超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是目前较为常见和主要的电力发电设备之一，其运行过程中经常会出现氧化皮脱落的问题。
氧化皮的脱落会影响锅炉的正常运行，导致能效下降，甚至对设备的安全性产生严重威胁。
分析和防治超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题具有重要的理论和实践意义。
一、氧化皮脱落的原因1.1 温度梯度超临界机组锅炉工作过程中，受到高温高压蒸汽的冲击，锅炉管壁表面将产生较大的温度梯度。
不同部位的锅炉管壁温差过大，会导致金属材料产生不均匀的热应力，进而引发氧化皮层的脱落。
1.2 流体腐蚀蒸汽中的氧气和水分子会与金属表面发生反应，生成金属氧化物，形成氧化皮层。
当锅炉中腐蚀性物质较多时，会导致氧化皮层增厚和脱落，影响锅炉的热传导效果和安全性。
1.3 机械压力锅炉在运行过程中，受到蒸汽冲击和机械震动等力的作用，会产生机械压力。
当机械压力过大时，会使氧化皮层松动或脱落，需要及时修补和保养。
2.1 表面分析对锅炉管壁的氧化皮层进行表面分析，可以通过扫描电子显微镜等工具观察锅炉管壁表面的氧化皮脱落情况。
通过分析氧化皮的结构和形貌，可以判断其脱落的原因和程度，为防治提供依据。
2.2 金属温度分析对锅炉管壁的温度进行实时监测和记录，可以判断锅炉管壁温度梯度是否过大，从而引发氧化皮层的脱落。
合理调整锅炉的运行参数，降低温度梯度，可以有效减少氧化皮脱落的发生。
通过对锅炉内部金属材料和蒸汽的化学成分进行分析，可以判断蒸汽中是否存在腐蚀性物质。
并采取相应措施，如装置除氧器、水处理设备等，减少金属材料的氧化腐蚀，降低氧化皮层的脱落。
合理控制和调整超临界机组锅炉的运行参数，使锅炉管壁的温度梯度保持在一个合理的范围内。
可以通过增加锅炉管壁的保护层厚度、调整蒸汽流量等方式，减少锅炉管壁的温度应力和热应力，从而减少氧化皮层的脱落。
安装和使用除氧器、水处理设备等设施，减少锅炉腐蚀性物质的含量。
定期对锅炉内部进行清洗和维护，清除锅炉管壁表面的氧化皮层，及时修补和保养锅炉设备。
超(超)临界机组氧化皮生成、剥落机理与防治措施讲解
超（超）临界机组氧化皮生成、剥落机理与防治措施锅炉水/蒸汽流通系统中氧化皮的生成、剥落与沉积主要集中在炉前高压给水系统、水冷壁、过热器、再热器、主汽调门中。
氧化皮的生成、剥落与沉积受温度、压力、蒸汽参数（密度、离子积、介电常数、PH、氢电导率、阴离子含量、比电导率、氧化还原电位）、蒸汽溶氧量、蒸汽含铁量、蒸汽铬酸根含量等多种参数共同控制。
在锅炉不同位置氧化皮的生成、剥落、沉积机理不同，炉前高压给水系统和水冷壁中的氧化皮的沉积主要是流动加速腐蚀所致。
再热器、过热器与主汽调门中的氧化皮形成、剥落与沉积机理更加复杂，总的来说控制蒸汽含铁量、控制蒸汽氧化还原电位、降低蒸汽溶氧量有助于减少氧化皮的形成、剥落与沉积。
图1 电厂系统图一、生成、剥落与沉积原理1.1、氧化皮在炉前和水冷壁中的生成、剥落与沉积机理碳钢在水中不稳定，有腐蚀倾向，只有在钢表面形成稳定的氧化膜后，才能保持稳定。
在不同温度条件下，氧化膜的形成机制不同，其微观结构也不同。
在较低温度条件下形成的磁性铁氧化膜是多孔、疏松的。
在较低温度下，氧化膜的形成分为3步：第一步：Fe的氧化和H+的还原:Fe→Fe2++2e-；2H++2e-→H2；总反应为：Fe+2H2O→Fe2++2(OH-)+H2 (1)第二步：Fe2+和2(OH-)极易发生反应生成Fe(OH)2；Fe2++2(OH-)→Fe(OH)2 (2)第三步：Fe(OH)2被氧化生成Fe3O4；3Fe(OH)2→Fe3O4+4H2O+H2↑由式(1)可见，在较低温度下，氧化膜的形成需要有一定量的铁离子和氢氧根。
钢表面上的铁离子是由腐蚀过程扩散至表面的，而氢氧根则与水的PH值有关。
磁性氧化铁的形成通常受形成和溶解2个反应动力学控制。
任何条件的变化导致此动力学状态改变时，都会影响磁性氧化铁的稳定。
扩散系数和介电常数等因素会综合影响碳钢的腐蚀速率。
图2 给水系统管道腐蚀控制因素根据温度和压力的不同，碳钢表面可以分3个区域：第1个区域是磁性氧化铁稳定区；第2个区域是磁性氧化铁溶解区；第3个区域是磁性氧化铁沉积区。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是现代化的汽轮机发电装置，其关键部件之一即是锅炉。
锅炉的主要功能是将燃料的化学能转化为蒸汽能，并将蒸汽压力转化为机械能或电能。
在锅炉的运行过程中，由于锅炉进口水的含氧量、水质、水温等因素的影响，会产生氧化皮，影响锅炉的正常运行。
本文对氧化皮的形成原因、脱落的危害以及相应的防治措施进行分析。
一、氧化皮的形成原因在超临界机组电站锅炉运行中，锅炉的内壁与水接触，水中的氧气会与金属反应，产生一层氧化膜即氧化皮。
氧化皮生长速度受水中氧气浓度、水温、金属材料、水质等因素影响。
尤其是在高温高压条件下，氧化皮更容易产生和生长。
此外，由于水中掺杂有各种离子，如钙、镁、铁、铜等金属及其离子、硫酸盐、碳酸盐等化合物，在高温高压条件下，它们会沉积在锅炉内壁上，形成污垢和沉淀物，这也会引起氧化皮的生长。
二、氧化皮的危害1. 减小了热传递效率氧化皮的存在减小了锅炉的热传递效率。
经过氧化皮的内壁，热量需要穿过氧化层才能传递到水中，传热效率受到限制。
2. 降低了金属材料的强度氧化皮的形成不仅仅是一层膜，它还会继续生长，加速金属材料的老化、腐蚀和疲劳。
氧化皮层会加速金属材料的脆化、裂纹产生，降低材料强度，从而破坏锅炉的安全性能。
3. 影响水质氧化皮的流失和脱落会使得锅炉进口水中含氧量、金属杂质离子等因素发生变化，从而影响锅炉的水质的稳定性。
水质的不稳定对锅炉正常运行产生了负面影响，增加了锅炉的故障率和维护成本。
三、氧化皮的防治措施为了防止氧化皮的产生，需要对锅炉水质进行严格管理，排除水中氧气、二氧化碳等成分，同时要控制锅炉温度和压力，以减缓氧化皮的生成速度。
对于已经形成的氧化皮，需要定期进行清除和维护。
一般直接清除氧化皮是不可行的，需要了解氧化皮的性质和生长情况，采取适当的去氧化皮措施。
1. 喷水清洗法在锅炉运行时，通过器具喷洒水，实现对氧化皮的清洗。
