600MW锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施

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600MW机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施

600MW机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施发布时间：2021-06-23T01:52:58.143Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第5期作者：段志祥[导读] 不同材质锅炉炉管的高温蒸汽氧化皮有着独特的结构特征、生长过程和剥落规律，充分理解和掌握铁素体钢、奥氏体钢等氧化皮生长剥落规律，借助必要的技术手段观察和监测氧化皮所处的发展阶段和状态，是预测、预防氧化皮危害的基础。

内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔市 021025摘要：近年来，我国一大批超（超）临界机组相继投产，其高温受热面采用了大量的奥氏体不锈钢和新型铁素体材料，一些钢材的校核时间较短，其抗腐蚀、抗氧化能力未经过长时间考验，在超温情况下可能发生氧化皮大量剥落事故。

随着机组容量和参数的提高，一些安全性及经济性问题也相继暴露出来。

我国近期还将有大批超（超）临界机组投产，如果不及早研究高温受热面的蒸汽侧氧化规律和预防措施，其造成的非计划停机事故也将会越来越多，这不但影响发电企业正常的安全生产，而且必然影响到发电企业总体经济效益的提高。

某电厂600MW机组锅炉过热器氧化皮剥落堵塞过热管造成管壁超温爆管的问题,对锅炉管道爆口附近铁素体钢氧化皮成分与结构进行分析,得到了氧化皮的生成及剥落机理,结果表明在高温运行状况下:氧化皮的生成速度取决于金属管壁温度和钢材的抗氧化性能;氧化皮的剥落主要取决于氧化皮与金属基体的温差及温度变化速率。

从锅炉运行调整、化学清洗和加强检查等方面提出了预防和减少锅炉高温受热面管内氧化皮的形成及剥落的措施。

关键词：600MW机组；超临界压力锅炉；高温受热面；氧化皮剥落不同材质锅炉炉管的高温蒸汽氧化皮有着独特的结构特征、生长过程和剥落规律，充分理解和掌握铁素体钢、奥氏体钢等氧化皮生长剥落规律，借助必要的技术手段观察和监测氧化皮所处的发展阶段和状态，是预测、预防氧化皮危害的基础。

现阶段，有多种复合技术用于监测氧化皮的形成及发展状态，如基于数值模拟计算和壁温探头安装相结合的在线壁温监测技术，以及基于金属检验的氧化皮厚度及炉管堵塞程度的测定技术等。

600 MW 机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施

600 MW 机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施摘要: 针对某电厂2 号机组600 MW 锅炉过热器氧化皮剥落堵塞过热管造成管壁超温爆管的问题, 对锅炉管道爆口附近铁素体钢( T23/ T91) 管样的金相组织及氧化皮成分与结构进行分析, 得到了氧化皮的生成及剥落机理, 结果表明在高温运行状况下: 氧化皮的生成速度取决于金属管壁温度和钢材的抗氧化性能; 氧化皮的剥落主要取决于氧化皮与金属基体的温差及温度变化速率。

从锅炉运行调整、化学清洗和加强检查等方面提出了预防和减少锅炉高温受热面管内氧化皮的形成及剥落的措施。

这些防治措施可有效地减少因氧化皮形成及剥落而引起管束超温爆管的事故, 提高了机组的可靠性。

关键词: 600 MW 机组; 超临界压力锅炉; 高温受热面; 氧化皮产生; 氧化皮剥落; 爆管1设备及爆管情况简介1、1 设备情况某电厂2 号机组600 MW 锅炉是由哈尔滨锅炉有限责任公司引进三井巴布科克能源公司技术生产的超临界参数变压运行直流锅炉[ 1] ,为单炉膛、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II型锅炉。

锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧, 前后墙各布置3层的低NOx轴向旋流燃烧器, 每层各有5只, 前墙最下层5 只燃烧器配置等离子点火装置取代点火油枪[ 2]。

锅炉设计煤种为神府东胜烟煤, 校核煤种为山西晋北烟煤。

水冷壁和包墙过热器材质为15C rMoG, 屏壁过热器材质为SA213-T91 和SA213-TP347H, 末级过热器材质为SA213-T91 和SA213-TP347H,高温再热器材质为12Cr1MoV G( 入口段) 、SA213-T91( 中间段) 和SA213-TP347H( 出口段) 。

1、2 爆管情况2008 年3 月8 日, 2 号机组锅炉在启动后带正常负荷运行一天, 因为过热器氧化皮剥落堵塞过热器蒸汽管道( 发生在屏壁过热器及末级过热器处) ,导致锅炉爆管。

