火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究
浅析火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施
浅析火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施发布时间：2021-08-11T15:49:23.285Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：孟广庆钟振林[导读] 摘要：受热面作为锅炉热能转换的重要组成部分，设备的运行状况直接关系到锅炉运行的安全性和稳定性。
广东阳江海陵湾液化天然气有限责任公司 529500摘要：受热面作为锅炉热能转换的重要组成部分，设备的运行状况直接关系到锅炉运行的安全性和稳定性。
如果受热面在运行过程中出现爆管泄露的安全事故，不仅会影响到企业的经济效益，而且还会威胁到操作人员的人身安全。
文章首先阐述火电厂锅炉受热面失效的原因，然后对受热面失效的防治措施进行分析，为提高火电厂锅炉运行的安全性和稳定性创造有利条件。
关键词：锅炉；受热面；失效原因；防治措施引言锅炉的运行效率直接关系到火电厂的经济效益，而锅炉运行的安全性和稳定性是其能够高效运行的基础保障，所以需要加强对锅炉设备运行环境的监督检查。
受热面作为锅炉热能转换的重要组成部分，在其长期服役的过程中，受到各种因素的影响可能会出现受热面失效的现象，不利于锅炉的安全稳定运行。
经过对锅炉受热面失效的原因进行总结分析，主要有超温、磨损、焊缝泄露、垢下腐蚀、热疲劳等，受热面失效会造成火电厂非计划停机，对企业的经济效益和安全生产造成不良影响。
所以应该对锅炉受热面失效的原因进行充分的分析，然后从实际情况出发，制定出行之有效的防治措施，最大程度的避免受热面失效现象的发生，为火电厂的安全高效生产创造有利条件。
1.火电厂锅炉受热面失效的原因1.1焊缝泄漏导致的受热面失效焊接是锅炉受热面制造安装中最为常见的工序，通过焊接的方式将各个零部件连接起来，而受到各种因素的影响会出现焊接质量缺陷，一旦焊缝存在质量缺陷，将会导致受热面发生泄漏而产生各种安全事故。
焊缝缺陷主要表现为未焊透、咬边、夹渣、气孔、裂纹等形式，多数原因为焊接工艺不规范所导致。
对焊材的管理不到位，没有做好烘干处理，焊前没有对母材表面进行清洁处理，都会出现焊接质量缺陷；焊接的温度和速度掌握不好，容易在焊缝中出现气孔；焊接前后热处理不当，会出现焊接裂纹。
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煤电行业的重要技术装备之一，具有高效、节能、环保等优势。
而在超超临界锅炉中，高温受热面氧化皮脱落问题一直存在，极大地影响了锅炉的安全稳定运行。
因此，本文将从氧化皮脱落原因出发，结合治理方法进行分析和探讨。
一、氧化皮脱落的原因（一）锅炉设备本身原因1.锅炉受热面设计不合理，导致高温部位温差大，容易导致氧化皮脱落。
2.使用不合适的材料，使受热面在高温和高压条件下易形变、易脆化，进而影响受热面的脱落问题。
3.受热面的加工质量不合格，如表面光洁度差、残留应力大，会导致受热面氧化皮质量差、易脱落等。
（二）运行条件原因1.过量热流通，超过受热面耐热极限，导致受热面温度过高，氧化皮形成与脱落问题突出。
2.燃料不纯，煤粉不能完全燃烧，会堆积在受热面上，导致脱落。
3.水质不良，水质中存在高浓度的溶解氧、CO2等物质，影响受热面材料的稳定性和抗氧化能力。
（三）操作原因1.启停操作频繁，使得锅炉设备更加容易受到温度、温差的变化，导致受热面氧化皮脱落。
2.锅炉的清洗不及时、清洗不彻底，导致受热面上的氧化皮积累，进而形成较大的氧化皮，加剧脱落问题。
二、治理方法针对氧化皮脱落的原因，可以采取以下治理方法：（一）锅炉设备本身治理1.改变受热面结构设计，避免锅炉扭曲、变形，尽量减少应力。
2.选用高温、高压下能够提高材料抗氧化、抗脱落能力的高温合金材料。
3.加强受热面的加工质量，提高表面光洁度，降低表面残余应力。
（二）运行条件治理1.加强热流量的控制，避免过量热流，将蒸汽压力、出口温度控制在正常范围内。
2.优化燃烧工艺，严格控制煤粉的燃烧效果，避免其堆积在受热面上。
3.严格控制水质，加强锅炉水处理，降低水质中的溶解氧、CO2等物质含量。
（三）操作治理1.采取合理的启停操作，避免锅炉受热面温度变化过大。
2.加强清洗和维护工作，定期对受热面进行清洗，保持受热面的干净和稳定。
综上所述，针对超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落问题，需要综合考虑锅炉设备本身、运行条件和操作等多个方面，采取科学合理的治理方法，才能有效地解决这一问题，确保锅炉的安全稳定运行。
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。