但是，由于清洗时锅炉需要停机，影响发电量；此外，喷洒水会使得钢材的运动钝化层被冲掉，从而加速钢材的腐蚀速度。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理超超临界锅炉是目前国内外最先进、效率最高的一类锅炉，其高温受热面是其重要组成部分，但在运行中存在着氧化皮脱落的问题。
本文将围绕超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理展开探讨。
1.1 高温、高压条件下金属氧化皮的生成超超临界锅炉所采用的高温、高压条件将使得管壁表面产生一层难以消除的氧化皮，这层氧化皮不仅影响了传热效果，还降低了管道的使用寿命。
1.2 循环腐蚀在超超临界锅炉内部，受到循环腐蚀的影响，导致高温受热面的金属腐蚀加速，连接处的氧化皮更容易脱落。
1.3 操作不当在锅炉操作中，如水质不达标、操作参数设置不恰当等问题，也会导致高温受热面氧化皮脱落的现象。
2.1 降低传热效率高温受热面氧化皮的脱落，将直接导致传热效果的减弱，降低了锅炉的工作效率。
2.2 引发事故高温受热面氧化皮脱落会加剧锅炉的损坏，甚至引发爆炸事故，对设备和人员造成危害。
2.3 增加维护成本高温受热面氧化皮脱落不仅影响了设备的寿命，同时还增加了维护成本，对锅炉的正常运行造成了不利影响。
3.1 提高水质提高水质是预防高温受热面氧化皮脱落的有效途径。
采用优质纯水，配套水处理剂等方式，可以有效降低循环腐蚀的程度，减少氧化皮的生成。
定期检查和维护超超临界锅炉的高温受热面，及时发现和处理氧化皮脱落的问题，保证设备的正常运行。
3.3 选用高质量耐高温材料在超超临界锅炉的设计和制造过程中，应该选择优质的耐高温材料，提高高温受热面的抗氧化能力，延长设备的使用寿命。
3.4 控制操作参数在锅炉操作过程中，要合理控制操作参数，确保操作的稳定性和安全性，避免因为操作不当而引起高温受热面氧化皮脱落的问题。
3.5 加强监测与管理加强对超超临界锅炉的监测与管理，在运行过程中及时发现问题，采取有效措施进行处理，确保设备的正常运行。
四、结语超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的问题是目前工业生产中比较普遍的问题，对设备运行和安全造成了不小的影响。
锅炉受热面氧化皮形成剥离机理分析及防范措施
锅炉受热面氧化皮形成剥离机理分析及防范措施近期机组检修发现，后屏过热器氧化皮有脱落严重，给机组运行和设备本身带来了极大的风险，由于锅炉受热面表面氧化层的形成与剥离，许多大机组曾发生过过热器和再热器管的堵塞爆管，主汽门卡涩和汽轮机部件的固体颗粒侵蚀问题，造成了机组可用率的降低和经济损失。
下面就从氧化皮的形成、氧化皮脱落的原因以及氧化皮的控制措施予以介绍。
二、锅炉简介本锅炉是与600MW四缸四排汽、单轴、凝汽式、中间再热汽轮机配套的亚临界一次中间再热控制循环汽包炉。
锅炉采用单炉膛∏型露天布置，全钢架悬吊结构，固态排渣。
炉膛上部布置了分隔屏过热器，后屏过热器及屏式再热器，前墙与两侧墙前部均设有墙式辐射再热器。
水平烟道深度为8548 mm，整个水平烟道由水冷壁管延伸部分和后烟井过热器管延伸部分包覆。
内部布置有末级再热器和末级过热器。
后烟井深度12768 mm，布置了低温过热器和省煤器。
三、氧化皮形成的原因从热力学角度讲，锅炉管内壁产生蒸汽氧化现象是必然的，因为Fe与水反应生成Fe（OH）3，饱和后，在一定范围转化为Fe3O4Fe+H2O---- Fe3O4+H2此反应在铁表面进行，在表面形成Fe3O4氧化膜，并随同有氢析出，氧化膜的生成遵循塔曼法则：d2=Kt（d为氧化皮的厚度，K为与温度有关的塔曼系数，t为时间），氧化膜的生长与温度和时间有关。
蒸汽侧氧化皮尽管是在运行中产生并不断增厚，但在正常运行中并不大量剥落，其剥落原因主要归咎于机组启停或温度大幅度波动，所产生的温差热应力。
因此机组启停工艺控制非常关键，经验说明，氧化皮剥落特别容易发生在机组停运后再启动时发生。
长期高温运行过程中，奥氏体不锈钢过热器和再热器管子内壁在高温蒸汽作用下会不断氧化从而生成连续的氧化皮，这种氧化皮通常附着在管壁上，在运行中不断增厚并不剥落，由于氧化皮的膨胀系数和奥氏体钢相比差别很大，温度变化时，二者热胀冷缩变形很不协调，就会在其间产生很大的热应力，当氧化皮厚度很薄时其变形协调能力相对较好，粘贴在金属表面的柔弱氧化膜能够随着基体金属的热胀冷缩而协调变形，即使局部产生显微裂纹也不会脱落，但随着金属表面氧化皮厚度的增加，硬而脆的氧化皮变形协调能力不断变差，从而导致其间的温差热应力逐渐变大。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，因此电力行业的发展也越来越迅速。
超临界机组电站作为电力行业中的重要组成部分，具有效率高、环保性好的特点，成为了电力行业的主流。
随着超临界机组电站的使用，也出现了一些新的问题，其中之一就是锅炉氧化皮脱落。
一、锅炉氧化皮脱落的原因1.1 高温高压环境引起材料老化超临界机组电站锅炉工作环境为高温高压环境，长期处于这种严苛的工作条件下，锅炉材料容易出现老化现象，从而导致氧化皮脱落。
1.2 运行过程中的热膨胀冷收缩引起氧化皮裂纹在超临界机组电站锅炉的运行过程中，材料受到热膨胀和冷收缩的影响，容易产生应力，从而导致氧化皮的裂纹，最终导致氧化皮脱落。
1.3 操作与维护不当如果超临界机组电站锅炉的操作与维护不当，例如渣岩阳架不密合，给锅炉部件表面造成损伤、温度过高或者过低等，都会引起氧化皮脱落。
以上几点就是导致超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的主要原因，下面将结合这些原因，分析氧化皮脱落的危害和防治措施。
2.1 对锅炉安全运行产生影响锅炉是超临界机组电站的核心设备之一，氧化皮脱落会严重影响到锅炉的安全运行，一旦脱落的氧化皮进入锅炉水循环系统中，易堵塞水循环系统，导致锅炉的透水性下降，严重时会引发锅炉爆炸事故，对人员和设备造成严重威胁。
2.2 降低锅炉的使用寿命氧化皮脱落会严重影响锅炉的使用寿命，因为氧化皮脱落后，锅炉的材料会遭受腐蚀，从而大大降低了锅炉的使用寿命，增加了维护和更换成本。
2.3 增加维护成本锅炉氧化皮脱落后，需要增加对锅炉的维护工作，加大了维护的工作量，增加了维护成本。