国产600MW亚临界机组锅炉氧化皮脱落原因分析

图３
五、结语
电子材料性质分为ＥＡＥＲＴ－Ｔ，ＥＡＤＲＴ－Ｔ，ＤＡＥＲＴ — Ｔ和ＤＡＤＲＴ－Ｔ，这些取决于它们的特性。ＥＡＥＲＴ — Ｔ材料通过轻微机械磨损和强烈的化学反应很容易磨光。ＤＡＴ—
料。ＤＲ由于ＣＰ术其化学惰性的特点是一个具Ｔ组Ｍ技
国产６００ＭＷ亚临界机组锅炉氧化皮脱落原因分析
许建林
（东国华粤电台山发电有限公司，东台山５９２广广２２８）
摘要：着锅炉运行时间增长，锅炉炉管氧化皮形成脱落导致的炉管过热及堵塞爆管问题日严重，成为造随益成很多电厂锅炉非计划停运的重要因素。文章对氧化皮形成和脱落的原因进行了分析。
有挑战性的地区。因此，ＤＲＭ主要依靠机械磨Ｔ的ＣＰ
损。机械磨损和化学硬磨料对于制备ＥＡＤＲＴ — Ｔ材料无缺陷表面是必需的。ＤＡＤＲＴ－Ｔ材料通过一般ＣＰＭ过程很
难去除表面由于其化学和机械稳定性。强机械应力应
ＥＲ料的表面主要通过机械磨损化学反应实现表面Ｔ材
关键词：０ＭＷ亚临界机组；炉氧化皮；电厂锅炉６０锅中图分类号：Ｋ２９Ｔ２文献标识码：Ａ
文章编号：０９２７２１０Байду номын сангаас— ０８０１０ — ３４（０２）７０５ — ３
一
、
背景
某厂锅炉为上海锅炉厂生产６０Ｗ０Ｍ亚临界锅炉，

浅谈锅炉受热面氧化皮脱落原因分析及防治措施

浅谈锅炉受热面氧化皮脱落原因分析及防治措施随着超临界发电技术的发展，特别是锅炉内部温度参数的逐步升高，导致了氧化皮脱落的机组爆管事故越来越多。

由于这种氧化皮的形成对锅炉内部产生较大的危害，从而造成一些不必要的损失，因此，如何减缓超临界机组氧化皮脱落速度，进一步提高锅炉机组的安全性是目前科技工作者亟待研究分析与解决的关键性技术性难点。

本文通过对锅炉受热面氧化皮概述以及其脱落原因的分析，进而提出一系列较为科学的防治措施，为锅炉机组研究人员提供一些建议与参考。

标签：锅炉受热面氧化皮脱落原因分析及防治措施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、锅炉受热面氧化皮概述及脱落原因分析1.氧化皮的形成与脱落机制1.1氧化皮的形成机制随着目前机组超临界发电技术的发展，特别是锅炉内部温度参数的显著提高，因为氧化皮脱落造成的机组爆管事故越来越多。

那么氧化皮的形成到底有哪些步骤呢？我们可以进行一个有趣地描述，当超临界机组蒸汽参数高，主蒸汽温度均在570℃，如果在此温度之下，水蒸汽自身的氧化性较强，锅炉内壁上产生蒸汽氧化是一种必然的现象。

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。

600MW超临界锅炉高温受热面氧化皮形成与脱落原因分析及其改进措施

水冷壁下集箱标高为７５０ｍｍ，炉顶管中心标高为０
７１１２０ｍｍ。炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过
对爆管及弯管内氧化皮进行检查后，现末级过发热器共有２处爆口：第１处爆口呈菱形，度为长６０ｍｍ，度为３宽２ｍｍ，面光滑，口两边呈撕薄撕端破裂状，爆口特征分析为短期过热所致；２处爆口从第未全部爆开，度２长０ｍｍ，口附近有众多平行的轴破向裂纹，爆口特征分析为管道堵塞造成流量下降，从并导致该管过热爆裂，根管子下弯头割开后取出不该
炉型式为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，炉单
膛、次中间再热、用四角切圆燃烧方式、衡通风、一采平
固态排渣、钢悬吊结构ｎ型锅炉、天布置燃煤锅全露
炉。炉膛宽度为ｌ１８８６ｍｍ，膛深度为１９炉７６７ｍｍ，图１炉膛承压面的结构和材质
化皮脱落后在末级过热器下部弯头处堆积，减少了管道的流通截面，管道过热而爆管。文章分析了高温受热面氧化皮使
形成及脱落的原因，并提出了相应的措施。实践表明，理措施取得了明显的效果，高了机组运行的安全性。处提关键词：超临界机组；热器；化皮；落；过氧脱措施中图分类号：Ｋ２．２Ｔ２３３