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究作者：张宝宽来源：《科学与信息化》2017年第21期摘要随着我国人们生活水平的提高，人们对于电力需求变得越来越高，并对其产生了依赖。
基于上述背景，我国发电厂为了满足人们的需求，开始更新现有的技术和设备，扩大电力的生产能力。
目前，超（超超）临界机组是目前发电厂所引进的最新的设备，其所具有的各项性能也是相对较好的，但是在其使用过程中却存在氧化皮脱落的问题，这在一定程度上降低了设备使用的安全性，增加了发生事故的概率。
下面作者就针对氧化皮脱落的特征、形成原因以及解决措施进行阐述。
关键词火电厂；锅炉受热面管；氧化皮脱落；事故原因；对策1 氧化皮脱落的主要特征通过对发生氧化皮脱落的炉管进行观察和研究能够发现，由于炉管的材质不同也会出现不同的差异。
当炉管材料为铁素体钢时，所产生的氧化皮是相对较厚的，一般都能够达到1mm 左右，其在脱落时一般都是大面积脱落。
当炉管材料为奥氏体不锈钢时，其所形成的氧化皮是较薄的，一般都在30到50μm之间，其所发生的脱落都是小片脱落。
氧化皮在发生脱落以后，主要堆积在U型管弯曲的部分、节流孔等部位，从而造成局部温度过高，发生爆管事故[1]。
2 影响锅炉氧化皮脱落的因素火电厂（超）临界直流锅炉运行过程中，蒸汽温度最高可达550 ℃～600 ℃，而蒸汽强氧化范围为450 ℃～700℃，恰好处于锅炉运行温度范围内，水蒸气这一温度范围内分解成为氢氧原子和氧原子，易与炉管内壁金属离子发生反应所生成产物即为氧化皮（以Fe2O3、Fe3O4、FeO为主要成分），随着高温高压氛围的持续，金属管壁会持续被氧化，最终形成大量的氧化皮。
当不锈钢炉管内氧化膜积累到0.05～0.1 mm厚度，达到临界厚度，或母材基体与氧化膜之间的应力达到临界值时，氧化皮会自然脱落，甚至堵塞炉管，造成炉管爆炸。
基于锅炉氧化皮形成和脱落原因，对影响锅炉氧化皮脱落的因素进行以下分析[2]。
电厂锅炉高温受热面氧化皮生成剥离机理与运行控制措施
电厂锅炉高温受热面氧化皮生成剥离机理与运行控制措施发表时间：2020-11-25T08:23:01.450Z 来源：《新型城镇化》2020年17期作者：刘涤[导读] 电厂锅炉高温受热面管道内氧化皮生成、脱落是目前国内机组普遍存在的现象国家能源集团广东公司台山电厂广东 529200电厂锅炉高温受热面管道内氧化皮生成、脱落是目前国内机组普遍存在的现象，其危害巨大主要有以下几个方面：1、受热面脱落的氧化皮堵塞受热面管道，引起堵塞的受热面管壁金属超温，最终导致机组强迫停运。
2、氧化皮的逐渐脱落使受热面管壁变薄，管子强度变弱，直至发生爆管。
3、锅炉受热面管道内脱落的氧化皮随着蒸汽流向汽轮机，由于氧化皮为坚固的固体颗粒，再加上蒸汽的高流速高动能，在流经汽轮机时将严重损伤汽轮机通流部分，导致汽轮机通流部分效率降低，严重时必须更换叶片。
锅炉受热面管道内氧化膜的形成有两个时期，一是在受热面管道制造加工过程中形成，一是在机组运行过程中形成。
制造加工过程中氧化膜的形成是在 570℃以上的高温制造条件下，由空气中的氧和管壁金属相结合形成的。
氧化膜分为三层，由钢表面起向外依次为 FeO 、 Fe3O4 、 Fe2O3。
与内管壁金属基体相连的 FeO 层因为结构疏松，晶格缺陷多，当温度低于 570℃时结构变得不稳定，会分解为Fe3O4 和 Fe，破坏了整个氧化膜的稳定性使其容易脱落。
因此新机组投产前，锅炉一定要进行酸洗，全部去除制造加工时形成的易脱落氧化层，并对受热面管壁进行重新钝化，以利于在机组运行时形成良好的具有保护性质的氧化层。
如果酸洗和吹管两个环节不过关，未彻底将管道内易脱落的氧化膜清除干净，那么在锅炉投运后就很难形成致密的、不易脱落的具有保护性质的氧化膜。
这种易脱落的氧化膜在机组投运后产生恶性循环：脱落→氧化→再脱落→再氧化，最终形成大量的氧化皮。
高于 570℃受热面管内壁氧化层结构正常运行中高温受热面管内壁生成氧化膜是个自然的过程，在开始时形成速度很快，一旦形成后氧化速度便变慢了，与时间呈抛物线关系。
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。
火力发电厂受热面氧化皮脱落预防与治理
3氧化皮的清理
3.1氧化皮的取出
机组检修停炉，未采用焖炉方式进行，让引风机加速冷却从而使氧化皮迅速脱落。在机组此次检修时，炉内温度完全冷却后，轻轻敲打受热面管，使氧化皮完全脱落至管内底部U型弯头内，再用磁场强度仪对高过、高再不锈钢弯头进行全面的磁场强度测量。结合前期校核曲线，估算管内氧化皮重量、堆积高度、堵塞管道的面积，对超过设定标准值的管段进行割管，取出氧化皮。
超临界锅炉在运行过程中，由于蒸汽侧氧化皮的形成、剥落造成的危害主要有以下方面: (1)阻碍管内蒸汽流动，使壁温大幅升高，金属蠕变损伤，导致炉管泄漏; (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)剥落的氧化皮若带入汽机，会损伤叶片、喷嘴和调门; (4)造成汽水污染，影响汽水品质。
火力发电厂受热面氧化皮脱落预防与治理