锅炉氧化皮脱落对超临界机组电站的安全运行和经济效益都产生了严重的危害，所以需要采取相应的防治措施。
三、防治措施3.1 提高材料的抗氧化能力为了防止氧化皮的脱落，首先需要提高锅炉材料的抗氧化能力。
选择具有抗氧化性能好的材料，采取合理的工艺制作锅炉，能够减少氧化皮脱落的可能性。
超超临界锅炉氧化皮的产生和防治
超超临界锅炉氧化皮的产生和防治随着机组容量越来越大，蒸汽参数越来越高，金属在高温环境下不断产生氧化皮。
并伴随氧化皮剥落堆积，造成管壁超温并最终导致锅炉四管爆漏事故。
因此氧化皮的产生和剥落是影响机组安全稳定运行因素之一。
一、氧化皮生成的原因由于高温高压蒸汽具有氧化性，从400℃以上开始具有较强氧化性，500℃-700℃具有最强氧化性，600℃以上氧化速度加快。
500℃以上，奥氏体钢就与水蒸汽发生反应生产氧化层，570℃以上，氧化层中增加了FeO相，材料氧化速度加快。
在600℃-620℃之间，金属氧化速度存在突变点，氧化层迅速增厚，氧化层达到一定厚度，运行条件变化时，容易导致氧化层脱落，成为氧化皮。
氧化皮是高汽温参数带来的副产物。
氧化皮基本是双层结构，内外层厚度相当，外层主要是疏松结构的Fe3O4，内层为致密结构的(FeCr)3O4,其中Cr含量随金属不同而不同。
奥氏体钢只脱落外层氧化皮，内层不易脱落。
铁素体钢内外两层都易脱落，管壁内部运行一段时间容易形成新的氧化皮，造成反复的形成和反复的脱落。
在机组实际运行过程中，锅炉高温过热器、高温再热器长期处于高温状态下，管壁出现短时超温是比较常见现象。
在长时超温和短时超温情况下，管材抗氧化能力大大降低。
加快氧化皮的生产和发展。
二、氧化皮的危害氧化皮的产生和剥落对机组运行的危害：（1）氧化皮剥落阻碍管内蒸汽流动，使壁温大幅升高，金属蠕变胀粗，造成锅炉受热面管壁超温爆管。
（2）氧化皮的绝热作用引起受热面管金属壁温上升，影响管材寿命。
（3）氧化皮对汽轮机产生固体颗粒侵蚀，造成调门、喷嘴和叶片侵蚀损坏。
（4）氧化皮产生容易造成主汽门卡涩，机组停运造成主汽门关闭不严，威胁机组安全运行。
（5）氧化皮剥落容易堵塞疏水管，威胁机组安全运行。
（6）氧化皮剥落造成汽水污染，严重影响汽水品质。
三、氧化皮剥离的原因、条件及机理（1）原因：由于氧化皮的膨胀系数与碳钢和低合金钢接近，但是奥氏体钢的膨胀系数要比氧化皮大很多,大幅度的温度变化将导致金属内应力增大而使氧化皮剥离。
锅炉受热面氧化皮的形成、剥落及预防机理研究综述
锅炉受热面氧化皮的形成、剥落及预防机理研究综述发布时间：2021-04-25T14:03:00.990Z 来源：《中国电业》2021年3期作者：吴道财于文翔蔡浩[导读] 本文以华润某电厂2×600MW 超临界机组锅炉高温再热器管屏氧化皮形成、剥落及预防措施为基础开展分析和研究，为其它同类型的火电机组氧化皮的防治提供借鉴意义。
吴道财于文翔蔡浩概述：本文以华润某电厂2×600MW 超临界机组锅炉高温再热器管屏氧化皮形成、剥落及预防措施为基础开展分析和研究，为其它同类型的火电机组氧化皮的防治提供借鉴意义。
关键词：氧化皮；形成机理；剥落原因；预防措施。
1 引言随着我国超（超）临界火电厂技术的不断发展，锅炉受热面的蒸汽温度不断提高。
目前，我国既有蒸汽出口设计温度为570℃左右的超临界机组，也有蒸汽出口设计温度为600℃左右的超（超）临界机组。
据统计，我国各大发电集团因氧化皮剥落而导致管道超温爆管的事件时有发生，如何减缓氧化皮剥落堵塞导致的超温爆管，已成为火电机组锅炉亟需解决的问题。
因此，有必要就高温受热面氧化皮形成、剥落及预防措施开展全面的分析和研究,以便找出综合防治和处理管内氧化皮堆积的有效对策。
2 设备概况华润某电厂两台HG1885/25.4－YM1型超临界锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的，该锅炉采用单炉膛、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型布置。
高温再热器管束共计95 屏，每屏为 10 根U 形受热面管，规格为φ51×4.5mm，主要材质为 SA-213TP347H和SA-213T91。
高温过热器管束共计30 屏，每屏为 20 根U 形受热面管，规格为φ44.5×9.5mm，主要材质为 SA-213TP347H和SA-213T91。
屏式过热器管束共计30 屏，每屏为 28 根U 形受热面管，规格为φ38×7.5mm，管子主要材质为 SA-213TP347HFG和SA-213T91。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是电力发电厂常用的热能装置，其工作环境复杂，长期运行后，内壁容易形成氧化皮。
氧化皮脱落的主要原因包括锅炉内壁温度变化、烟气腐蚀和锅炉水质状况等。
为了保证锅炉的安全运行，必须对氧化皮脱落进行分析与防治。
一、氧化皮脱落的分析1. 温度变化引起的氧化皮脱落：超临界机组电站锅炉内壁温度变化较大，会导致内壁产生热应力，进而引起氧化皮脱落。
炉膛壁由于受到烟气温度变化的影响，壁温会发生剧烈的变化，导致内壁产生变形和应力变化，最终导致氧化皮脱落。
2. 烟气腐蚀引起的氧化皮脱落：由于煤燃烧产生的烟气中含有很多酸性成分（如SO2、HCl等），在高温下容易引起锅炉内壁的腐蚀，导致氧化皮脱落。
特别是在负荷变化时，锅炉内燃烧产生的烟气组分会发生变化，从而导致腐蚀程度的变化，进一步加剧氧化皮脱落。
3. 锅炉水质状况引起的氧化皮脱落：超临界机组电站锅炉在长期运行过程中，由于水质处理不当或循环水水质不佳，很容易导致内壁结垢和沉积物的产生。
结垢和沉积物会加剧烟气对锅炉内壁的腐蚀，进一步导致氧化皮脱落。
1. 温度变化引起的氧化皮脱落：为了减少炉膛和屏渣区域壁温的剧烈变化，可以采取增加炉膛出口温度的方法，提高出口温度的稳定性，并且进行壁面冷却的操作，减缓内壁的温度变化。
2. 烟气腐蚀引起的氧化皮脱落：对煤燃烧的控制，尽量降低煤中含硫量，减少烟气中SO2的含量，从而减少烟气对锅炉内壁的腐蚀程度。
加强对锅炉内壁的防腐蚀涂料的保护，可以有效延缓氧化皮脱落的速度。
3. 锅炉水质状况引起的氧化皮脱落：采取适当的水质处理措施，保证循环水的水质稳定，避免水中含有酸性物质、颗粒物等物质的沉积，减少结垢和沉积物的产生。
