。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉水冷壁是锅炉中的重要组成部分，起到了冷却炉膛墙面和保护炉膛墙面的作用。
在高温和高压的工作环境中，水冷壁很容易受到高温腐蚀的侵蚀。
研究水冷壁的高温腐蚀机理和防护措施对于提高锅炉的寿命和安全运行具有重要意义。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的主要机理有以下几种：1. 灰渣侵蚀：在燃烧过程中，燃料中的硫和氧反应生成SO2和SO3，这些气体与水蒸气反应生成硫酸，形成硫酸盐，附着在水冷壁表面。
硫酸盐的生成使得水冷壁表面酸性增加，导致金属表面被侵蚀。
2. 氯化物腐蚀：含有氯的燃料或燃料添加剂被燃烧后，水冷壁表面的金属与气体中的氯发生反应，生成氯化物。
氯化物具有很强的腐蚀性，会使得水冷壁表面产生浸蚀和腐蚀。
3. 氧化侵蚀：水冷壁受到高温气体的冲刷，表面金属被氧化，形成金属氧化物。
金属氧化物会附着在水冷壁表面形成氧化皮，降低金属的抗腐蚀性能。
为了有效防护水冷壁的高温腐蚀，可以采取以下几种防护措施：1. 选择合适的材料：为了增强水冷壁的抗腐蚀能力，可以选用耐腐蚀性能好的材料，如20G、12Cr1MoV等。
这些材料具有较高的抗高温腐蚀能力，能够有效延长水冷壁的使用寿命。
2. 表面保护：通过在水冷壁表面覆盖一层具有防腐蚀功能的材料，如陶瓷涂层、热浸镀锌层等，可以减弱高温气体对水冷壁的直接腐蚀作用。
3. 进一步减少燃烧产物：通过优化燃烧工艺和选用低硫煤等低气体腐蚀性的燃料，可以减少燃烧产生的硫酸盐和氯化物，从而降低对水冷壁的腐蚀作用。
4. 妥善清除灰渣：定期清除水冷壁表面的灰渣，防止其附着形成硫酸盐和氯化物，减轻水冷壁的腐蚀。
火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及其防护是一个复杂的问题，需要综合考虑材料的选择、表面保护、燃烧工艺和灰渣清除等因素。
通过采取合适的防护措施，可以有效延长水冷壁的使用寿命，提高锅炉的寿命和安全运行。
水冷壁高温腐蚀原因介绍
2021年2期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新水冷壁高温腐蚀原因介绍张炳奇（大唐东北电力试验研究院有限公司，吉林长春130000）引言2020年上半年统计，国内非计划停机158台次中，锅炉占91台次占比57.59%，四管失效50台次占比31.65%、同比增加14.05%，水冷壁泄漏18台次占比11.39%。
由以上数据看出，水冷壁泄露引起的非停占比很高，因此对水冷壁失效进行统计分析显得尤为必要。
水冷壁失效原因分以下四种：（1）结构设计不当，如未按照设计图纸焊接，造成水冷壁管屏膨胀受阻，造成焊缝拉裂失效；（2）安装缺陷，如安装过程中水冷壁母管被割伤，造成泄露失效；（3）制造焊缝裂纹，如制造过程中焊接缺陷引起失效；（4）高温腐蚀，如水冷壁高温硫腐蚀。
水冷壁高温腐蚀在运行过程中产生，无法通过结构设计或制造质量监管控制，因此最为严重[1]。
本文通过统计分析相关文献和资料，对水冷壁高温水汽和烟气侧腐蚀机理进行了研究和分析。