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。

600MWe超临界锅炉末过氧化皮脱落爆管原因分析及对策

电力技术Electric Power TechnologyVol.19No.9May.2010第19卷　第9期2010年5月600MWe超临界锅炉末过氧化皮脱落爆管原因分析及对策陈良峰（广东珠海金湾发电有限公司，广东　珠海　519050）【摘　要】金湾发电有限公司4号超临界锅炉在2009年发生过2次由于末过氧化皮脱落堵塞而引起的过热爆管。

为此，金湾公司从机理上分析了SA-213T23材质氧化皮生成、脱落、聚积原因，指出由于该材料抗高温氧化性能低，造成其氧化皮脱落并堵塞管子而引起爆管，并从运行的角度实施了防止末过氧化皮脱落的技术措施。

运行和定期检查表明，3、4号锅炉末过氧化皮产生、脱落和聚积得到了有效控制，取得明显效果。

【关键词】超临界锅炉；末过；爆管；氧化皮；措施【中图分类号】TK223.3+2【文献标识码】B【文章编号】1674-4586(2010)09-0053-060　前言2009年7月10日和12月14日，金湾公司4号锅炉发生末过爆管，其主要原因为末过管内壁的氧化皮脱落，聚积在U 型弯底部，减少了管道的通流截项目2009071020091214爆管时间2009年7月10日3：192009年12月14日1：19爆管部位#4炉末级过热器左侧数第18屏前数第12条管#4炉末级过热器左侧数第14屏前数第12条管检查情况原始爆口位于左数第18屏管前数第12根，爆管材料为T23，爆口距离下部弯头185mm ，原始爆口长为50mm ，宽为10mm ，爆口内外表面存在平行于管轴线多条宏观蠕变裂纹；内外表面有明显氧化皮，爆口呈鱼嘴状，边缘较锋利，呈撕裂爆裂。

爆口吹穿左数第18屏前数第11条管，同时吹穿左数第17屏前数第10条管，对左数第17、18、19屏有较多吹薄，共20条管。

其中最薄一处为3.3mm 。

原始爆口位于左数第14屏管前数第12根，爆管材料为T23，爆口距离下部弯头245mm ，原始爆口长为60mm ，宽为23mm ，爆口内外表面存在平行于管轴线多条宏观蠕变裂纹；内外表面有明显氧化皮，爆口呈鱼嘴状，边缘较锋利，呈撕裂爆裂。

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飞速发展，电力行业也迅速发展壮大，超临界机组电站成为电力行业的主力军。

超临界机组电站锅炉是电站的核心设备，其安全运行直接关系到电力供应的稳定性和可靠性。

在锅炉运行中，氧化皮脱落问题一直是困扰着电站运行的一个重要隐患。

本文将对超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的原因进行分析，并提出相应的防治措施，以确保电站锅炉的安全运行。

1. 材料质量不佳超临界机组电站使用的锅炉材料需要具有耐高温、耐压和耐腐蚀的特性，而一些廉价的锅炉材料可能质量不佳，其表面会存在一定的氧化皮，容易脱落。

2. 高温高压作用超临界机组电站锅炉在工作过程中会受到高温高压的作用，如果材料质量不佳，容易导致氧化皮在高温高压下脱落。

3. 操作不当锅炉运行过程中，如温度、压力控制不当，会导致运行条件不稳定，从而引起氧化皮的脱落。

4. 气体侵蚀燃烧产生的气体中可能含有酸性物质，当这些气体与锅炉材料接触时，会对材料产生侵蚀作用，使氧化皮脱落。

1. 提高材料质量采购时需选择质量可靠的锅炉材料，确保其有良好的抗氧化性能，减少氧化皮脱落的可能性。

2. 强化锅炉维护加强对锅炉的维护保养工作，定期对锅炉进行检测，及时发现问题并进行修复，避免由于设备老化等原因导致氧化皮脱落。

3. 合理操作严格遵守锅炉操作规程，确保锅炉运行时温度、压力等参数的稳定性，避免由于操作不当导致氧化皮脱落。

4. 防腐蚀措施采取有效的措施，如喷涂保护涂层、定期清洗等，防止氧化皮脱落。

5. 定期清洗定期对锅炉进行清洗，保持锅炉内部的清洁，避免氧化皮的积聚和脱落。

6. 加强监测加强对锅炉运行情况的监测，定期进行检测分析，及时发现问题并进行处理，防止氧化皮脱落对锅炉和电站的安全造成影响。

通过以上分析和防治措施，可以有效降低超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的发生率，确保锅炉的安全稳定运行。

