防止氧化皮大量脱落技术措施
防止氧化皮脱落控制措施

5.5增加壁温测点 增加壁温测点利于机组运行期间在线
监视管壁的温度,发现超温及时采取措施。 完善热负荷区域高温受热面管壁的温度测 点,要保证每排管子上至少有2-3个温度测 点,并加强受热面管壁温度测点的维护。
-231 -745 -240 -520 -545 -483 -580 -416 30 -475 -360 20
27
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30
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630
2/3
行142小时后爆管。
检修后点火启动到锅炉爆管 运行51小时。
◆2010年9月14日 #4炉管子爆口形貌
图1.2 #4炉高过第13排第1 图1.1 #4炉高过第30排第10 根爆口形貌
根爆口形貌
◆ 2011年2月22日#4炉管子爆口形貌
图1.3 #4炉高过第11排第5根爆口形貌
◆ 2010年11月9日#3炉管子爆口形貌
450
1/2
-768
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-570
-1000
超超临界机组氧化皮脱落及应对策略
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超超临界机组氧化皮脱落及应对策略摘要:超超临界工况下,工质水动力特性变化,导致受热面传热特性发生改变,致使高温受热面管道发生氧化腐蚀,从而生成氧化皮进而剥离、堵塞管道的问题最终引起管道超温爆管,已严重成为电力生产安全的重大隐患,给电力生产及其稳定性带来重大影响,成为困扰发电行业的一大难题。
因此,在日常生产运行中掌握防止氧化皮生成的措施成为一种必须掌握的技能。
关键词:氧化皮;剥落;重大隐患引言20世纪90年代,随着材料技术的突破,以蒸汽温度600℃为标志的超超临界火电技术已被广泛接受,目前,更高温度等级的材料已在研发和试验。
伴随着超超临界发电技术的发展,特别是温度参数的提高,新的技术问题又摆到了面前。
其中一个会对机组安全和经济运行产生严重威胁的突出问题—锅炉管道的蒸汽侧氧化及由此引起的汽轮机叶片固体颗粒侵蚀(SPE)需引起特别注意。
SPE是超超临界机组面临的主要问题,压力和温度越高,这问题越严重。
1过、再热器管内壁水蒸汽氧化膜剥落及危害最近10年,特别是近几年新投产的国内和进口的超临界机组都曾发生氧化膜剥落堵管或引起超温爆管泄漏事故。
从运行时间来看,在运行约一年后,检修发现高温过热器、屏式过热器及高温再热器管子内壁表面氧化严重且氧化皮脱落明显。
图1为日照电厂再热器氧化皮脱落形貌,图2为伊敏#1炉运行30703小时后不锈钢管屏U型弯下部堆积的大量氧化膜,同月#2炉过热器发生爆管,其原因也是由于下弯头部位氧化膜剥落堆积所致。
图1 日照电厂再热器剥落的氧化膜图2 伊敏电厂过热器管剥落的氧化膜超临界机组过、再热器内壁氧化膜剥落在管排下部弯曲部位堆积堵管,甚至引起超温爆管。
目前国内因氧化膜剥落爆管最短的是湘潭电厂#4机组,运行3136小时(启停5次),过热器U型弯下部氧化膜堆积多的达100克,且在检修后再并网运行仅5天又因同样原因再次发生爆管,并吹坏再热器管排多处,氧化皮形貌如图3所示。
图3 高温过热器下部U型弯内积存有氧化皮形貌剥离的氧化皮不仅会导致爆管同时引发的对汽轮机入口通流部分的固体颗粒侵蚀,损害汽轮机叶片,也是当前大机组必须高度重视的问题。
防止超超临界锅炉受热面氧化皮生成和脱落的控制措施

玉环电厂编号:YXB-GL-017-2011 签发:张峰审核:张志挺承办:邵海波防止锅炉受热面氧化皮生成和脱落的控制措施我厂#1-4锅炉屏式过热器、高温过热器和高温再热器炉内受热面管材为TP347H、SUP304H、HR3C奥氏体不锈钢,机组长周期运行后炉管内壁高温氧化皮加厚是不可避免的,如管壁超温,则氧化皮的生成呈现加速趋势。
由于高温氧化皮与基体有着不同的热膨胀系数,在机组长周期运行后的停运过程中,若炉管温降过快,可能会出现大量氧化皮脱落的现象,锅炉再次启动时易堵塞爆管。
为防止氧化皮大量脱落堆积造成锅炉爆管,提高机组的安全经济性,特制定本措施。
一、正常运行:1.1 运行中严格按照主再热汽温定值(锅炉出口主汽温600℃、再热汽温603℃)控制,锅炉出口主汽温度超过605℃、再热汽温超过608℃或屏式过热器出口蒸汽温度超过550℃视为超温。
1.2 运行中加强各受热面的热偏差监视和调整,使锅炉运行中过热器出口蒸汽温度左右侧偏差不超过5℃,屏式过热器出口蒸汽温度左右偏差不超过10℃,再热器出口蒸汽温度左右侧偏差不超过10℃。
1.3 机组运行中正常升、降负荷时控制负荷变化速率不超过15MW/min,注意监视主汽温、再热汽温、屏式过热器出口汽温不超过1.1条中规定的温度,并注意监视屏式过热器进出口、高温过热器进出口、高温再热器进出口的汽温变化率不超过2℃/min,如由于升降负荷的扰动造成上述温度的变化率超过2℃/min或主、再热汽温和屏式过热器出口汽温超过1.1条中规定的温度,则要适当降低机组的升、降负荷速率或暂停升降负荷,待温度调整稳定后继续进行负荷变动操作。