摘要:本文阐述了锅炉高温受热面氧化皮形成及剥落原因，结合发电厂末级过热器管氧化皮检测实例，提出预防和控制锅炉高温受热面管氧化皮脱落并堵塞爆管的对策。
关键词:火力电厂；受热面；氧化皮脱落；预防与治理
引言：
某电厂3期2台680 MW机组配置了2台超临界直流锅炉。锅炉高温受热面、过热器、再热器采用的为SA-213TP347H，A-213S30432，SA-213TP310Hcbn型奥氏体不锈钢管。在机组运行过程中，超温或温度急剧波动都会使受热面管道内壁产生氧化皮；当机组停运后，降温或温度急剧变化时，氧化皮因与母材的膨胀系数不同而脱落，造成受热面管道堵塞，最终导致超温过热爆管。
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。
浅谈锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施
炉管存在严重超温状态— — 干烧 ， 这将使氧化急剧加速。此时 ， 为了 控制温度 ， 就会投入减温水。减温水会使炉管温度显著下降 ， 造成较 大 热应力 ， 从 而引起氧化皮脱落 。 许多氧化皮脱落发生于机组启 动后运行 不久 ， 就是与此原因有关 。 机组滑参数停 机时存在参数较低 、 燃烧不稳 、 热负荷波动大 、 停机前低负荷工况下靠减温水维持蒸汽温度等 问题 。 这 些问题都会造成温度下降较快 ，引起较大热应力 ， 导致氧化皮脱落。 （ ４ ） 与投 （ 误投 ） 减温水有关 。投 （ 误投 ） 减温水产生 的热应力 最为显著 ， 不可避免地引起氧化皮脱落。 多起氧化皮脱落及爆管事故均 与启动初期低负荷工况下发生大量减温水漏 入或投入有关 。
系统进行吹扫 ，把沉积在过热器中的氧化皮 全都吹干净 。热态启动时 ，
二 、氧 化 皮 形 成 和 脱 落 原 因
１ 、氧化皮的形成 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 中加人 ｃ ｒ 、Ａ ｌ 、ｓ ｉ等元素 ，
热等级较高 的 Ｔ ９ １ 耐热钢材质 。 因钢氧化性 与钢 的晶粒度 、 光洁度 、 通过对晶粒细化处理和喷丸 处理来提高钢 的氧化性 ，来减少锅炉氧化皮脱落 问题 。
２ 、启 动 温 度 控 制
公 司机组检修后准备启动 ，在静态挂闸试验时 ， 发现主汽门卡涩。取垢 样分析后 ， 发现阀杆与汽封套筒之间产生氧化皮 ，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生固体颗粒侵蚀 ， 造成 汽轮机喷嘴和叶片侵蚀损坏。
浅谈火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施
浅谈火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施摘要：深入分析,当火电厂的锅炉设备经过长时间的运行后,锅炉的进水内壁就会就很容易出现不同程度的氧化皮,而后剥落并沉淀在锅炉管内,这种问题的出现就对锅炉设备的正常稳定运行造成了很大的阻碍。
对于这种情况,本文从锅炉金属氧化皮形成及剥落的机理入手,对火电厂氧化皮剥落问题进行了研究,在此基础上提出了一些相对有效的防范措施,尽可能地降低金属氧化皮的形成和剥落。
关键词：火电厂；锅炉；金属氧化皮剥落问题；防范措施1锅炉氧化皮脱落原因及造成的影响火电厂锅炉在运行期间蒸汽温度可高达六百度左右，刚好符合蒸汽氧化的范围。
这时水蒸气就会自然分解，然后同锅炉的金属离子发生化学反应，也就造成金属氧化皮。
随着高温时间的延长，金属管壁就会一直处于氧化状态，最终产生大面积的氧化皮。
一旦氧化皮的厚度达到一定数值后便会自然而然进行脱落。
以下是造成氧化皮脱落的相关原因。
炉管材质的影响。
火电厂所使用的锅炉合金成分丰富多样，各种成分的抗氧性及温度上面存在明显差异。
如在设计锅炉过程中未能考虑这些条件，将导致炉管温度在很长时间超过抗氧化温度，导致其锅炉氧化速度加快，氧化皮的厚度将会超出一定标准从而剥落；管壁温度的影响。
对于氧化皮发生剥落的锅炉或者是出现安全事故的，通常情况下可以翻阅运行记录来确定是否由于管壁温度过高造成。
如果锅炉在运行过程中，其金属表面温度超出可接受的温度，就会迅速进行氧化，从而导致氧化皮厚度不断增加，等到了某一个厚度值之后，将会发生氧化皮脱落。
机组启停过程中产生的热应力。
火电厂运行过程中在启动机组时，一般情况下会承受较大的热负荷。
如果在此过程中水循环标准达不到相关规定将会导致炉管保持高温干烧，从而导致迅速发生氧化反应。
一旦发生这种现象，通常运行人员会选择往炉管中喷入温水的方式进行降温。
尽管这种做法能降低炉管温度，但却会造成热应力，从而致使氧化皮剥落。
目前常见的氧化皮脱落现象都是由于这种问题导致的。
火电厂锅炉氧化皮脱落的原因分析与预防措施
有 极大意义 。
２ 锅炉氧 化皮脱落预防措施