定期对锅炉进行清洗，清除内壁上的结垢和沉积物，可以有效预防氧化皮脱落。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题是影响锅炉安全运行的一个重要因素。
采取适当的分析和防治措施，可以减少氧化皮脱落的发生，保证锅炉的正常运行。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是一种高效、能耗低、环保的发电设备。
因其具有反应速度快、效率高等优点，对火电站的发电效率和环保指标有着极高的要求。
然而，锅炉在使用过程中容易发生氧化皮脱落现象，严重影响锅炉使用效率，甚至对环境造成污染。
因此，及时发现氧化皮脱落现象并采取相应措施进行防治十分重要。
一、氧化皮脱落的原因超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的原因主要有两个方面：一是炉内高温氧化反应引起管子的氧化皮层剥落，二是炉内的化学成分沉积在管子表面形成氧化皮层，然后因管子受高温加热而脱落。
氧化皮脱落是一种自然现象，但是其对锅炉的影响却十分严重。
在高温高压下，氧化皮脱落会进入锅炉内部，造成如下问题：1. 浪费能源。
氧化皮脱落会降低锅炉的传热效率，使得发电效率降低。
2. 加速设备的磨损。
氧化皮脱落沉积在设备内部，会增加设备部件的摩擦，进一步加剧设备的磨损。
3. 污染环境。
氧化皮脱落后的残留物质可以堵塞排放口，导致烟气排放不畅，从而造成环境污染。
二、氧化皮脱落的检查和分析方法如何及时发现锅炉内的氧化皮脱落现象是防治氧化皮脱落的关键。
下面介绍一些基本的检查和分析方法：1. 外观检查通过外观检查可以初步了解锅炉的整体情况。
对于氧化皮脱落现象，可以通过裸眼观察锅炉的内外表面是否存在锈蚀、变形、裂纹等异常情况来初步判断锅炉是否存在氧化皮脱落现象。
2. 金属变色法利用金属变色法可以检测锅炉内部的炉膛、水侧等处是否有氧化皮脱落现象。
具体方法是在锅炉内部喷洒变色剂，通过观察变色情况来判断锅炉内部是否有氧化皮脱落。
3. 声学检测法通过声学检测可以探测锅炉内部存在的氧化皮脱落现象。
通过震动信号采集设备对锅炉内部进行扫描，可以通过对信号的反应判断锅炉内部存在的氧化皮脱落情况。
1. 定期清洗定期清洗锅炉内部是防止氧化皮脱落的重要措施。
通过清洗可以去除锅炉内部残留的颗粒物和化学物质，有效遏制氧化皮脱落的发生。
2. 防腐蚀防止锅炉内部产生复杂的化学反应也是防止氧化皮脱落的重要手段。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是现代火力发电厂的核心设备之一，其稳定运行对于保障电网安全运行起着至关重要的作用。
随着锅炉运行时间的不断延长，锅炉氧化皮脱落成为一个普遍存在的问题，给电站运行和安全带来了不小的隐患。
对超临界机组电站锅炉氧化皮脱落进行分析和防治显得尤为重要。
一、氧化皮脱落的原因分析1.1 锅炉燃料的选择燃料中含硫量过高会使得锅内硫酸盐析出并在锅炉管道内形成硫酸膜，加剧锅炉金属内部腐蚀和脱皮现象。
1.2 水质问题锅炉水中的水垢是锅炉金属的主要腐蚀介质，水质不良，水垢的形成和堆积会使得锅炉金属损耗加剧，从而导致氧化皮脱落。
1.3 设计和制造缺陷一些锅炉在设计和制造过程中可能存在材料选用不当、结构设计不合理等问题，导致锅炉在运行过程中容易产生氧化皮脱落现象。
1.4 运行参数变动锅炉运行参数的频繁变动，比如锅炉水位、汽温、汽压等参数的快速波动会给锅炉金属材料带来巨大的应力，导致氧化皮脱落。
2.1 影响锅炉热效率氧化皮脱落导致锅炉的金属材料暴露在高温高压的介质中，不仅容易破坏原有的热传导结构，还会影响燃烧过程中吸热、传热和蒸汽生成，降低锅炉的热效率。
氧化皮脱落使得锅炉的金属材料暴露在高温高压介质下，容易造成金属的腐蚀和损耗，从而影响锅炉的安全运行。
2.3 影响电站经济效益氧化皮脱落会降低锅炉的热效率，增加电站的运行成本，严重影响电站的经济效益。
加强对氧化皮脱落的分析，采取有效的防治措施对电站的运行和安全具有重要的意义。
三、氧化皮脱落的防治措施3.1 优化锅炉水质电站应加强对锅炉水质的检测和管理，充分理解和掌握水垢和腐蚀产生的原因，优化水处理过程，防止水垢和腐蚀产生。
3.2 严格控制锅炉运行参数3.3 定期清洗设备定期对锅炉设备进行清洗和维护，清除锅炉内的水垢和杂质，减少金属材料的腐蚀和损耗。
3.4 加强对锅炉的监测和检测建立完善的监测体系，对锅炉的运行状态进行实时监测和检测，及时发现氧化皮脱落的迹象，采取有效的预防措施。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是燃煤发电厂中常见的一种发电设备，它具有高效、节能、环保等特点。
随着锅炉运行时间的逐渐增加，锅炉内壁会产生氧化皮，导致锅炉性能下降，甚至出现严重的安全隐患。
对于超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治显得十分重要。
1.高温腐蚀。
在高温高压环境下，煤燃烧引发的高温烟气中含有大量酸性物质，这些酸性物质会对锅炉内壁材料进行腐蚀，导致氧化皮的产生。
2.焚烧煤灰成分。
煤燃烧所产生的煤灰中含有硫、氯等元素，这些元素会与高温下的水蒸汽和氧气发生化学反应，产生腐蚀性气体，加剧了氧化皮的形成。
3.操作和管理不当。
锅炉的操作和管理不当会导致煤燃烧不充分，烟气温度不稳定等问题，从而加速了氧化皮的产生。
以上原因导致锅炉内壁的氧化皮逐渐增多，一旦氧化皮脱落，将会造成锅炉运行不稳定、热效率下降、甚至引发爆炸等严重后果。
1.优化燃烧控制。
做好燃煤燃烧时的控制，保证燃烧充分，减少燃煤产生的有害气体和煤灰，降低氧化皮的产生。
2.改善烟气排放系统。
合理设计和优化烟气排放系统，加强烟气的洁净处理，减少对锅炉内壁的腐蚀，延长锅炉寿命。
3.定期清洗维护。
定期对锅炉进行清洗维护，及时清除氧化皮，保持锅炉内壁的清洁，减少氧化皮脱落的风险。
4.采用防腐涂层。
在锅炉内壁采用防腐涂层，有效隔离锅炉内壁和腐蚀性气体的直接接触，减缓氧化皮的产生。
5.加强运行监测。
建立健全的锅炉运行监测系统，对锅炉的运行情况进行实时监测和分析，及时发现问题并采取相应的措施。