1.4 严格控制屏式过热器、高温过热器和高温再热器各管壁温度不超限,受热面蒸汽温度的控制要服从金属温度要求,发现有任一点壁温超过限额时应降低蒸汽温度运行,待原因查明处理正常和各管壁金属温度均不超限后再恢复正常汽温运行。
(部件壁温报警温度、监视温度上限及材料极限温度见附件)1.5 正常运行中过热器一、二、三级减温水和再热器烟气挡板应处于可调整的中间位置,再热器事故减温水应处于良好的备用状态,防止炉膛热负荷扰动时受热面超温。
防止氧化皮生成和脱落的运行调整措施
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防止氧化皮生成和脱落的运行调整措施一、氧化皮形成及脱落原因锅炉运行中,受热面钢材内表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的,在570℃以下,生成的氧化膜有Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密,尤其是Fe3O4。
因而可以保护钢材的进一步氧化。
当超过570℃时,氧化膜有Fe2O3、Fe3O4、FeO共三层组成,FeO在最内层,因FeO致密性差,破坏了整个氧化膜的稳定性。
氧化膜剥落必须同时具备两个条件:一是厚度值达到临界值,该临界值随管材、温降幅度和速度的不同而不同,二是母材基体与氧化皮或氧化膜之间的应力达到临界值,该临界值与管材、氧化膜的特性、温降幅度和速度有关。
养护皮剥落的容许应力随氧化皮厚度增加而减小。
二、氧化皮剥落的危害1.氧化皮堵塞管道,通流面积变小,蒸汽流量减少,受热面关闭冷却能力差,管壁超温,最终导致超温爆管,机组故障停运。
2.锅炉受热面剥落的氧化皮固体颗粒流通到汽机侧,会严重损伤汽轮机通流部分的喷嘴、叶片主汽门、调节门等,导致汽轮机通流部分效率降低,甚至严重损伤叶片。
3.机炉设备检修维护周期缩短,维护检修费用上升。
三、控制氧化皮生成和剥落的措施1.机组启动、运行、停运过程中,严格控制汽温变化速率不超过1.5℃/min,启动过程中,分离器温度100℃以后,控制汽温升温速率不大于2℃/min。
2.机组启动、运行、停运过程中,全程监控各受热面壁温及其变化速率,监控各受热面相邻关闭壁温差不超过20℃,,并及时汇报部门专工。
3.机组启动过程中,采用等离子点火方式时,严格控制煤量变化,煤量变化必须根据升温速率进行。
进行一次风量调整时,应缓慢进行,防止一次风量的大幅度变化引起锅炉实际燃料量的大幅变化,引发锅炉受热面超温。
4.锅炉点火初期,在最小煤量下运行时,为控制锅炉升温速度,可以调节上层二次风和燃尽风层风门的开度,从而调节火焰中心的变化,控制锅炉升温升压速率。
5.锅炉启动过程中,特别注意启动第二台磨煤机时,需保持锅炉总煤量的平稳变化。
控制锅炉氧化皮剥落的措施
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控制锅炉氧化皮剥落的措施1机组启动时采取的措施:1.1严格按机组运行规程规定进行锅炉上水,控制上水速度150t/h左右,上水温度与汽水分离器壁温差<110℃,启动初期,利用辅汽提升除氧器给水温度,尽量保证上水温度达到120℃。
加强水质监督冲洗阶段的水质标准凝结水泵出口铁<500u g/L (如果时间允许应达到200 u g/L),可以投入精处理,凝结水回收。
要求做到冷态冲洗不合格,锅炉不允许点火,热态冲洗不合格,汽机不允许冲车。
1. 2机组冷态启动先投入油枪,待燃油量达到一定的燃烧率再启动等离子,启动第一台磨煤机时候,根据燃烧稳定情况减少燃油量,不能出现燃料量的大幅扰动造成主汽温、主汽压的大幅波动;4.1.3机组从开始点火到带额定负荷,主汽压力要按规程要求缓慢上升,温度按规程要求一般控制不高于2℃/分钟,(一般控制在1.5℃以下);4.1.4机组从开始点火到带15万千瓦负荷,严禁投入减温水,防止减温水投入后因受热面金属管材内形成的氧化皮与管材金属的膨胀系数不同造成氧化皮的大幅开裂及脱落;4.1.5冲动参数修改,因为启动初期禁止投入减温水,主汽温度与主汽压力无法按规程要求达到冲动匹配要求。
当主汽温度达到冲动参数,主汽压力达到3~3.5MPa以上,汽轮机可以挂闸冲动;4.1.6机组定速之前2900转/分钟,利用旁路系统进行氧化皮吹扫,快速开启和关闭旁路(3次),通过瞬间压力和流量的变化进行吹扫,吹扫期间密切关注凝汽器水质含铁情况的变化;4.1.7机组启动2天之内尽量控制负荷不超过500MW;4.1.8机组启动5~7大之内,主再热器温低于额定温度10℃运行,并密切监视受热面温度的变化趋势;4.1.9机组启动并网负荷至450WM时通过高调门的变化进行变压吹管(3次),吹扫期间密切关注凝汽器水质含铁情况的变化情况;4. 1. 10机组冷、热态启动过程中严格按照不同热状态的升温控制曲线控制蒸汽温度。
防止氧化皮大量脱落技术措施
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防止氧化皮大量脱落技术措施防止氧化皮大量脱落技术措施启动过程中:1、锅炉上水温度20~70℃且大于螺旋水冷壁温20~30℃,上水流量≤100t/h,在锅炉冷态冲洗过程中缓慢提升除氧器水温,以≤20℃/h速度加热到110℃以上。