综合以上分析 ， 氧 化 皮 生 成 是 必 然的 ， 无法遏止 ， 控 制 氧化 皮 过 早 脱 落 是 我 们 研 究 的 目标 ， 针对前述氧化皮 脱落的影响 因 素分析 ， 提 出 以 下 防 止 锅 炉 氧 化 皮 脱 落 的 措 施 ２ ． １提 高材 料抗氧 化性 炉管材 质造成的锅 炉氧化 皮脱落 ， 在 含 有 Ｔ２ ３ 成 分 的 钢 炉 管 中 比较 严 重 ， 如 果 锅 炉 运 行 中 因 这 类 钢 管 而 造 成 氧 化 皮 脱 落， 可 以 通 过 更 换 耐 热 等 级 较 高 的 Ｔ９ ｌ 耐 热钢 材 质 。 因钢氧化性 与钢 的 晶粒度 、 光 洁度 、 喷 完 处 理 及 Ⅸ或 Ｄ相 等 组 织 状 态 有 关， 也 可 以 通 过 对 晶粒 细 化 处 理 和 喷 丸 处 理 来 提 高 钢 的氧 化 性 ， 来 减 少 锅 炉 氧 化 皮 脱落 问题 。 ２． ２控 制管 壁温 度 ， 避 免超 温 锅 炉 正 常 运 行过 程 中 ， 需要对 主、 再 热 汽 温 度 及相 应 的 金 属 壁 温 进 行 控 制 ， 确 保 其 在设计温 度以下 ， 同 时 关 注 锅 炉 受 热 面 的偏差 ， 做好燃烧调整 ， 控 制主 、 再 热 汽 温 两 侧偏 差在许可 范围内（ 一 般 控 制 偏 差 不 大于ｌ ０℃） ， 避 免 锅炉 局 部 受热 而 长 期 处 干 超温运 行状态 。 运 行 过 程 中 如 果 发现 有 壁 温超 过 临界值 ， 应迅速 分析 原 因 ， 采 取 措 施， 降低 蒸 汽 温 度 。 ２ ． ３ 严 格控 制机 组启停 期 间的 温升 （ 降） 率 ２． ３． １启 动温 度 控 制 启停锅 炉时 ， 需 要 根 据 锅 炉 类 型 严 格 控制机组温度 ， 冷态 启 动 时 ， 锅 炉 点火 起 压 后 按 照步 骤 缓 慢 开组 汽 机 旁 路 来冷 却 过 热 器， 将升温速度控制在每分钟１ ． ５ ℃以 Ｆ， 主 汽 升 压速 度 每分 钟０ ． １ ＭＰ ａ 。 当汽 压及 蒸 汽 流量满足要 求， 可 以 通 过 大 幅 度 快 速 开 启高 、 低 旁 对 过 热 器 和 再 热 器 系 统 进 行 吹 扫， 把 沉 积 在 过 热 器 中 的氧 化 皮 全 部 吹 干 净。 热 态启 动 时 ， 需 对金 属 温 度进 行 控制 ， 避 免冷 却 ， 可 提高 升温生 压速 率 ， 尽 快过 渡到停
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因分析
３ ．武汉大 学 动力与机械 学院，湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ２ ） 摘要 ：目前 国内外开展 的超（ 超超 ） 临界火力发 电机组锅 炉炉 管氧化 皮脱落导 致爆漏 事故的研 究 多为实验 室模拟 研究 ，导致工程 问题与 实验 室研 究的脱节 。针对 此 ，在调研 全 国十 余 家火电厂 炉管爆漏 事故的基 础上 ，分析影 响 火电厂 实际运行 炉管氧化 皮脱 落的主要原 因，得 出炉管氧化 皮脱 落主要 与炉管材 质、机 组超 温运行 、机组 启
ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ １ ） ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｍａ ｙ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｂ ｅ ｉ ｎ ｇ
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火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因分析
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因分析作者：刘鹏飞来源：《科技创新与应用》2016年第27期摘要：在火电厂的锅炉中，炉管常会出现氧化皮脱落的现象，而且这种现象极容易造成炉管的堵塞，从而造成火电厂安全事故的发生。
此类安全事故在所有安全事故当中占有很大的比重，所以为了能够降低安全事故发生的概率，尽量使企业和工作人员受到损失，应严格控制并处理此类事故的发生。
文章就火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因进行具体分析，并根据所分析出的结果提出有效的解决措施，希望能够促进我国火电厂的发展，给人们的生活带来最大的便利。
关键词：火电厂；锅炉受热面管；氧化皮脱落；事故原因；对策前言随着我国人们生活水平的提高，人们对于电力需求变得越来越高，并对其产生了依赖。
基于上述背景，我国发电厂为了满足人们的需求，开始更新现有的技术和设备，扩大电力的生产能力。
目前，超（超超）临界机组是目前发电厂所引进的最新的设备，其所具有的各项性能也是相对较好的，但是在其使用过程中却存在氧化皮脱落的问题，这在一定程度上降低了设备使用的安全性，增加了发生事故的概率。