1水冷壁高温水汽侧腐蚀高温水汽侧腐蚀分为垢下腐蚀、氢损伤和氯离子腐蚀。
1.1垢下腐蚀垢下腐蚀的原因主要由苛性脆化和酸腐蚀引起。
1.1.1苛性脆化发生苛性脆化通常应具备以下三个条件：（1）有较高浓度的OH-离子；（2）炉水局部有浓缩的过程；（3）金属有较大的拉应力。
苛性脆化是一种特殊的电化学腐蚀，金属晶粒与晶界在高应力作用下产生电位差，形成腐蚀微电池，此时由于晶界的电位比晶粒低，晶界形成阳极而遭到腐蚀，当侵蚀性炉水（含游离OH-）与应力下的金属相作用时，可以将处于晶界的原子除去，使腐蚀沿晶界发展。
腐蚀机理[2]：（1）保护膜破坏：Fe3O4+4OH-→2FeO2-+FeO22-+2H2O （2）保护膜破坏后的金属腐蚀：阳极（Fe+3OH-→Fe3O4+ H2O+2e）、阴极（2H++2e→H2↑）亚铁酸盐水解成氧化亚铁和氢氧化物，使腐蚀继续进行。
水冷壁管高温腐蚀的机理
水冷壁管高温腐蚀的机理1 高温腐蚀是炉内高温烟气与金属壁面相互作用的一个复杂的物理化学过程，按其机理通常可分为三大类：硫化物(FeS2、H2S)型腐蚀、焦硫酸盐型腐蚀和氯化物型腐蚀。
多年研究表明，水冷壁管发生高温腐蚀的区域是有规律的：通常多在燃烧高温区，即局部热负荷较高，管壁温度也较高的区域，如燃烧器区附近，其余区域的高温腐蚀明显减弱或根本不发生高温腐蚀；发生高温腐蚀的管子向火侧正面的腐蚀速度最快，管壁减薄量最大，背火侧则不发生高温腐蚀。
2 影响高温腐蚀的主要原因2.1火焰冲墙和还原性气氛的存在是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因对切圆燃烧锅炉，当燃烧切圆直径过大、火焰中心未形成切圆或燃烧切圆偏移时，炉内空气动力场倾斜，燃烧器区域出现火焰冲墙和还原性气氛，从而发生高温腐蚀。
2.1.1高温火焰直接冲刷水冷壁当含有较大煤粉浓度的高温火焰直接冲刷水冷壁管时，将大大加剧高温腐蚀的发生。
其一，高温辐射热可加速硫酸盐的分解，加快腐蚀速度；其二，火焰中含有未燃尽的煤粉，在水冷壁附近缺氧燃烧，产生还原性气体；其三，未燃尽的煤粉颗粒随烟气冲刷水冷壁管时，磨损将加速水冷壁管上保护膜的破坏，加快金属管壁高温腐蚀的过程。
2.1.2存在还原性气体由于着火延迟，未燃尽的煤粉在水冷壁附近进一步燃烧时，发生化学不完全燃烧，形成缺氧区，使炉膛壁面附近处于含有还原性气体(CO、H2)和腐蚀性气体(H2S)的烟气成分之中，没有完全燃烧的游离硫和硫化物与金属管壁发生反应，引起管壁高温腐蚀。
研究表明，烟气中CO浓度越大，高温腐蚀就越严重；H2S的浓度大于0.01%时，就会对钢材产生强烈的腐蚀作用；而当含氧量大于2%时，基本上不会发生高温腐蚀［1］。
2.2燃煤品质差是水冷壁高温腐蚀的必要条件燃煤中硫、碱金属及其氧化物含量越大，腐蚀性介质浓度越大，出现高温腐蚀的可能性就越大。
高硫煤产生的大量H2S、SO2、SO3、原子硫［S］不仅破坏管壁的Fe2O3保护膜，还侵蚀管子表面，致使金属管壁不断减薄，最终导致爆管事故。
水冷壁腐蚀