2、当锅炉分离器水温≥100℃,螺旋水冷壁、垂直水冷壁壁温均≥100℃,水质合格,开抽真空,锅炉吹扫、点火。
3、投两支小油枪,启第一台磨煤机,保持不超过两个粉嘴运行,磨煤机出口温度尽可能控制在70℃以上,进行暖炉。
4、点火后投入烟温探针,逐步加大燃料量,监视炉膛出口烟温≤540℃。
5、启动过程中升温速度饱和温度100℃以下时温升率≤0.5℃/min,之后温升率≤0.7℃/min,升压速度≤0.1Mpa/min。
6、在启磨、冲转、并网等大扰动情况下,汽温和受热面壁温应做好超前控制,温度变化率应≤1.5℃/min。
7、当主汽压力达0.15MPa时,关闭分离器出口管道、过热器、再热器放空气门,主汽压力达1.5MPa时,关闭过热器、再热器疏水门。
8、高旁初始开度100%,升压到1.5MPa,逐渐关闭高旁到60%。
9、启动过程中高旁大流量冲洗方法(防止积水、带走氧化皮)1)主蒸汽压力5.0~6.0MPa进行冲洗,每次将低旁开至100%,将高旁迅速关至15%,当末级过热器或高温再热器壁温有上升趋势,再迅速开启高压旁路至100%,进行大流量冲洗1~5分钟。
2)在冲洗过程中如果末级过热器管壁温度下降超过10℃,则关小高旁。
3)每次冲洗完毕后,逐渐关小高旁开度,使主汽压力恢复至冲洗前的参数,待各项参数稳定后进行下一次冲洗。
4)冲洗过程中注意事项:注意除氧器、凝汽器、储水箱、分离器水位调整;冲洗过程中及时调整给水流量稳定,注意主、再热汽温稳定;大流量冲洗过程中各级受热面壁温明显有升高现象,要及时停止冲洗,降低燃烧率。
10、启动过程中启第二台磨之前尽量不投减温水,若需投减温水,应手动操作,每次开度≤3%,两次间隔>5分钟,禁止投自动,切忌大开大关减温水,防止汽温、金属壁温剧烈波动,造成氧化皮脱落。
锅炉防止氧化皮脱落的措施

锅炉防止氧化皮脱落的措施锅炉是工业生产中常用的热能设备,它的正常运行对于工业生产至关重要。
然而,在锅炉使用过程中,由于高温、高压等因素的影响,锅炉内壁容易产生氧化皮。
如果氧化皮脱落,将会对锅炉的正常运行产生不利影响,甚至可能引发事故。
因此,采取一系列措施防止氧化皮脱落是非常必要的。
要保证锅炉内水质的优良。
水质是影响锅炉内壁氧化皮形成的重要因素之一。
如果水质含有过多的杂质和溶解氧,将会加速锅炉内壁的氧化反应,导致氧化皮形成速度加快。
因此,需要对锅炉进水口进行过滤处理,去除水中的杂质和氧气。
同时,定期清洗锅炉内部,去除已经形成的氧化皮,保持内壁的光滑。
要保持锅炉运行的稳定。
锅炉在正常运行时,应该保持稳定的水位、压力和温度。
如果锅炉运行不稳定,将会引起水冲击和热冲击,增加氧化皮脱落的可能性。
因此,需要对锅炉的控制系统进行维护和调整,确保锅炉运行的平稳。
要加强锅炉的维护保养。
定期的维护保养是防止氧化皮脱落的重要手段之一。
应该定期检查锅炉内部的腐蚀和氧化情况,及时进行维护和修复。
同时,要定期清洗锅炉内部的沉淀物和污垢,保持锅炉内部的清洁。
在维护保养过程中,还应该注意锅炉内部的通风和排放,避免氧化皮形成的原因。
锅炉的材质选择也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。
不同材质的锅炉对氧化皮的抵抗能力是不同的。
一般来说,使用耐腐蚀性能好的材质制造的锅炉,能够减少氧化皮的形成。
因此,在选择锅炉时,应该考虑到锅炉材质的耐腐蚀性能,选择适合的材质。
锅炉操作人员的技术水平也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。
锅炉操作人员应该具备一定的专业知识和技术能力,能够熟练操作锅炉,合理调整锅炉参数,及时发现和处理锅炉运行中的异常情况。
只有锅炉操作人员具备良好的技术水平,才能够保证锅炉的安全运行,防止氧化皮脱落。
锅炉防止氧化皮脱落的措施包括保证水质优良、保持锅炉运行稳定、加强维护保养、选择合适的材质和提高操作人员的技术水平等。
通过采取这些措施,可以有效地防止锅炉内壁氧化皮脱落,保证锅炉的正常运行,确保工业生产的顺利进行。
机组锅炉防止氧化皮技术措施

发电部600MW机组锅炉防止受热面管内壁氧化皮剥落技术措施编号:FD-09-02发电部二〇一一年九月十八日600MW 机组防止锅炉受热面管内壁氧化皮脱落技术措施锅炉过热器﹑再热器﹑主蒸汽管道及再热蒸汽管道内氧化皮脱落,使管壁变薄,强度变差,同时脱落的氧化皮堵塞管道,引起相应的受热面管璧金属超温直至爆管,最终导致机组强迫停机。
为提高机组运行的安全性、可靠性及经济性,特制定防止锅炉锅炉管壁氧化皮脱落的预防措施,运行人员要严格遵照执行!一、机组正常运行过程中预防措施1、机组正常运行中加强对受热面的热偏差监视和调整,严格控制受热面蒸汽温度和金属温度,在任何情况下严禁锅炉超温运行。
2、机组主蒸汽温度控制以控制煤水比为主,减温水为辅,严禁锅炉超温运行。
再热蒸汽温度以二次风、过燃风调整和烟气调温挡板调整为主。
3、机组正常运行中控制主汽温度在510571+-℃之间、再热器出口蒸汽温度在510569+-℃之间、屏式过热器出口温度不超过530℃。
4、锅炉运行中过热器出口蒸汽温度左右偏差不超过5℃,屏式过热器出口蒸汽温度左右偏差不超过10℃,再热器出口蒸汽温度左右偏差不超过10℃,并且运行中按照温度高点控制蒸汽温度,发现异常及时处理。