下面作者就针对氧化皮脱落的特征、形成原因以及解决措施进行阐述。
1 氧化皮脱落的主要特征通过对发生氧化皮脱落的炉管进行观察和研究能够发现，由于炉管的材质不同也会出现不同的差异。
当炉管材料为铁素体钢时，所产生的氧化皮是相对较厚的，一般都能够达到1mm 左右，其在脱落时一般都是大面积脱落。
当炉管材料为奥氏体不锈钢时，其所形成的氧化皮是较薄的，一般都在30到50μm之间，其所发生的脱落都是小片脱落[1]。
氧化皮在发生脱落以后，主要堆积在U型管弯曲的部分、节流孔等部位，从而造成局部温度过高，发生爆管事故。
2 氧化皮脱落的原因分析在临界机组运行的过程当中，内部蒸汽的温度能够达到大约600度左右，在其氧化的范围之内（蒸汽发生氧化的温度范围在450度到700之间），能够将水蒸气分解成OH-和H+两种离子，这两种离子极容易与设备当中金属元素发生化学反应，而发生反应后所形成的产物被人们称之为氧化皮[2]。
浅谈火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施
浅谈火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施摘要：随着我国发电技术的发展，大容量、高参数火电机组大量投入使用。
然而，对于超临界和超超临界火电机组来说，炉管氧化皮脱落是一个普遍存在的问题，由于氧化皮脱落堵塞而造成的锅炉爆管事故也成为近年来火电厂锅炉运行发生概率最高的事故类型。
因此，探讨锅炉氧化皮脱落的原因并提出针对性的预防措施。
关键词：火电厂锅炉；金属氧化皮剥落；防范措施随着我国电力建设的迅猛发展，由于大容量的超临界机组燃煤效率高、污染排放物少等优点，其应用的数量持续增长，其是目前适应我国洁净煤燃烧技术和提高能源利用率的发展方向。
由于发电机组的容量增大和蒸汽参数的不断提高新型的耐热钢由于其强度和良好的抗蒸汽氧化性能，被广泛应用于过热器和再热器的高温受热面。
由于锅炉长时间使用，其受热面管氧化皮剥落问题较为严重，金属氧化皮的剥落不仅会堵塞锅炉管，从而引起严重的超温或爆管事故，甚至还会对蒸汽轮机汽室叶片、叶轮、阀门等部件造成严重磨损，且影响蒸汽水的品质。
如何防范火电发电厂锅炉设备金属氧化皮是对锅炉安全问题重要举措之一，也是目前探索火电厂安全生产重要的研究课题内容之一。
1氧化皮形成及剥落的机理1929年，德国科学家Schikorr发现，金属在高温水汽之中，容易伴生氧化效应，而其中的氧气，就是水汽中的结合氧，和其溶解的氧没有关联性。
到了上世纪七十年代，德国科学家进一步通过显微镜来进行观察，进一步得出铁元素和水汽直接反应，进而生成相应的氧化物，其反应式如下：3Fe+4→+4在具体生产环节，电站锅炉在投产之初，其中蒸汽中的氢元素具有较高的含量，这说明了上述的反应方程式具有正确性。
随后不久，该氢气含量又会随之下降，这也表明金属表面所存在着的致密性氧化皮开始形成。
而这所需要的时间，不会超过20h。
另外，经过计算，水中所溶解的氧气难以为这种反应提供更多的氧元素，这也进一步反应直接出现上述反应的正确性。
金属在蒸汽环境中，构成氧化皮属于自然过程，在初期，氧化皮的生成相对快速，然而，一旦形成，那么氧化反应速度就会显著下降。
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因分析
火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因分析摘要：我国火电机组的发电技术虽然在不断的完善中，但实际运行中却容易受炉管材质、运行环境温度和启停机热应力的影响，而造成锅炉氧化皮过早脱落，不利于机组安全稳定运行。
氧化皮脱落的原因分析与防治措施探讨，对于大型现代化火电厂有着极其重大的意义，同时也是一个非常有挑战性的课题。
本文作者结合多年来的工作经验，对火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：火电厂锅炉；氧化皮；脱落；受热面管；爆管分析目前在国内锅炉火力发电机组中，超临界锅炉高温受热面不锈钢管内壁受到蒸汽氧化，从而引发其内部氧化皮层产生堵塞爆管的现象。
国内不少学者针对锅炉受热面氧化皮脱落的问题原因分析以及防治措施进行了一系列的研究与调查工作，目前已经寻找到可以在一定程度上积极应对氧化皮脱落问题的有效措施，但是目前技术领域还无法彻底解决氧化皮的形成与脱落的根本性问题。
为此，我们应当首先了解氧化皮所产生的危害性作用。
锅炉在运行的过程中，因为蒸汽侧氧化皮的形成与脱落造成的主要危害主要集中在如下四个方面：第一：在一定程度上阻碍锅炉内部蒸汽的流动，从而使得锅炉内壁温度大幅度升高，导致锅炉炉管泄漏。
第二：氧化皮自身存在绝热的属性，这种属性容易引起受热面管内的金属壁的温度上升，从而影响了受热面管金属璧的使用寿命。
第三：脱落的氧化皮容易被带入整个机组的汽机内，会损伤内部的一些器件。
第四：由于氧化皮存在一定的污染，氧化皮在锅炉内壁的形成容易造成内部汽水的污染，从而影响锅炉内壁汽水的质量。