通过以上一系列的防治措施，可以有效降低超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的风险，保证锅炉的安全稳定运行，提高锅炉的经济效益和环保水平。
三、结语超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题是影响锅炉运行的重要因素之一，必须引起足够的重视。
只有通过对氧化皮脱落的原因进行深入分析，并采取相应的防治措施，才能保证锅炉的安全稳定运行。
锅炉制造商、运营商和监管部门也应积极合作，共同推进锅炉氧化皮脱落问题的解决，为我国燃煤发电行业的可持续发展贡献力量。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理超超临界锅炉是目前燃煤发电设备中最先进的一种锅炉，其工作效率高、能源利用率高、污染排放低等优点使得其在发电行业得到了广泛应用。
随着设备运行时间的增长，超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落问题逐渐凸显出来，这严重影响了设备的安全性和经济性。
本文将探讨超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因及治理措施。
一、问题分析1. 高温受热面氧化皮脱落的原因超超临界锅炉高温受热面主要由炉墙、炉顶和炉膛组成。
这些受热面在长时间高温、高压、高湿环境下容易产生氧化皮，且由于受热面受到高温烟气的冲击和流速变化，氧化皮容易脱落。
氧化皮脱落不仅会导致受热面温度升高，还会造成受热面的腐蚀和损坏，严重影响设备的使用寿命和安全性。
2. 影响氧化皮脱落会导致受热面的温度升高，增加炉膛内部的温度和烟气侧的温度，降低了锅炉的热效率，增加了设备的能耗成本。
氧化皮脱落会导致受热面的腐蚀和损坏，进一步危害设备的安全性和经济性。
二、治理措施1. 预防措施（1）优化燃烧系统采用先进的燃煤技术和燃烧控制系统，可以降低燃煤的氮氧化物含量和硫氧化物排放，减少受热面的腐蚀和氧化皮的生成。
（2）控制烟气流速通过优化锅炉设计和降低烟气流速，可以减缓烟气对受热面的冲击和损伤，减少氧化皮的产生和脱落。
（3）加强受热面保护采用先进的受热面材料和涂层技术，提高受热面的抗氧化和抗腐蚀性能，延长受热面的使用寿命。
2. 治理措施（1）清理氧化皮定期对受热面进行清洗和除锈，清除氧化皮和积灰，恢复受热面的热传导和散热性能，提高锅炉的热效率。
（3）监控系统建立完善的锅炉运行监控系统，及时分析监测受热面的温度、压力和氧化皮的脱落情况，预警和处理可能的问题，保证锅炉的安全和稳定运行。
三、结语超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个严重影响设备安全性和经济性的问题，需要采取一系列预防措施和治理措施来解决。
通过优化燃烧系统、控制烟气流速、加强受热面保护和完善监控系统等措施，可以有效降低氧化皮脱落的风险，延长受热面的使用寿命，提高设备的安全性和经济性。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉氧化皮脱落是电站运行过程中常见的问题之一，它会对设备的安全稳定运行产生不良影响。
在电站运行过程中，锅炉内壁的烟气侵蚀和高温腐蚀作用使得锅炉管道表面出现氧化皮，如果氧化皮未得到及时清除，会导致氧化皮脱落。
本文将对超临界机组电站锅炉氧化皮脱落进行分析，并提出相应的防治措施。
氧化皮脱落的原因主要有以下几点：1. 烟气侵蚀：锅炉燃烧产生的烟气中含有一定的酸性成分，这些酸性物质容易与锅炉管道表面的金属氧化物发生反应，形成氧化皮。
长期以来，烟气侵蚀是氧化皮的主要原因。
2. 高温腐蚀：超临界机组电站锅炉的工作温度较高，容易引起金属材料的高温腐蚀。
高温高压下，金属表面的氧化膜会加速腐蚀，从而使氧化皮脱落。
3. 金属疲劳：锅炉内部的金属材料会由于高温高压和膨胀收缩等因素产生应力，长期的应力作用容易导致金属疲劳，进而造成氧化皮脱落。
为了防止氧化皮脱落，可以采取以下措施：1. 脱硫：对烟气进行脱硫处理，减少烟气中的酸性物质含量，从而减缓烟气对锅炉管道的侵蚀作用。
2. 清除氧化皮：定期清除锅炉管道内的氧化皮，可以采用机械清洗、化学清洗等方法。
机械清洗可以通过刷洗和冲洗的方式将氧化皮清除，化学清洗可以使用化学试剂溶解氧化皮，并通过冲洗将氧化皮带走。
3. 金属保护：对锅炉管道进行防腐处理，可以使用耐蚀涂层、耐高温涂层等方式，增强金属的抗腐蚀能力，防止氧化皮的生成。
4. 加强运行监测：定期对锅炉管道进行检查，了解管道的腐蚀情况。
及时发现问题，并采取相应的修复措施，可以有效避免氧化皮的脱落。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落是一个具有一定危害性的问题。
需要从源头上减少烟气中的酸性物质，定期清除氧化皮，加强金属保护和运行监测，从而保障锅炉的稳定运行。
通过采取综合措施，可以有效预防和控制氧化皮脱落现象的发生。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是目前发电行业中使用最为广泛的一种锅炉。
这种锅炉有着高效、节能、环保等优点，同时也有一些缺点，比如对水质要求高、管子受热容易脱落等问题。
其中，在使用过程中，锅炉内部可能产生氧化皮，这对锅炉的安全和稳定运行都会造成严重危害。
氧化皮的产生和脱落氧化皮是指金属表面由于氧化反应而产生的一层薄膜。
超临界锅炉中，锅炉管道在高压、高温下运行，内壁受热膨胀、冷缩，表面产生张应力和压应力，此时管道表面的氧化皮会随着这种应力变化而形成和分裂。
当应力超过氧化皮的强度时，氧化皮就会脱落。
这种脱落现象可能产生划伤、切割管道或喷射高速氧化皮的碎片，造成管路遭受撞击打击或者再次被烧损等情况。
氧化皮的危害和防治氧化皮的产生和脱落会给锅炉带来一系列的安全隐患和稳定性问题。
首先，氧化皮具有硬度较高、易剥脱、斑块较大等特点，这些特性尤其在制造过程中加工不当时易于形成，极易造成管道损伤和泄露事故。
同时，氧化皮脱落的碎片会携带一定能量、速度和射程，如果撞击到周边的管道或设备上，极易造成这些设备的故障和损坏。
有效措施为了有效防治超临界锅炉内氧化皮的产生和脱落，需要采取以下措施：1.严格控制水质：氧化皮的产生和脱落与水质、雾化水分造成的挥发物和含氧及其它因素有很大关系，所以加强水质控制，减少管道受损，对于防治氧化皮的产生和脱落具有重要意义。