5、机组运行中控制屏式过热器出口管壁温度不超过595℃,末级过热器出口管壁温度不超过622℃,再热器出口连接管壁温度不超过620℃,发现有任一点壁温超过限额时,应降低蒸汽温度运行,待原因查明处理正常,各管壁金属温度均不超限后再恢复正常汽温运行。
6、机组运行中正常升、降负荷速率不超过12MW/min ,如由于升降负荷的扰动造成上述温度超标,要适当降低机组的升、降负荷速率或暂停升降负荷,待温度调整稳定后再进行负荷变动操作。
7、机组运行中启停制粉系统时要保证锅炉燃烧平稳,提前对主、再热汽温进行预控,防止汽温出现大幅扰动。
8、投用再热器减温水时不可猛增猛减,减温水调节汽温有一定的迟滞性,应根据减温器后温度变化趋势情况来确定减温水量,两侧减温水量偏差尽可能不要过大。
350MW超临界机组防止氧化皮生成及脱落技术措施

350MW超临界机组防止氧化皮生成及脱落技术措施在高温高压下,过、再热器管壁内表面容易产生氧化皮,在锅炉启停和快速变工况过程中往往会导致氧化皮脱落,造成部分受热面管壁通流部分变小甚至堵塞,从而导致受热面冷却不足而局部超温,进而导致锅炉爆管、蠕胀事故的发生。
为防止锅炉氧化皮脱落导致锅炉爆管、蠕胀等异常事故的发生,保证锅炉安全稳定运行,特制定措施如下:一、机组启动过程控制措施1.水质要求:1)锅炉上水水质标准:Fe<50μg/L,硬度≈0μmol/L,SiO2<30μg/L,PH值9.2~9.6。
2)冷态冲洗结束时锅炉点火水质标准:贮水箱排水中铁量<100μg/l,硬度≈0μmol/L,SiO2≤10μg/L,PH值9.2~9.6。
3)汽水分离器压力0.5MPa以上,分离器出口蒸汽温度190℃左右时,进行锅炉热态冲洗。
热态冲洗结束标准:贮水箱排水中含铁量<50μg/l。
2.锅炉上水温度及速度要求:1)在具备条件时,应提前投入除氧器加热,尽可能保持较高给水温度。
2)冷态上水温度控制在20~70℃,且高于水冷壁外壁温20~40℃。
3)冬季上水时间不小于4小时,夏季不小于2小时,上水速度控制在30-55t/h。
3.升温升压要求:4.锅炉点火至过、再热器建立蒸汽流量前,严格控制炉膛出口烟温<538℃。
5.高、低压旁路的控制:1)锅炉点火后,高压旁路控制不小于30%开度,低旁控制在不小于50%开度;主汽压力升至1MPa时,高压旁路随着主汽压力逐渐开至不小于60%,低旁开至80-100%。
2)汽机冲转前可通过尽可能开大高低旁开度(保证低旁减温器后温度≤60℃)对锅炉受热面系统进行大流量低压冲洗,以将沉积的氧化皮冲走。
6.减温水控制:1)当主、再热汽温大于360℃,投入过、再热器减温水控制汽温平缓。
投入减温水后,要注意喷水后汽温的变化,禁止减温水出现突增突减现象。
2)过热器减温水控制要以一级减温为主,二级减温为辅。
防止氧化皮生成和脱落的运行调整措施

防止氧化皮生成和脱落的运行调整措施一、氧化皮形成及脱落原因锅炉运行中,受热面钢材内表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的,在570℃以下,生成的氧化膜有Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密,尤其是Fe3O4。
因而可以保护钢材的进一步氧化。
当超过570℃时,氧化膜有Fe2O3、Fe3O4、FeO共三层组成,FeO在最内层,因FeO致密性差,破坏了整个氧化膜的稳定性。
氧化膜剥落必须同时具备两个条件:一是厚度值达到临界值,该临界值随管材、温降幅度和速度的不同而不同,二是母材基体与氧化皮或氧化膜之间的应力达到临界值,该临界值与管材、氧化膜的特性、温降幅度和速度有关。
养护皮剥落的容许应力随氧化皮厚度增加而减小。
二、氧化皮剥落的危害1.氧化皮堵塞管道,通流面积变小,蒸汽流量减少,受热面关闭冷却能力差,管壁超温,最终导致超温爆管,机组故障停运。
2.锅炉受热面剥落的氧化皮固体颗粒流通到汽机侧,会严重损伤汽轮机通流部分的喷嘴、叶片主汽门、调节门等,导致汽轮机通流部分效率降低,甚至严重损伤叶片。
3.机炉设备检修维护周期缩短,维护检修费用上升。
三、控制氧化皮生成和剥落的措施1.机组启动、运行、停运过程中,严格控制汽温变化速率不超过1.5℃/min,启动过程中,分离器温度100℃以后,控制汽温升温速率不大于2℃/min。
2.机组启动、运行、停运过程中,全程监控各受热面壁温及其变化速率,监控各受热面相邻关闭壁温差不超过20℃,,并及时汇报部门专工。
3.机组启动过程中,采用等离子点火方式时,严格控制煤量变化,煤量变化必须根据升温速率进行。
进行一次风量调整时,应缓慢进行,防止一次风量的大幅度变化引起锅炉实际燃料量的大幅变化,引发锅炉受热面超温。
4.锅炉点火初期,在最小煤量下运行时,为控制锅炉升温速度,可以调节上层二次风和燃尽风层风门的开度,从而调节火焰中心的变化,控制锅炉升温升压速率。
5.锅炉启动过程中,特别注意启动第二台磨煤机时,需保持锅炉总煤量的平稳变化。
660MW超临界机组防止受热面氧化皮脱落技术措施

660MW超临界机组防止受热面氧化皮脱落技术措施早在上世纪60至70年代,国外就将蒸汽通流部件表面氧化层的形成与剥离作为重点进行过研究,结果认为蒸汽通流部件表面氧化层的形成与剥离主要是由运行工况变化及通流部件的选材等方面因素所决定的。