火电厂锅炉的“三器一壁”(过热器、再热器、省煤器及水冷壁)在运行中因为冲刷介质的磨损及气体和盐类的腐蚀减薄而导致的爆管一直是火电厂被迫停机的主要因素之一，其中尤以水冷壁的热腐蚀而产生的爆管最为严重，成为火电厂安全生产的主要隐患。
本文就一些电厂存在的情况针对热腐蚀机理及影响腐蚀速度的因素作一简介。
1 水冷壁的腐蚀现状水冷壁热腐蚀主要是硫的腐蚀，即在一定温度下由于煤中硫的存在所产生的硫化气氛、硫酸盐沉积物或熔融物作用于金属表面而产生的腐蚀。
这种腐蚀的发生条件，一是煤中较高含量的硫及钠、钾，其次，是存在一定的温度。
在我国由于煤质差异较大，一些地区均存在不同程度的硫腐蚀现象，其中以西南、华北、华东等地较为严重。
华能重庆珞磺电厂1、2号锅炉是亚临界参数、再热、单汽包、双拱型火焰、膜式水冷壁、平衡通风、固态排渣、燃用无烟煤、强制循环锅炉。
因燃用高硫含量煤(琉含量高达4．2％)，运行不到2年时间即发生严重的腐蚀现象。
经测量，1号炉水冷壁最大减薄速度为1．99mm／万h、2号炉最大减薄速度为1．5mm ／万h 。
腐蚀多发生在标高24～25m处，以后墙水冷壁最为严重[1]。
西柏坡电厂1号及2号锅炉为B(WB—1025／18.3—M)型，属亚临界参数、一次中间再热、单锅筒、自然循环、平衡通风、固态排渣煤粉炉。
水冷壁采用膜式全焊结构，前后墙各177根，两侧墙各163根，共有水冷壁管680根。
1号炉自1994年12月投入使用到1995年2月开始大修时发现水冷壁管减薄平均在1～2mm，最严重部位达到2～3mm。
根据强度及腐蚀速率的计算结果，将壁厚小于6．5mm的管子全部更换，其他管子则用耐腐蚀涂料进行处理。
1996年1月1号炉小修时，发现水冷壁的腐蚀现象继续发展，刷涂的涂料50％脱落，脱落的部位壁厚又减薄了0．4～0．8mm，上次更换的管子周围未更换的管子壁厚已至设计厚度下限；同时右侧水冷壁在左侧下层燃烧器与中间燃烧器之间区域也发生了腐蚀，壁厚减薄1．0～2．5mm，且位置集中，连续分布，因此又更换了28根。
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1 高温腐蚀是炉内高温烟气与金属壁面相互作用的一个复杂的物理化学过程，按其机理通常可分为三大类：硫化物(FeS2、H2S)型腐蚀、焦硫酸盐型腐蚀和氯化物型腐蚀。
多年研究表明，水冷壁管发生高温腐蚀的区域是有规律的：通常多在燃烧高温区，即局部热负荷较高，管壁温度也较高的区域，如燃烧器区附近，其余区域的高温腐蚀明显减弱或根本不发生高温腐蚀；发生高温腐蚀的管子向火侧正面的腐蚀速度最快，管壁减薄量最大，背火侧则不发生高温腐蚀。
2 影响高温腐蚀的主要原因
2.1火焰冲墙和还原性气氛的存在是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因
对切圆燃烧锅炉，当燃烧切圆直径过大、火焰中心未形成切圆或燃烧切圆偏移时，炉内空气动力场倾斜，燃烧器区域出现火焰冲墙和还原性气氛，从而发生高温腐蚀。
2.1.1高温火焰直接冲刷水冷壁
当含有较大煤粉浓度的高温火焰直接冲刷水冷壁管时，将大大加剧高温腐蚀的发生。