2.加强检修：定期对锅炉进行检修，及时发现氧化皮及时清除，更换不良的管路元件，修复损坏的部位。
3.提高制造质量：超临界锅炉的制造过程中，需要加强质量管理，在金属成形、焊接、热处理、清洗等关键环节环节上加强控制品质，确保零件不出现明显质量问题。
4.改善运行条件：为了使锅炉在高效、节能、环保的同时避免氧化皮脱落问题的发生，还需要改善运行条件，优化锅炉的操作过程，保证锅炉的运行在一个稳定的状态下。
总之，超临界锅炉在使用过程中出现氧化皮的现象，必须给予高度重视。
超临界直流锅炉氧化皮脱落原因及预防措施分析
超临界直流锅炉氧化皮脱落原因及预防措施分析随着电力技术的不断发展，越来越多大容量、高参数的发电机组应用到电力系统中，超临界直流锅炉是主要的机型。
在超临界锅炉运行过程中，高温受热面氧化皮的生成和脱落问题，会对锅炉设备本身产生严重的影响，如果处理不当，会引起锅炉传热恶化、汽轮机运行下降等问题，严重影响超临界直流锅炉的性能。
文章就主要针对超临界直流锅炉氧化皮脱落原因以及预防措施进行简单的分析。
标签：超临界锅炉；氧化皮；脱落；预防措施超临界直流锅炉高温受热面氧化皮的生成和脱落是普遍存在的现象，如果没有对其给予足够的认识和重视，采取有效的预防措施，就会使锅炉炉管的母材在长期高温运行条件下发生裂缝，导致管材内部金属暴露下氧化环境下，容易使炉管发生爆裂，不仅影响锅炉设备的正常运行，而且也会造成一定的经济损失，甚至是人员伤亡，所以对超临界直流锅炉氧化皮脱落的问题进行研究是十分必要的。
1 锅炉氧化皮的脱落原因超临界直流锅炉运行过程中，过热器和再热器受到持续高温环境的影响会在管壁表面形成氧化皮，并且附着在管壁上，当氧化皮达到一定厚度，加之炉管的温度频繁发生变化，氧化皮就会由于膨胀系数的变化而发生表面剥落，随着高温运行环境的持续，金属管的氧化作用会不断的持续，加之水蒸气等温度因素的影响，管内的部分金属也会由于氧化作用而大面积脱落，严重时会堵塞炉管，造成炉管爆炸。
具体的说，锅炉氧化皮脱落的原因，主要与以下几个因素有关：1.1 炉管材质超临界直流锅炉炉管大多以合金为主，其中Cr的含量不同决定了不同炉管的耐热性和抗氧化性也存在较大的差异，如果在使用炉管时，需要根据不同的Cr含量要求安排不同的使用环境。
如果没有根据炉管的使用环境进行合理的设计，就会使炉管在运行过程中发生温度过高、氧化过快等问题，加速氧化皮的生成，进而造成氧化皮脱落。
1.2 管壁温度很多已经生成氧化皮或者氧化皮脱落的炉管仍然被应用，可能会导致炉管局部温度过高，加速氧化反应的发生，当炉内温度过高时，炉管的温度也会在短时间内持续升高，氧化皮的厚度也会随之增加，当达到一定厚度时便会脱落。
超临界机组氧化皮机理分析及防治对策
112研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2019.06 (下)近年来发电技术不断发展，高效型超超临界供热机组再热汽温已达620℃，机组发电煤耗和污染物排放水平大幅降低，但是随着机组初参数尤其是温度参数的大幅提高，过热器、再热器管材汽侧的高温氧化问题日益突显，带来了超临界锅炉氧化皮脱落爆管、汽轮机固体颗粒侵蚀等难点问题。
氧化皮脱落后聚集在受热面U 型弯底部，使受热面管道的通流截面减小、流量降低，对受热面管子的冷却效果减弱，高过、高再等高温锅炉受热面管材短期过热，导致高温受热面爆管；受热面管壁剥落的坚硬金属氧化物粒子随蒸汽进入汽轮机，造成汽轮机入口流通部分固体颗粒侵蚀与汽轮机叶片损害。
超临界锅炉氧化皮脱落问题已成为影响机组安全与经济运行的主要问题之一。
为此研究锅炉氧化皮产生的机理，掌握金属材料高温氧化与脱落的规律，并对相关技术参数进行优化，制定预防锅炉高温受热面氧化皮产生、脱落、聚积的相应对策，对提升机组的安全、经济运行特性，具有较大的指导意义。
1 锅炉氧化皮机理分析1.1 氧化皮生成机理分析金属的氧化主要通过氧离子的扩散来不断进行，可以认为高温蒸汽管道内壁氧化膜的生成是一个化学、物理过程。
若化学反应生成的氧化膜不牢固，生成的氧化膜不断剥落，则致密的氧化膜对金属的保护作用消失，金属氧化的过程不断持续进行。
氧化皮的生长速度与管材温度和运行时间都有关系，机组运行时间越长，氧化膜的厚度越大，有资料表明金属温度和氧化速度之间呈指数曲线关系，金属温度越高，氧化速度越快。
一般情况下，锅炉管材蒸汽侧氧化皮的断面形貌呈现双层结构特征，内层与外层氧化物厚度也大体相当。
大量的研究工作表明，外层氧化物得成分主要是Fe 3O 4，内层氧化物的成分主要是(FeCr)3O 4，随着管材中Cr 含量的增加，其内层氧化物中Cr 的含量也相应增加。
通常情况下，外层氧化物微观形态呈现粗大柱状晶结构，疏松多孔，内层氧化物呈现尖晶石结构，较为致密。
超临界机组氧化皮的产生与防范对策分析
超临界机组氧化皮的产生与防范对策分析摘要：目前，大容量机组不锈钢管氧化皮剥落会造成汽轮机主汽门卡涩、腐蚀汽轮机部件等，也是近年来电厂常见的问题。
现阶段机组参数已经逐渐向超临界参数方向改革，并在发电行业取得了非常大的突破。
近年来，虽然我国火力发电厂在超临界参数机组方面的投入逐渐增加，但资料显示，仍旧存在较大的问题，特别是部分运行时间较短的机组竟然也出现各类各样的问题。
文章通过对超临界机组氧化皮剥落情况，对其进行分析和研究，并且找出有效的预防措施，以此确保锅炉的安全运行。
关键词：超临界；剥离；氧化皮引言：根据调查显示，超临界机组已经成为火电的重要机型，而随着参数的增加，机组煤消耗逐渐降低，机组经济性能也有所提升，新机组的大容量、较高的参数等特性使应用范围逐渐增加[1]。
报道指出，机组的运行同样也面临着不少问题，比如锅炉受热面管氧化皮生成及剥落等现象屡见不鲜。
因此，应该对受热面采取有效的预防措施，找出问题并予以针对性解决，避免锅炉受热面管爆管，确保锅炉的安全运行。
一、氧化皮生成处于无溶解氧水中，铁和水反应会有氢气产生。
随着科学技术的高速发展，德国科学家利用显微镜确定铁和水的氧化过程。
通过方程式能够清晰的了解到，金属表面所产生的氧化膜不是因为溶解氧和铁的反应，而是因为水汽氧分子对铁表面进行氧化。
当管壁温度处于低于570℃条件下，氧化膜是三氧化二铁以及四氧化三铁合成，这两种分子致密性极强，对钢材的氧化能够进行抑制。