但由于此问题涉及设计选材、机组运行等多种因素,目前难以全面解决。
在我国火力发电厂亦曾发生过许多大机组过热器、再热器管堵塞爆管、主汽门卡涩和汽轮机部件的固体颗粒侵蚀问题,造成了机组可用率降低和经济损失。
国内某发电有限责任公司一期工程两台600MW机组,配置锅炉为亚临界、前后墙对冲自然循环锅炉,分别于1998年和1999年投入商业运行。
在商业运行两年后,便开始在二级过热器处出现爆管现象,爆管外观及检测的结果表明过热器爆管主要原因是管内氧化皮脱落导致受热面发生堵塞,已较为严重的影响了机组安全健康稳定运行。
某电厂装有多台三菱公司的600MW机组,锅炉为双炉膛直流炉。
锅炉出口压力25.9MPa,再热器出口压力4.32MPa,高温再热器的管壁温度设计温度为615℃。
在2000年10月小修中发现,锅炉中间部位的高温再热器T91管子的硬度降低。
经对其内部检查发现有氧化皮脱落迹象,在出口联箱内有大量脱落的氧化皮小颗粒,在汽轮机中压缸和叶片的根部积有Fe3O4垢层。
从炉排硬度的测量结果分析,再热器中部的温度超过568℃。
该厂采取临时处理措施,降低再热器出口温度,由原设计568℃降为548℃运行。
待大修时对再热器管排进行改造,将T91材料改为TP347H。
氧化皮(垢层)剥落的主要原因是由于它和锅炉管母材的热膨胀系数不同以及机组在某些运行工况下它们之间存在较大的温度差。
一般情况下,随着机组运行时间的延长炉管内氧化皮的厚度会增加,在机组频繁启动或调峰运行时,炉管温度的变化很大,促使氧化皮开裂,从而又使深层的金属被氧化,导致氧化皮进一步增厚。
CE公司把炉管内氧化皮剥落的原因解释为“热骤冷”(Thermal Quench)。
锅炉冷态启动过程防止氧化皮脱落技术措施

锅炉冷态启动过程防止氧化皮脱落技术措施锅炉的冷态启动过程对于设备的正常运行具有重要的影响。
在冷态启动的过程中,氧化皮的脱落会严重影响锅炉的安全运行。
因此,为了保证锅炉的安全运行,需要采取一系列的技术措施来防止冷态启动时氧化皮的脱落。
本文将对锅炉冷态启动过程防止氧化皮脱落的技术措施进行详细介绍。
前期准备工作在进行锅炉冷态启动前,需要进行充分的前期准备工作。
首先,需要对锅炉进行清洗,特别是对锅炉内的水垢和灰尘进行清理。
其次,需要对净水系统进行清理,以保证净水系统的正常运行。
最后,对锅炉的各个部件进行检查,确保各个部件的完好无损。
采用脚手架工艺在锅炉冷态启动时,需要采用脚手架工艺。
这种工艺可以使锅炉内的氧化皮不易脱落。
脚手架工艺的原理是利用脚手架的支撑作用,使锅炉内的氧化皮不易脱落。
同时,利用脚手架支撑锅炉,可以使锅炉内部的压力分布更均匀,避免局部受力过大。
使用防锈油在锅炉冷态启动时,需要使用防锈油来防止氧化皮的脱落。
防锈油可以在锅炉内形成一层保护膜,使氧化皮不易脱落。
使用防锈油的时候需要注意,不要将防锈油涂抹在锅炉的重要部位,以避免影响锅炉的正常运行。
控制水质控制水质也是防止氧化皮脱落的重要措施之一。
在锅炉冷态启动过程中,水质应该控制在一定的范围内,以避免水质过硬或过软造成的不良后果。
同时,在锅炉冷态启动过程中要控制水流速度,避免过高的水流速度对锅炉造成损害。
加强监控在锅炉冷态启动过程中,需要加强监控。
监控的内容包括锅炉内部的压力、水质、温度等参数。
同时,需要对各个部件进行定期巡检,以检查是否存在异常情况。
如果发现异常情况,需要及时采取措施进行处理。
建立运行规程建立运行规程也是防止氧化皮脱落的重要措施。
在锅炉的冷态启动过程中,需要建立详细的运行规程,规范锅炉的操作流程,避免操作不当造成的损害。
运行规程的制定需要根据实际情况,结合生产实际进行制定。
总结锅炉的冷态启动过程防止氧化皮脱落技术措施十分重要,它关系到锅炉的正常运行和设备的安全性。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治
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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。
600MW超临界锅炉防止氧化皮大量脱落的预防措施
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600MW超临界锅炉防止氧化皮大量脱落的预防措施2016年5月4日22:23,某电厂发生了一起因锅炉屏式过热器爆管泄漏,机组被迫停运的不安全事件。
锅炉检修人员打开人孔进行检查,发现屏式过热器右数第2排后屏第3圈出口段管(外往内数)发生爆漏。
通过割管、金属分析等手段检查,认为是氧化皮对管子进行了阻塞,导致了蒸汽流量的降低,从而引起了管壁的超温爆管。
标签:爆管泄漏;氧化皮;屏式过热器;管壁超温1 前言该电厂的锅炉型号为DG1920/25.4-Ⅱ6型,是东方锅炉厂生产的600MW超临界参数变压直流本生锅炉,一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温,固态排渣,全钢构架、全悬吊结构,平衡通风、露天布置,前后墙对冲燃烧。
2 事故经过5月4日14:00,机组负荷370MW,值班人员监盘发现凝汽器补水量偏大,值长随即组织值班员对系统进行检查分析,查找补水量增大的原因。