其一，高温辐射热可加速硫酸盐的分解，加快腐蚀速度；其二，火焰中含有未燃尽的煤粉，在水冷壁附近缺氧燃烧，产生还原性气体；其三，未燃尽的煤粉颗粒随烟气冲刷水冷壁管时，磨损将加速水冷壁管上保护膜的破坏，加快金属管壁高温腐蚀的过程。
2.1.2存在还原性气体
由于着火延迟，未燃尽的煤粉在水冷壁附近进一步燃烧时，发生化学不完全燃烧，形成缺氧区，使炉膛壁面附近处于含有还原性气体(CO、H2)和腐蚀性气体(H2S)的烟气成分之中，没有完全燃烧的游离硫和硫化物与金属管壁发生反应，引起管壁高温腐蚀。
研究表明，烟气中CO浓度越大，高温腐蚀就越严重；H2S的浓度大于0.01%时，就会对钢材产生强烈的腐蚀作用；而当含氧量大于2%时，基本上不会发生高温腐蚀［1］。
2.2燃煤品质差是水冷壁高温腐蚀的必要条件
燃煤中硫、碱金属及其氧化物含量越大，腐蚀性介质浓度越大，出现高温腐蚀的可能性就越大。
高硫煤产生的大量H2S、SO2、SO3、原子硫［S］不仅破坏管壁的Fe2O3保护膜，还侵蚀管子表面，致使金属管壁不断减薄，最终导致爆管事故。
燃用不易引燃的无烟煤和贫煤时，因着火点温度相对较高，燃烧困难，容易产生不完全燃烧，并使火焰脱长，在金属壁面附近形成还原性气氛，增加对管壁的腐蚀性。
煤粉的颗粒越大，也就越不易燃尽，比较容易形成还原性气氛，产生高温腐蚀。
同时，颗粒越大，对壁面的磨损也越严重，破坏了水冷壁管外氧化保护膜，使烟气中腐蚀介质直接与管壁金属发生反应，使腐蚀加剧。
2.3过高的水冷壁管壁温度促进了水冷壁高温腐蚀的发生
研究表明，H2S等腐蚀性介质的腐蚀性在300℃以上逐步增强，即温度每升高50℃，腐蚀程度将增加一倍。
对于亚临界大型电站锅炉，燃烧器区域的水冷壁管内汽水温度约在350℃左右，烟气侧水冷壁管温度多在420℃左右，正处于金属发生强烈高温腐蚀的温度范围之内。
同时，管子局部壁面温度过高，易使具有腐蚀性的低熔点化合物粘附在金属表面，促进了管壁高温腐蚀的发生。
2.4运行因素的影响
当锅炉负荷发生变化时，若运行不当(如火嘴投停不当)，就容易引起燃烧不稳定，产生还原性气氛，或造成烟气冲墙，继而发生高温腐蚀。
因此，运行不当也是引起高温腐蚀的一个主要因素。
3高温腐蚀的防护措施
为防止高温腐蚀，避免锅炉爆管事故的发生，针对影响高温腐蚀的主要原因，可采取的防护措施有：
加强对燃料的控制，可通过燃烧前和燃烧中除硫的方法，降低燃料的含硫量；同时控制适当的煤粉细度，尽可能均匀各燃烧器之间的煤粉浓度分布；
加强对给水的控制，适当提高高温腐蚀区域水冷壁管内水流速度，降低管壁温度，严格控制给水品质，避免因水冷壁管内结垢而影响换热，从而导致水冷壁管壁温度增加；
提高金属抗腐蚀能力，可采用耐腐蚀高合金钢，渗铝管及在管外敷设碳化硅涂料等表面防护方式，降低腐蚀速度；
加强燃烧调整、合理配风，以达到降低水冷壁附近还原性气氛和避免烟气直接冲刷水冷壁两个目的。
对现场实际运行而言，加强燃料、给水控制会分别受到煤质及制粉系统、水质及水处理装置的限制；而提高金属抗腐蚀的能力，采用耐腐蚀高合金钢，或进行金属材料表面防护毕竟是一种消极方式，同时造价又较高(如渗铝管与碳钢管相比，材料费大约增加一倍)。
因此，合理配风、调整燃烧是防止水冷壁高温腐蚀的根本措施。
实践表明，新型实用专利“水平浓淡风煤粉燃烧器”可有效防止高温腐蚀的发生。