管壁温度高于570℃时，氧化膜便是三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铁合成，其中氧化铁处于内部，由此分析，氧化皮还是以氧化铁为主，但氧化铁致密性较低，对氧化膜的稳定性会有一定的影响，氧化会持续[2]。
因此570℃是形成氧化铁较为重要的温度数据，而此温度便是运行参数设置的重要依据。
不同材质蒸汽侧氧化皮生成速度会有一定的差异，比如二级屏式过热器、二级对流过热器等其材质均是一致的。
若是奥氏体粗晶粒钢的蒸汽侧氧化皮形成的速度相较于其他相对较快。
某电厂超超临界锅炉氧化皮生成机理分析及应对策略研究
某电厂超超临界锅炉氧化皮生成机理分析及应对策略研究摘要：现在，随着电站锅炉向着超超临界的高参数，高效率发展，蒸汽氧化和固体颗粒侵蚀（SPE）问题变得越来越突出。
锅炉管道中氧化皮脱落沉积甚至堵塞，会造成受热面超温甚至爆管，汽轮机叶片严重侵蚀断裂，对氧化皮高温系统阀门会造成卡塞，危及安全等问题。
本文介绍了广东某电厂超超临界锅炉概况，分析了超超临界机组锅炉氧化皮的形成和剥落机理，并在此基础上探讨应对预防策略。
关键词：超超临界锅炉；氧化皮；剥落；壁厚1、设备简况广东某电厂锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、露天布置、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。
由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power 公司Boiler Gmbh 的技术生产。
炉膛由膜式水冷壁组成，水冷壁采用螺旋管加垂直管的布置方式。
炉膛下部采用螺旋水冷壁，上方为垂直水冷壁，螺旋水冷壁与垂直水冷壁采用中间联箱连接过渡。
炉膛上部依次分别布置有一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。
图1 高于570℃管内壁多层氧化膜结构研究表明，当温度超过450℃时，由于热应力等因素的作用，生成的Fe3O4 也不能形成致密的保护膜，使水蒸汽和铁不断发生反应。
当汽水温度达到570℃以上，反应生成物为FeO，且其反应速度更快，此时金属的抗氧化能力则大大降低。
2.2 影响氧化皮生成的因素氧化皮生成与温度、时间、氧含量、蒸汽压力和流速、钢材成分、氧化皮成分等有关。
通常认为：运行时间和氧化皮的厚度基本呈线性关系；介质中氧的分压愈高，流速愈快，氧化皮生成速度愈快；温度对氧化皮厚度的影响呈加速上升（符合抛物线规律）的趋势，当金属材料在接近和达到其许用温度区域时，影响极为显著。
研究结果显示，金属表面的氧化膜并非由水汽中的溶解氧和铁反应生成，而是由水汽本身的氧分子氧化表面的铁所形成的。
在570℃以上，水分子会分解为氢氧原子结构，大量的氧原子充分满足了氧化反应的需要。
超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施
超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施[摘要]介绍了XX电厂锅炉末级过热器因氧化皮引起的爆管情况。
分析了超临界锅炉氧化皮的形成和剥离机理，并从锅炉设备运行、改造及管理等方面，提出了控制氧化皮形成和剥落的措施。
通过采取这些措施，有效地控制了氧化皮的产生。
[关键词]过热器；氧化皮；壁温；堵塞；爆管1锅炉过热器系统XX电厂8号锅炉为上海锅炉厂引进美国阿尔斯通技术生产的单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、全钢架悬吊结构、固态排渣超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，型号为SG-1913/25.4-M95，蒸汽压力25.4MPa/4.19MPa，蒸汽温度571/569。
过热和再热蒸汽调温除摆动燃烧器喷嘴调节外，主要靠喷水和调节煤水比。
2爆管情况XXXX年X月XX日，XX电厂8号炉点火，至21日0：30，机组带负荷至600MW。
6月221：50，锅炉再热汽温异常升高，给水流量突增至100t/h，现场检查68m处异音较大，确认为受热面泄漏。
停炉后检查发现，末级过热器有两处爆口：第1处在右侧第14屏第9根管，爆口呈菱形，长度60mm，宽度32mm，端面光滑。
爆口两边呈撕薄撕裂状，从爆口特征分析为短期过热爆口。
第2处爆口在右侧第24屏第11根管，未全部爆开，长度20mm，爆口附近有众多平行的轴向裂纹，从爆口特征分析为长期过热爆口。
在该根管下弯头处割管取出约90g 的氧化皮，其厚度0.14mm（如图1）。
两处爆口全部在标高70m位置。
爆管管子格：d38.1mm7.96mm，材质SA213T91。
发生爆管后，XX电厂采取源透视、胀粗测量、割管等措施扩大检查，共发现吹损减薄管35根，胀粗直径大于d38.5mm的管子6根，内部沉积氧化皮管子3根，对此全部进行了处理。
爆管原因初步分析为：上海锅炉厂超临界锅炉末级过热器管屏内圈直管和下弯头部位设计使用了抗高温氧化性能比T91等级低的T23材料，在长期高温作用下，T23管内壁生成氧化皮，并不断增厚。
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超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施
[摘要]介绍了XX电厂锅炉末级过热器因氧化皮引起的爆管情况。
分析了超临界锅炉氧化皮的形成和剥离机理，并从锅炉设备运行、改造及管理等方面，提出了控制氧化皮形成和剥落的措施。
通过采取这些措施，有效地控制了氧化皮的产生。
[关键词]过热器；氧化皮；壁温；堵塞；爆管
1锅炉过热器系统
XX电厂8号锅炉为上海锅炉厂引进美国阿尔斯通技术生产的单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、全钢架悬吊结构、固态排渣超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，型号为SG-1913/25.4-M95，蒸汽压力25.4MPa/4.19MPa，蒸汽温度571/569。