17:30值班员监控CRT上发现四管泄漏监测画面第10点、15点显示异常、报警,比较主汽流量与给水流量和两侧蒸汽沿程温度偏差,发现有逐步增大的现象,锅炉巡检到现场进行巡查,在10层电梯附近听到锅炉本体有异常声音,值长联系炉修专业人员确认是否为炉管泄漏。
19:17炉修专业人员确认是锅炉屏过受热面泄漏,值长申请中调同意停机消缺。
3 原因分析进入锅炉中检查,发现屏式过热器右数第2排后屏第3圈出口段管(外往内数)发生爆漏,该圈管爆漏后向上变形、扭转至距离顶棚约3m处,同时绕第1至20圈管出口段环成一圈,如图1所示。
造成第9圈管入口段,第1、2、4、18、19、20圈管出口段吹损。
爆管泄漏的位置位于出口段弯头附近,爆裂的开口较大,成鱼嘴形状,爆口边缘显得粗钝,但管壁未见明显的减薄,其附近存在少许平行于管子轴线的裂纹,这是明显的过热爆管特征,如图2所示。
检查出口直管段割管处发现:管子内壁存在氧化皮,较薄,厚度约0.3mm,同时已部分脱落,如图3所示。
防止高温过热器管内壁氧化皮脱落的措施
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防止高温过热器管内壁氧化皮脱落的措施锅炉受热面管内壁氧化皮的脱落会造成爆管的事故发生,给电力企业带来的经济损失是巨大的。
火电厂锅炉高温段炉管广泛使用的铁素体和奥氏体管材,在运行条件下,蒸汽会使炉管内壁生成一层氧化层,可以阻碍铁和水或蒸汽间的进一步反应,防止管内介质中的某些成分对金属的腐蚀,起到保护的作用。
但是,在一定条件下,这些氧化层会与母材脱离,大量的氧化层脱落对机组运行的安全有极大危害。
例如,氧化皮会在管内聚集堵塞管路,阻碍蒸汽流动,引起炉管泄漏,还会引起受热面管金属壁温上升,影响管材使用寿命;剥落的氧化皮会带入汽机,引起叶片、喷嘴和调门损伤等。
某火电厂锅炉为上海锅炉厂生产的SG1025/17.44-M844型锅炉,机组投产日期为2003年5月;高温过热器材质为钢102(12Cr2MoWVTiB),规格为Φ51mm×6.5mm。
分别在2007年10月、11月,高温过热器发生两次爆管事故。
经查,102钢高温过热器内壁氧化皮脱落是造成堵管而引起爆管事故的主要原因。
防止和减缓氧化皮生成和脱落的措施主要有以下几项:首先,温度是影响氧化皮生成和脱落的主要因素,所以在实际运行条件下,必须严格控制烟气及蒸气的流量流速,防止超温现象出现。
另外,控制锅炉启停过程中温度的变化速率,以及负荷的升降速率,避免频繁启停,减少热冲击。
对于容易堵塞的管子,采用多次蓄压-一次快速释放的办法,利用蒸气气流将堆积的氧化皮带出。
其次,材料方面,由于102钢在570℃以上抗高温氧化能力不强,因此,可以选择许用温度更高、耐氧化的材料,如T91、TP304H、TP347H、HR3C等。
此外,增加温度监测点也是很重要的一项措施。
加强对高温过热器壁温的监控,出现超温现象时马上进行调整。
利用停炉检修的机会,采用无损检测的方法,对容易堆积氧化皮的弯头、焊缝处进行重点检查,并及时进行割管处理。
根据实际运行情况,建立长期的监控机制,掌握氧化皮生长和脱落的速率,及时制定检修方案。
锅炉受热面氧化皮防控措施
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锅炉受热面氧化皮防控措施为保障锅炉长周期安全稳定运行,根据国家和集团公司相关规定,结合我公司设备实际,制定防止锅炉受热面管氧化皮生成、脱落措施。
一、氧化皮危害(设备金属专业)由于超临界机组合金与金属氧化物热膨胀系数差异越大,氧化皮剥落的可能性就越大;锅炉过热器或再热器的奥氏体钢管的热胀系数一般在(16~20)×10-6/℃,而氧化铁的热胀系数9.1×10-6/℃,当氧化层达到一定厚度后,温度和压力的波动均会造成氧化皮和基材结合面应力产生,该应力超过一定的限值时,氧化皮的厚度超过某一临界值后,氧化皮即开始剥落。
湿蒸汽可能引起氧化皮剥落,且蒸汽湿度越大,氧化皮剥落的可能性越大;锅炉启、停速度过快,可能引起氧化皮剥落;锅炉启、停频率越高,氧化皮剥落的可能性越大;蒸汽温度(或金属壁温)超过某一临界之后,氧化皮剥落的可能性增大,且温度越高,氧化皮剥落的可能性越大;蒸汽流动带出的氧化皮对汽轮机产生固体颗粒侵蚀,造成汽轮机喷嘴和叶片侵蚀损坏,磨损减薄,容易引发主汽门的卡塞、无法关闭的现象。
并容易堵塞小管径的管道、阀门等,同时污染水质。
氧化皮脱落会直接造成部分受热面管壁通流部分变小甚至堵塞,从而导致受热面冷却不足而局部超温,进而导致锅炉过热-1-器、再热器管超温甚至爆管、蠕胀开裂等事故的发生。
氧化皮问题必然会产生,只能通过一系列预防性的措施来减轻或减缓氧化皮的生成和脱落,达到保护锅炉和汽轮机免受严重侵害的目的。
机组从调试到正常运行,必须通过运行人员的严格把关、精心调整将氧化皮对设备的损害程度降到最小。
二、运行防控措施(发电锅炉专业)三、设备锅炉专业防控措施1.严格执行《锅炉“四管”防磨防爆管理制度》,坚持逢停必检的原则,对过热器,再热器进行检查,检测;对锅炉“四管”超温的部位做好台账记录,机组等级检修时根据超温情况制定检修计划,割管取样计划。
2.两台炉每年进行一次割管取样,重点割取超温管段和运行时间接近金属监督规程要求检查时间的管段,并按化学监督和金属监督要求,割管检查炉膛热负荷区水冷壁内壁结垢腐蚀情况,对下部省煤器入口段应割管检查腐蚀情况,对屏式过热器、末级过热器、再热器出口段管子应割管作金相检查及检查内部是否存在氧化皮。