一、炉管氧化皮脱落原因分析1.1与炉管材质有关由于合金成分的不同，特别是Cr的含量不同，T23、T91、TP347和Su—per304H等常用耐热钢的抗氧化性、抗氧化温度不同。
设计时，如果对运行炉管所受温度的裕度不足，容易导致运行温度长期超越抗氧化温度，造成炉管快速氧化，在较短时间内就使得氧化皮厚度达到产生脱落的临界厚度，最终造成氧化皮脱落。
锅炉过热器受热面氧化皮脱落分析
锅炉过热器受热面氧化皮脱落分析［摘要］锅炉长时间运行氧化膜生长形成一定厚度的氧化皮，因氧化皮和管材存在较大的膨胀系数差，在机组启停或停炉冷却过程中氧化皮容易受到应力作用脱落甚至堵塞受热面管，氧化皮脱落造成的超温爆管已经成为影响锅炉运行可靠性的重要因素。
［关键词］过热器；氧化皮；生成分析；有效控制；某电厂锅炉为2710t/h超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛塔式布置、四角切向燃烧、摆动喷嘴调温、平衡通风、全钢架悬吊结构、露天布置、采用机械刮板捞渣机固态排渣的锅炉。
低温过热器进口作为该塔式炉最上部的受热面，汽水分离器出来的介质，从炉顶分为A、B 侧两只集箱，两只集箱各引出两部分受热面，一部分作为隔墙过热器，另一部分作为炉内受热面悬吊管；分别连接至低过中间混合集箱（前后墙各22屏），与低过炉内悬吊管混合后由炉内受热面进入低过出口集箱。
1故障概况1.1事故经过2018年11月份，机组发电机并网，初负荷100MW暖机。
发现炉后低温过热器出口段的13排-#1管、19排-#1管壁温偏高，对低过13排、19排的#1管壁温测点进行检查，热电偶电势为26毫伏，相邻测点热电偶电势22毫伏，并且测点对调后温度显示不变，测点正常，确认炉后低温过热器出口段13-1、19-1管超温，维持机组负荷420MW。
在初步分析认为可能有异物堵塞管子使管内蒸汽流量减少造成冷却不够而超温的情况下，申请机组调停。
1.2检查情况对低过13排-#1、19排-#1管炉内出口S304管段位置割口，进行内窥镜检查，炉内S304水平段管内清洁，炉外T92水平段氧化皮脱落严重，且在管内弯头处堆积。
对无测点的13排-#2、18排-#1、19排-#2管进行割管检查，各管内窥镜检查发现S304段管内清洁，T92管段管内壁氧化皮均较厚，且脱落痕迹明显。
堵塞位置说明氧化皮脱落情况2原因分析2.1氧化皮生成原理分析超（超）临界机组常用合金在高温微氧（0.13～1.3PaO2）蒸汽中暴露一段时间后，在合金基体上生成双层氧化皮，外层是磁性四氧化三铁（Fe3O4）相；在外层与合金基底之间的物相主要由晶粒极细的Fe-Cr尖晶石化合物构成，其中夹杂着粗大晶粒FeCr2O4 尖晶石[2]。
火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题研究及防范措施
火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题研究及防范措施摘要：随着国内电力建设发展的加快，国内火电厂新引进的机组由以往的小容量、低参数转向为大容量、高参数，但是随着机组参数提升而来的还有锅炉氧化皮剥落问题，严重影响着锅炉乃至火电厂的安全运行。
尤其是现下机组参数的提升导致金属氧化腐蚀程度更加严重，因此探究火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题对于火电厂的运行和发展有着极其重要的意义。
本文结合相关工作经验，分析火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题形成的原因，并探究相应的防范措施，为火电厂相关工作人员防范锅炉金属氧化皮剥落提供相应的理论依据，以便于相关工作人员实施工作，促进国内火电厂更好地发展。
关键词：火电厂锅炉；金属氧化皮；防范措施近些年来，国内电力发展十分迅猛，其中大容量机组具备燃煤效率高、排放污染物较少等优点，在国内火电厂已经普遍应用，现下更成为符合国内环保燃煤、提高能源利用率的重要设备。
但是，新型设备在容量方面有着一定的增加，相应的蒸汽参数也是有了很大的提高，在长期运行过程中，锅炉受热面氧化皮剥落问题相对较为严重。
火电厂锅炉金属氧化皮剥落会导致锅炉管的堵塞，还有可能导致超温和爆管现象，严重磨损蒸汽轮机的部件，并且还会影响蒸汽水的品质。
下文分析锅炉金属氧化皮剥落原理、特征，从多个方面探究防范锅炉金属氧化皮剥落问题的措施。
1 锅炉金属氧化皮形成机理及危害1.1锅炉金属氧化皮形成和剥落机理早在19世纪30年代，德国科学家就已经发现金属在高温水汽中会发生氧化反应，氧化反应中消耗的氧是水汽本身结合的氧，不是水汽中的溶解氧。
相应的化学反应方程式为：3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2。
在火电厂实际生产中，投产初期蒸汽中含氢量相对较高，符合上述反应方程式。
前期锅炉蒸汽氢气含量较高，但是会很快降低，这是因为在运行过程中，锅炉金属表面已经形成了致密的氧化皮，在正常情况下这一反应需要较长的时间，但是在高温和水的环境下，反应会更加迅速。