过热和再热蒸汽调温除摆动燃烧器喷嘴调节外，主要靠喷水和调节煤水比。
2爆管情况
XXXX年X月XX日，XX电厂8号炉点火，至21日0：30，机组带负荷至600MW。
6月221：50，锅炉再热汽温异常升高，给水流量突增至100t/h，现场检查68m处异音较大，确认为受热面泄漏。
停炉后检查发现，末级过热器有两处爆口：第1处在右侧第14屏第9根管，爆口呈菱形，长度60mm，宽度32mm，端面光滑。
爆口两边呈撕薄撕裂状，从爆口特征分析为短期过热爆口。
第2处爆口在右侧第24屏第11根管，未全部爆开，长度20mm，爆口附近有众多平行的轴向裂纹，从爆口特征分析为长期过热爆口。
在该根管下弯头处割管取出约90g 的氧化皮，其厚度0.14mm（如图1）。
两处爆口全部在标高70m位置。
爆管管子格：d38.1mm7.96mm，材质SA213T91。
发生爆管后，XX电厂采取源透视、胀粗测量、割管等措施扩大检查，共发现吹损减薄管35根，胀粗直径大于d38.5mm的管子6根，内部沉积氧化皮管子3根，对此全部进行了处理。
爆管原因初步分析为：上海锅炉厂超临界锅炉末级过热器管屏内圈直管和下弯头部位设计使用了抗高温氧化性能比T91等级低的T23材料，在长期高温作用下，T23管内壁生成氧化皮，并不断增厚。
在锅炉起、停以及负荷突变的情况下，由于母材与氧化皮的线膨胀系数不一致，温度应力差等致使氧化皮拉裂而发生剥落，顺蒸汽流至出口端下部弯头处堆积，使管路流通截面减小，进而发生过热而爆管。
1氧化皮形成剥落分析
1.1氧化皮的形成
钢表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。
在570度以下，
生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密（尤其是Fe3O4），因而可以保护钢材以免其进一步氧化。
（如图2）
当超过570度时，氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO3层组成（FeO在最内层），主要是由FeO组成，因FeO致密性差，破坏了整个氧化膜的稳定性。
（如图3）
事实上，当温度超过450度时的作用，生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜，使水蒸气和铁不断发生反应。
当汽水温度达到570以上，反应生成物为FeO，且反应速度更快，此时，金属的抗氧化能力大大降低。
1.2影响氧化皮生成的因素
氧化皮形成与温度、时间、氧含量、蒸汽压力和流速、钢材成分、氧化皮成分等有关。
通常认为：温度愈高，时间愈长，介质中氧的分压愈高，流速愈快，氧化皮生成速度愈快；钢中加入Cr、Al、Si等元素，生成的氧化膜致密而牢固，可以使钢材的抗氧化性提高。
多项研究表明：金属表面的氧化膜并非由水汽中的溶解氧和铁反应形成的，而是由水汽本身的氧分子氧化表面的铁所形成的。
在570度以上，水分子会分解为氢氧原子结构，大量的氧原子充分满足了氧化反应的需要。
而570度也正是形成不致密的FeO的关键温度值，所以570度应该成为制定运行参数的重要参考。
1.3氧化皮的剥落
氧化皮的剥落有2个主要条件：（1）氧化层达到一定厚度，通常不锈钢为0.10mm，铬钼钢为（0.2-0.5）mm；（2）温度变化幅度大，速度快，频度高。
由于热胀系数的差异，当垢层达到一定厚度后，在温度发生变化，尤其是发生反复或剧烈变化时，氧化皮即很容易从金属本体剥离。
在机组起停过程中，管子的温度变化幅度最大，管内的氧化皮也最容易剥落。
加之在起动初期蒸汽流量较小，不能迅速地将剥落氧化皮带走，等到大流量时，已经在管径较小的弯头处形成堵塞，就会产生超温。
所以氧化皮堵塞造成的爆管大多发生在起动后的短时间内[2]。
2防止氧化皮生成和剥落的措施
XX电厂超临界锅炉末级过热器和末级再热器出口金属壁温最高可达到600以上，入口壁温约为510度，按锅炉制造厂提供的壁温测点测量偏差30度计算，实际壁温值出口段最高可达到630度。
按照简单线性温升计算，T23管段的实际壁温值最高可达到600度，已经达到甚至超过T23材质的许用温度上限，生成氧化皮难以避免。
对此，可采取以下措施：
（1）将T23管更换为T91管是最彻底的解决办法，但其费用较高，而且更
换工期较长。
从运行记录上看（图4），XX电厂8号锅炉末级过热器屏间壁温值为明显的双驼峰曲线，偏差达到50以上，因此从经济上考虑可以将处在高温区的T23管更换为T91管。
此方案相对节省投资，但仍需要在运行中采取措施控制壁温，避免超温。
（2）上海锅炉厂600MW机组超临界锅炉末级过热器设计安装壁温测点44点，每隔4屏在6号管加一个点，第22屏和第61屏逐根管加装测点。
考虑各屏间管子壁温的偏差，在高温区、曾经爆管区域等全部加装壁温测点，扩大对管子运行温度的监视范围，降低超温的风险。
（3）从两侧减温水量的偏差上和末级过热器屏间壁温差曲线可以看出，太仓电厂锅炉左右侧烟温存在明显偏差。
这不仅使一侧的受热面管子容易出现超温，而且减温水的投退，特别是低负荷时二级减温水的投入会影响到壁温的突变。
因此，对炉膛出口烟气的实际温度进行测量，对可以降低烟气残余旋转的SO-FA 风进行调整，使其能够最大地降低炉膛出口的烟气残余旋转，以使烟温偏差值控制在50度以内。
（4）温升（降）速率直接影响到氧化皮的剥落，由于氧化皮和基体金属的线膨胀系数有明显差异，控制温升速率显得尤为重要。
如果燃烧器采用等离子点火，为防止等离子起动初期温升难以控制，建议起动时投油助燃[3]。
（5）在起动初期，通过汽轮机起动旁路对系统进行长时间大流量低压冲洗，以将沉积的氧化皮冲走。
在起动和升负荷期间，注意监视管壁温度，如发现异常，可以采取快速升降负荷变压冲洗。
（6）利用停机检修机会采用超声波测厚仪对末级过热器、高温再热器进行氧化皮检测。
参考文献
[1]唐海宁等.2000t/h锅炉高温过热器氧化皮形成剥离机理分析与综合治理
[A].首届江苏省电力安全论文集，2004.
[2]银龙等.超临界机组氧化皮的产生与防范J].电力设备，2006，（10）.
[3]李耀君.氧化皮脱落导致的过热器管爆管分析[J].热力发电，2005，（6）.
作者简介：
侯志鹏：男，工程师，1981年，专业研究方向发电厂集控运行
张舜：男，助理工程师，1983年，专业研究方向发电厂集控运行。