防氧化皮脱落技术标准(网传)
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XXX集团公司亚、超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准-——-——-————-——--—---——————-——XXX集团公司目录前言 01.范围 02。
规范性引用文件 (1)3。
总则 (1)4。
设计过程控制 (2)5。
保管及安装前控制 (4)6。
锅炉化学清洗过程控制 (5)7。
锅炉吹管过程控制 (7)8。
机组整套启动前的水冲洗 (7)9.锅炉启动过程控制 (8)10。
锅炉运行控制 (10)11.锅炉停炉过程控制 (11)12。
机组的停用保养 (12)13。
锅炉检修检查 (13)附录1 亚/超(超)临界锅炉受热面金属壁温测点的布置原则 (14)前言亚/超(超)临界锅炉高温受热面用铁素体钢、马氏体钢和奥氏体钢材料投入运行后,管内壁在高温水蒸汽作用下生成氧化皮是不可避免的。
运行中,管内壁产生氧化皮生长到一定厚度时,因氧化皮膨胀系数比母材小,在机组启停过程中会剥落。
当剥落物堆积到管排下部弯头部位,将引起管路堵塞而发生超温爆管;当剥落物随蒸汽进入主汽阀会造成卡涩;当剥落物进入汽轮机将发生固体颗粒冲蚀(SPE)。
针对亚/超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮这一共性问题,以及在建即将投产和未来规划的多台超临界及超超临界机组的形势,XXX公司组织技术研究院开展技术攻关,研究编制了《亚/超(超)临界机组锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准》.制定本标准对于指导亚/超(超)临界机组氧化皮的有效控制,确保XXX公司亚/超(超)临界机组安全、稳定、经济运行,具有十分重要的意义.本技术标准,涵盖了锅炉设计、保管及安装前控制、化学清洗、蒸汽吹管、启动、运行、停运过程、停炉保护以及锅炉检修等各个环节,提出了高温受热面氧化皮防治的相应技术措施。
鉴于亚/超(超)临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化、氧化皮脱落的问题在国际上尚未根本解决,随着国内外对亚/超(超)临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化腐蚀治理研究的不断深入、经验的逐步积累,还将对《技术标准》进行及时补充、修改和完善。
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防止氧化皮大量脱落技术措施
启动过程中:
1、锅炉上水温度20~70℃且大于螺旋水冷壁温20~30℃,上水
流量≤100t/h,在锅炉冷态冲洗过程中缓慢提升除氧器水温,以≤20℃/h速度加热到110℃以上。
2、当锅炉分离器水温≥100℃,螺旋水冷壁、垂直水冷壁壁温均≥100℃,水质合格,开抽真空,锅炉吹扫、点火。
3、投两支小油枪,启第一台磨煤机,保持不超过两个粉嘴运行,磨煤机出口温度尽可能控制在70℃以上,进行暖炉。
4、点火后投入烟温探针,逐步加大燃料量,监视炉膛出口烟温≤540℃。
5、启动过程中升温速度饱和温度100℃以下时温升率≤0.5℃/min,之后温升率≤0.7℃/min,升压速度≤0.1Mpa/min。
6、在启磨、冲转、并网等大扰动情况下,汽温和受热面壁温应做好超前控制,温度变化率应≤1.5℃/min。
7、当主汽压力达0.15MPa时,关闭分离器出口管道、过热器、再
热器放空气门,主汽压力达1.5MPa时,关闭过热器、再热器疏水门。
8、高旁初始开度100%,升压到1.5MPa,逐渐关闭高旁到60%。
9、启动过程中高旁大流量冲洗方法(防止积水、带走氧化皮)1)主蒸汽压力5.0~6.0MPa进行冲洗,每次将低旁开至100%,将高旁迅速关至15%,当末级过热器或高温再热器壁温有上升趋
势,再迅速开启高压旁路至100%,进行大流量冲洗1~5分钟。
2)在冲洗过程中如果末级过热器管壁温度下降超过10℃,则关小高旁。
3)每次冲洗完毕后,逐渐关小高旁开度,使主汽压力恢复至冲洗前的参数,待各项参数稳定后进行下一次冲洗。
4)冲洗过程中注意事项:注意除氧器、凝汽器、储水箱、分离器水位调整;冲洗过程中及时调整给水流量稳定,注意主、再热汽温稳定;大流量冲洗过程中各级受热面壁温明显有升高现象,要及时停止冲洗,降低燃烧率。
10、启动过程中启第二台磨之前尽量不投减温水,若需投减温水,应手动操作,每次开度≤3%,两次间隔>5分钟,禁止投自动,切忌大开大关减温水,防止汽温、金属壁温剧烈波动,造成氧化皮脱落。
11、启动过程中控制给水量,尽量减少排水量。
尽量降低火焰中心位置,适当开大燃烬风,通过燃烧和给水配合控制汽温和升温速度。
12、并网后加负荷速度缓慢均匀,在50%BMCR负荷以下控制机组
升负荷率≯3MW/min,50%BMCR负荷以上控制机组升负荷率≯6MW/min,每个负荷段稳定一定时间后继续升负荷。