在火电厂中，锅炉受热面氧化皮的形成就是由于金属在蒸汽中发生氧化还原反应，剥落是由于形成氧化皮之后进一步氧化速率会减慢，和其他部位金属材质存在一定的差异，在遇到一些不利运行条件时，会发生振动剥落情况。
火电厂锅炉氧化皮问题原因分析及预防措施
火电厂锅炉氧化皮问题原因分析及预防措施
王洪
【期刊名称】《电力设备管理》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】当前,关于超临界火力发电机组锅炉炉管氧化皮脱落引发泄漏事件的研究,总体上以实验室内模拟环境下的研究居多,使得实践中的问题和实验室研究之间存在一定出入。
为了解决这一问题,本文对国内的多个火力发电站炉管因氧化皮脱落堵塞造成过热破损案例进行了深入调研,并对造成这些现象的关键因素做了分析,希望能够提供一些关于工程问题的理解和科研方向的指引。
【总页数】3页(P78-80)
【作者】王洪
【作者单位】酒钢(集团)公司宏晟电热公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
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电厂锅炉金属氧化皮脱落问题及预防策略探究
电厂锅炉金属氧化皮脱落问题及预防策略探究发布时间：2022-07-08T08:10:13.116Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：王璞[导读] 热电厂锅炉金属氧化皮的脱落会对发电机组的正常运行产生负面影响，甚至会导致热电厂发电机组的异常停机。
大唐富平热电有限公司陕西省渭南市711700摘要：热电厂锅炉金属氧化皮的脱落会对发电机组的正常运行产生负面影响，甚至会导致热电厂发电机组的异常停机。
本文针对热电厂锅炉金属氧化皮的产生和脱落原因进行了细致分析，并对氧化皮的脱落预防控制策略进行重点探究，以期为相关工况运行提供参考。
关键词：热电厂；锅炉；金属氧化皮；脱落问题；预防策略1引言锅炉在运行过程中，由于处于高温高湿的环境，因此很容易出现氧化反应，使得钢材发生氧化反应，生成氧化皮。
氧化皮主要是铁的氧化物，不同的氧化物对应不同的特点和性能，其中氧化铁氧化皮结构最不稳定，三氧化二铁氧化皮结构最稳定。
如果氧化皮厚度超过阈值，且同时出现温度大幅度降低时，很容易出现氧化皮的脱落，对机组的运行产生一定的威胁和影响。
因此，需要采取措施对氧化皮的脱落进行控制和预防。
2热电厂锅炉金属氧化皮形成过程以及剥落机理2.1 金属氧化皮的形成机理锅炉的管道的主要材质是合金钢材，金属氧化皮的形成主要分为两个阶段：制作加工阶段和锅炉运行阶段。
锅炉制作加工阶段过程金属氧化皮的形成原因是加工过程存在高温环境，一般温度在600℃左右，高温条件下，空气中的氧气会与钢材发生氧化反应，形成氧化层。
氧化层主要可以细分为三层结构，一般以氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁。
在进行锅炉实际运行前，需要进行酸洗，将金属氧化皮中的不稳定成分清洗掉，然后在后续运行阶段，再形成稳定的氧化层结构。
在锅炉调试阶段，也可以选择进行加氧吹扫，将氧化层的易脱落颗粒冲掉，加速形成坚固氧化层结构。
锅炉管道在运行阶段，氧化皮的结构形成主要与水蒸气的高温氧化有关。
水蒸气在低温状态下，具有较好的稳定性，当水蒸气温度高于400℃时，其表现出较强的氧化性，尤其温度达到500-700℃时，氧化反应速度明显加快。
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火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究
摘要随着我国人们生活水平的提高，人们对于电力需求变得越来越高，并对其产生了依赖。
基于上述背景，我国发电厂为了满足人们的需求，开始更新现有的技术和设备，扩大电力的生产能力。
目前，超（超超）临界机组是目前发电厂所引进的最新的设备，其所具有的各项性能也是相对较好的，但是在其使用过程中却存在氧化皮脱落的问题，这在一定程度上降低了设备使用的安全性，增加了发生事故的概率。
下面作者就针对氧化皮脱落的特征、形成原因以及解决措施进行阐述。
关键词火电厂；锅炉受热面管；氧化皮脱落；事故原因；对策
1 氧化皮脱落的主要特征
通过对发生氧化皮脱落的炉管进行观察和研究能够发现，由于炉管的材质不同也会出现不同的差异。
当炉管材料为铁素体钢时，所产生的氧化皮是相对较厚的，一般都能够达到1mm左右，其在脱落时一般都是大面积脱落。
当炉管材料为奥氏体不锈钢时，其所形成的氧化皮是较薄的，一般都在30到50μm之间，其所发生的脱落都是小片脱落。
氧化皮在发生脱落以后，主要堆积在U型管弯曲的部分、节流孔等部位，从而造成局部温度过高，发生爆管事故[1]。
2 影响锅炉氧化皮脱落的因素