电站运营管理者和工作人员应加强自身的安全意识和技能培训，提高对锅炉运行和维护的掌握，加强对锅炉安全问题的认识和风险防范，为电站的安全生产提供有力保障。

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。

600MW超临界直流锅炉氧化皮脱落原因分析及预防

600MW超临界直流锅炉氧化皮脱落原因分析及预防2021年以来，随着国产600MW等级超临界、超超临界机组相继投产发电，国内许多电厂均出现了锅炉高温过热器、高温再热器氧化皮脱落导致爆管停炉事故，某些电厂同一台锅炉在不到一个月时间内就因炉管氧化皮脱落造成爆管停炉3～4次，给电厂的安全、可靠、经济运行蒙上了一层阴影。

其实，超临界锅炉高温受热面氧化皮的生成、脱落是一个必然的过程，是一个从量变到质变的过程，如果认识不够，没有超前防范措施，将会对设备造成严重后果，如锅炉传热恶化、汽轮机通流部分效率下降、锅炉高温受热面超温爆管、汽轮机固体颗粒物浸蚀、主汽门卡涩、叶片损坏等。

目前，许多电厂专门成立技术攻关小组把防治锅炉氧化皮脱落作为重点课题来研究，通过广大技术人员的不断探讨和潜心研究，众多电厂在预防和控制锅炉氧化皮脱落方面取得了许多成功的经验。

一、锅炉简介1.概述中国水电崇信发电公司（以下简称“崇信电厂”）一期工程为2×660MW 超临界燃煤空冷机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超临界、一次中间再热、变压运行的直流锅炉，最大连续出力2145t/h（B-MCR）。

锅炉采用等离子点火、前后墙对冲燃烧方式，采用带启动循环泵的内置式分离器系统。

锅炉配置6台*****中速磨煤机，锅炉最低稳燃负荷为35%B-MCR，启动时30%B-MCR以上进入直流运行，75%B-MCR以上进入超临界运行。

2.锅炉整体布置锅炉采用π型布置，单炉膛，尾部双烟道，全钢架，悬吊结构。

锅炉炉顶大板梁标高83.3米，锅炉宽50.0米，深52.7米，炉膛断面尺寸为23.6m宽、17.0m深。

锅炉的汽水流程以内置式分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到标高50.4m的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙，再引入汽水分离器。

从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入低温过热器中，然后再流经屏式过热器和高温过热器。

600MW超临界机组过热器再热器氧化皮脱落爆管分析及解决方案

600MW超临界机组过热器再热器氧化皮脱落爆管分析及解决方案发表时间：2019-03-12T16:31:20.483Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：徐荣徽[导读] 摘要：华电集团某电厂2×600MW机组的末级过热器、末级再热器屡次发生氧化皮脱落爆管，严重影响正常生产运行。

（山东电力建设第三工程有限公司）摘要：华电集团某电厂2×600MW机组的末级过热器、末级再热器屡次发生氧化皮脱落爆管，严重影响正常生产运行。

针对此类爆管现象，针对性的分析相关原因并制定了专项方案，解决因氧化皮脱落导致爆管的问题。

本文主要探讨末级过热器、末级再热器氧化皮脱落爆管的原因，改造选材及相应的施工技术措施。

关键词：过热器再热器氧化皮爆管施工技术措施华电集团某电厂二期工程2*600MW锅炉是上海锅炉厂引进Alstom技术制造的四角切圆超临界锅炉，末级过热器、末级再热器结构为U 型屏式受热面，材质为SA213 T23、SA213 T91。

据统计，此类型的超临界锅炉不同程度发生过氧化皮脱落泄漏爆管，其中某些电厂将SA213 T23材质提高至SA213 T91后，未更换的老SA213 T91管也开始出现氧化皮脱落泄漏。

一、原因分析数个锅炉机组屡次出现末级过热器、末级再热器爆管，根据在同炉型同部位屡次发生氧化皮脱落爆管的现象，经分析，由于管壁与氧化层之间存在温差，以及机组启、停和变负荷时温度变化引起的管子表面灰渣剥落导致，氧化层比管材刚性差，会在圆周方向上出现裂纹甚至发生泄漏爆管。

根据ASME标准，SA213 T91、SA213 T23原设计选取的抗氧化温度分别为650℃和595℃，但据近几年的实际运行数据和生产运行、制造、检修方面的专家分析，SA213 T91管材的安全使用管壁温度应为595℃，蒸汽温度570℃；T23管材的安全使用管壁温度应为570℃，蒸汽温度530℃；超临界锅炉管壁温度设计裕度10-15℃。