升负荷过程中,汽温和受热面管壁温度应平稳上升,升温速率应≤1℃/min,汽温的波动幅度小于2℃/min。
13、高加投入后启第二台磨煤机。
在启动第二或第三台磨煤机时,尽量减少运行磨煤机给煤量,使机组负荷以稳定速率上升,避免启动磨煤机过程中,由于燃烧不稳定造成机组负荷波动过大,而导致主、
再热汽温和各受热面壁温出现大幅扰动。
停炉过程中:
1、一般情况下按照滑参数停炉(规程规定紧急停炉除外);降负
荷过程中控制主、再热蒸汽温度(包括屏过进出口温度)和各受热面管壁降温速率≤1.0℃/min;过热蒸汽降压速率≤0.1MPa/min。
2、停炉过程中,机组负荷50%以上时,控制机组降负荷速率不超
过6MW/min;机组负荷50%以下时,控制机组降负荷速率不超过3MW/min。
3、停炉过程中,燃料量的控制要求相对稳定,不允许大幅度变化,
特别是进行停运磨煤机操作时。
4、锅炉MFT后应立即检查关闭过、再热器减温水电动门、调整
门,主给水电动门,主给水旁路电动门;检查磨煤机全停且PC闸全关,所有油枪供油电磁阀关闭,炉前油供回油电磁阀关闭,一次风机,密封风机全停,锅炉蒸汽吹灰停运。
5、锅炉熄火后保持30%BMCR(653.4t/h)风量,维持炉膛负压-100
±50Pa进行炉膛吹扫5~10min后,停止送、引风机运行,关闭风烟系统各挡板,锅炉闷炉。
6、分离器压力0.8MPa,开启锅炉侧所有疏、放水门,锅炉带压
放水,压力降至0.1 ~0.2MPa 全开炉侧放空气门。
7、放水4-6小时后检查水冷壁放水旁路门处无水,关闭锅炉侧所
有疏、放水门,检查炉顶各排空气门处确无水冒汽后(用玻璃片检验),逐个关闭相应受热面排空气门。
8、锅炉停运24小时且热炉放水完毕后方可进行自然通风,打开
风烟系统挡板,引、送风机动叶初始开度20%,以后每2小时增加10%开度,直至全开。
9、热炉放水与自然通风不可同时进行,否则应关闭各风烟系统挡
板,恢复闷炉状态。
10、锅炉自然通风时投入炉膛烟温探针,监视炉膛烟温变化速度。
11、当省煤器前、后烟温均小于130℃,且停炉时间大于48 小时,
启动单侧吸、送风机保持不大于700 t/h风量进行强制通风冷却。
以后每2 小时增加50t风量,直至1000t/h风量保持稳定。
控制水冷壁温降速度不大于0.6℃/min
12、停炉后炉顶大包内禁止快速冷却,应和锅炉自然通风同步自然
通风冷却,防止大包内管子裂纹。
正常运行中
正常运行时,氧化皮产生是不可避免的,但产生的速度与管壁温度有关,管壁温度越高,氧化皮产生的速度越快,因此,运行人员应严格控制受热面管壁温度不超温,由于管壁温度测点有限,运行人员还要控制好受热面出口蒸汽温度。
具体措施为:
1、机组正常运行中加强对受热面的热偏差监视和调整,严格控制
受热面蒸汽温度和金属温度,任何情况下严禁锅炉超温运行。
2、锅炉正常运行时,主蒸汽温度允许运行的温度范围为
561-576℃;再热蒸汽温度允许运行的温度范围为559-574℃,如两侧汽温有偏差,按温度高点控制蒸汽温度,发现异常及时处理。
主、再热汽温变化率不超过2℃/min。
3、正常运行时,为防止屏式过热器超温,应严格控制屏过出口汽
温不大于540℃。
4、正常运行时屏过出口管壁温度小于585℃,末级过热器、再热
器出口管壁温度小于600℃。
报警值降低10~20℃
5、运行期间主蒸汽温度调整以水煤比作为主要调整手段,辅以减
温水调整。
再热蒸汽温度以二次风、燃烬风调整和烟气调温挡板调整为主,正常运行期间尽量减少减温水使用量。
6、在调整减温水过程中要根据汽温偏离的大小及减温器后温度
变化趋势进行调整,减温水调门操作要缓慢,防止出现减温水调门大幅开关,每次操作幅度不超过10%。
任何工况下减温器后温度大于饱和温度20℃。
7、再热蒸汽温度手动调节时,注意不要猛开、猛关烟气挡板,使
用事故减温水时要注意减温器后蒸汽温度变化,防止再热蒸汽温度振荡过调。
锅炉低负荷运行时要尽量避免使用减温水,防止减温水不能及时蒸发造成受热面积水,事故减温水调节时要注意减温后的温度必须保持20℃以上过热度,防止再热器积水。
8、在蒸汽温度调整过程中要加强受热面金属温度监视,蒸汽温度
的调整要以金属温度不超限为前提,金属温度超限必须适当降低蒸汽温度或降低机组负荷并查找原因进行处理。
9、机组负荷400MW以上时升降速率不超过10MW/min,负荷小
于400MW时升降速率不超过6MW/min。
如由于升降负荷的扰动
造成上述温度超标,要适当降低机组的升、降负荷速率或暂停升降负荷,待温度调整稳定后再进行负荷变动操作。
10、锅炉燃料的调整以一次风机作为粗调,磨煤机负荷风门作为细
调。
通过一次风机动调开度的开大或关小调整一次风母管压力;
通过磨煤机负荷风门的开大或关小调整锅炉燃料量;正常运行期间,一次风压母管压力调整变化不超过0.5KPa,磨煤机负荷风门开度每次不超过5%。
11、锅炉运行中在进行负荷调整、启、停制粉系统、投停油枪、炉
膛或烟道吹灰等操作以及煤质发生变化时都将对蒸汽系统产生扰动,在上述情况下要特别注意蒸汽温度和壁温的监视和煤水比调整。
12、当机组负荷较高管壁超温时,及时投入炉膛吹灰,还可以通过
开大燃烬风门,减小上层磨煤量、增大下层磨煤量,适当减小氧量的方法进行控制,如管壁依然超温,必要时调整磨煤机运行方式。
13、严格执行锅炉炉本体吹灰规定,确保各受热面清洁,减少热偏
差。