火电厂（超）临界直流锅炉运行过程中，蒸汽温度最高可达550 ℃～600 ℃，而蒸汽强氧化范围为450 ℃～700℃，恰好处于锅炉运行温度范围内，水蒸气这一温度范围内分解成为氢氧原子和氧原子，易与炉管内壁金属离子发生反应所生成产物即为氧化皮（以Fe2O3、Fe3O4、FeO为主要成分），随着高温高压氛围的持续，金属管壁会持续被氧化，最终形成大量的氧化皮。
当不锈钢炉管内氧化膜积累到0.05～0.1 mm厚度，达到临界厚度，或母材基体与氧化膜之间的应力达到临界值时，氧化皮会自然脱落，甚至堵塞炉管，造成炉管爆炸。
基于锅炉氧化皮形成和脱落原因，对影响锅炉氧化皮脱落的因素进行以下分析[2]。
2.1 炉管材质因素
炉管材质合金成分较多，Cr含量各异，T23、T91、TP347和Super304H耐热钢抗氧化性和抗氧化温度也不同，如果不根据这些成分实际状况进行设计，炉管实际运行中就可能会使温度裕度不足，甚至使炉管运行温度长时间高于抗氧化温度，致使短时间内快速氧化，氧化皮厚度超过临界标准，最终导致氧化皮脱落。
2.2 管壁温度因素
对于已经脱落的氧化皮或炉管爆炸事故，一般是可以通过查找运行记录来检查温度是否超标的方法进行验证。
当锅炉金属在超过设计温度或超过钢的最高氧
化温度运行时，短时间内氧化速度会加快，同时炉管氧化皮厚度随之加厚，迅速达到临界厚度，易引起氧化皮脱落。
2.3 机组启停时热应力因素
机组启动时，一般热负荷较大，水循环不能达到正常的流量标准时，会使炉管处于超高温干烧状态，甚至会在短时间内加剧氧化速度。
这种情况下，会采用炉管内添加减温水方法来降低炉管温度，而在加减温水过程中虽然可以使炉管温度下降，但却容易產生大量的热应力，从而使氧化皮脱落。
目前很多氧化皮脱落问题都是由这一原因引起的；当机组停机时，容易出现滑落参数相对较低、热负荷波动较大，燃烧不稳或停机前低负荷工况依靠减温水來维持蒸汽的温度等问题，出现这些问题后会使温度迅速下降，并产生较大的热应力，最终使氧化皮脱落。
从上面叙述来看，机组启停过程中的温度变化率过高会引起较大的热应力，是造成氧化皮脱落的因素之一[3]。
3 氧化皮脱落的预防措施
通过对氧化皮脱落的原因进行分析，能够发现炉管发生氧化反应是不可避免的，所以只能够通过采取有效的措施防止其发生脱落，以降低炉管发生事故的概率。
3.1 提高炉管材料所具有的抗氧化性
在所有材质的炉管当中，T23材质的炉管所发生氧化反应是最明显的，其所出现的氧化皮脱落现象也是最为严重的。
当设备在运行过程中是因为这类材质的钢管而出现严重的氧化皮脱落，那么便可以通过更换不同材质的炉管以解决这个问题。
此外，炉管材料所具有的氧化性还与材料结构等因素有关，能够通过对材料所具有的晶粒度进行处理以及对材料的便面进行喷丸处理以增加炉管的抗氧化性，尽量避免出现氧化皮的脱落。
3.2 控制炉管中的运行温度
设备在正常运行的过程中，需要对其运行温度进行控制，以确保设备中各部分的温度一直保持在设计温度之下。
与此同时，还要重点关注设备受热面上温度出现的偏差，以做好燃烧的调整，并将设备当中温度的偏差控制在10度以内，从而避免设备部分地方由于温度过高，而加快氧化反应。
当在设备运行时，如果发现了设备当中某部分的温度已经超过了设计温度，工作人员就对其出现的原因进行具体的分析，并制定和实施有效的措施，以降低温度。
3.3 控制设备在开启过程中的温度变化
在控制设备启动温度上，应根据设备的不同类型选取不同的方法去控制设备的运行温度。
当设备冷态开启，并且设备中的蒸汽压力和流量都能够满足设备的运行需求时，便可以对相关系统和元件进行吹扫，将所有沉淀的氧化皮清除干净。
而设备的热态开启时，便需要对设备当中金属材料的温度进行全面的控制，避免其出现大幅度的温度变化，使其能够达到设备停止前的温度状态。
同时，在设备处于低负荷状态时，应尽量不要使用减温水，从而减少设备进行干湿转化的时间，进而降低由于金属温度发生变化而影响到设备的运行[4]。
4 结束语
本文通过对锅炉受热面氧化皮脱落影响因素进行分析，对造成氧化皮脱落的原因进行了一定程度上的探究，在后续工作中提出了相应的防治措施，从而可以在一定程度上避免氧化皮脱落对锅炉或机组造成的危害。
在实际工作中，工程技术人员应当加强技术创新与实践，不断总结经验，统筹兼顾，不断创新现有技术，为解决锅炉受热面氧化皮脱落问题进行深入分析与研究，并要总结出相应的方式与措施，从而实现发电厂经济效益的提高。
参考文献
[1] 孙玺，杜保华，王大鹏，等.火电厂锅炉管内壁氧化皮脱落风险预警系统研发与应用[J].热力发电，2013，04（08）：90-93.
[2] 万朝晖，陈俊.火电厂锅炉氧化皮脱落的原因分析与预防措施[J].科技资讯，2013，09（17）：114.
[3] 王殿仲，徐宪龙.630MW超临界锅炉高温受热面氧化皮形成及脱落原因分析[J].发电设备，2008，03（04）：310-312，357.
[4] 李斌，陈学进.超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落原因分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011，02（03）：86-89.。