浅谈锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施

化环境中，加快炉管氧化速度，形成的氧化皮随着温度和介质变化，会脱落并附着在弯管处，若管壁长期过热，便可能导致弯管爆破事故，致使火电厂机组无法安全有序运行。探讨锅炉氧化皮脱落的原因并提出针
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ｃｒ、Ａｌ、ｓｉ等元素，
热等级较高的Ｔ９１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。

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。

600MW超临界机组氧化皮脱落及预措施探讨

600MW超临界机组氧化皮脱落及预措施探讨摘要：超临界机组运行的高参数，在带来更好的经济性的同时，对运行条件要求也越来越高。

在高温高压条件下，水蒸汽与铁的反应速率明显增加，因此高温受热面氧化皮的形成是一种必然的结果。

本文从锅炉氧化皮的产生原因进行了阐述，从启动过程、正常运行、停机阶段提出了控制氧化皮的生成速率、防止氧化皮大量脱落具体措施。

关键词：超临界机组；氧化皮；防止脱落；预防措施三期5号锅炉是哈尔滨锅炉厂自主开发研制的2141t/h燃煤超临界直流锅炉。

该锅炉采用新型切圆燃烧方式、单炉膛、平衡通风、一次再热、固态排渣、π型超临界直流炉，防止氧化皮的产生成为一项重要课题。

1 锅炉氧化皮形成原因分析氧化皮生成机理：在高温环境下．水蒸汽管道内会出现水分子中的氧与金属元素发生氧化反应，称为蒸汽氧化。

这是氧化皮产生的电化学机理。

就是管道内壁在没有溶解氧的环境中，仅在水蒸汽的作用下，也可以发生氧化反应，形成氧化皮。

高温受热面管子内表面在高温高压蒸汽下形成氧化皮（膜）是一个自然过程。

最初形成的四氧化三铁较为致密和富有韧性，对基体金属起着一定的保护作用。

随着时间的延长，此氧化膜分成多层，内层是蒸汽中的氧离子对铁直接氧化而成，外层为延伸膜，是蒸汽中的氧离子向里扩散，铁离子向外扩散而形成。

在开始时氧化膜形成很快，一旦氧化膜形成后，氧化速度便减慢下来。

氧化膜生长厚度与时间呈抛物线关系（塔曼法则）：超临界机组正常温度运行（571℃），根据奥氏体不锈钢使用特性，氧化物高峰期应在13000小时左右就会出现脱落堵塞管道。

温度越高，高温氧化越快，容易造成氧化物运行中大面积快速脱落－－堵塞爆管。

超临界机组超温运行（≥571℃），此时炉内钢管温度（ 571℃＋ 50℃ ≥ 621℃），就会加速高温氧化。

理论上说，氧化皮厚度达到40μm以上时，外层就有可能剥落；氧化皮脱落与机组启停炉速率和锅炉升降负荷期间汽温、汽压的变化速率有直接关系。

600MW超临界锅炉防止氧化皮大量脱落的预防措施

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。

600MW亚临界机组锅炉氧化皮产生的原因及预防

１锅炉概况
２号锅炉由上海锅炉厂制造。型号ＳＧ一２０２８／
１７．５一Ｍ９０７．为亚临界压力一次中间再热控制循
环汽包炉。锅炉采用摆动式燃烧器调温，四角布
置、切向燃烧，正压直吹式制粉系统、单炉膛、兀型露天布置、固态排渣、全钢架结构、平衡通风。
ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｂｓｃｉｓｓｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：６００ＭＷ；ｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌ；ｂｏｉｌｅｒ；ｏｘｉｄｅｓｃａｌｅ；ａｂｓｃｉｓｓｉｏｎ；ｏｖｅｒ — ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
浙江电力
２０１３年第５期
ＺＨＥＪＩＡＮＧＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲ
４９
６００ＭＷ亚临界机组锅炉氧化皮产生的原因及预防
姜在原，何曙勇
（浙江国华浙能发电有限公司，浙江摘宁波３１５６１２）
１２ＣｒｌＭｏＶＧ材质。对氧化皮进行测试分析，认为
行分析，并提出切实有效的防范措施。
管道的材质、力学性能、金相组织符合要求，氧
化皮为典型的ＦｅＯ结构氧化物，如图ｌ所示。
影响机组的安全运行。有必要对其形成的原因进

600 MW超超临界锅炉高温氧化皮问题分析与防治

设备管理与维修2021翼4（上）600MW 超超临界锅炉高温氧化皮问题分析与防治雷中辉，钟强（华能岳阳电厂，湖南岳阳414002）摘要：某电厂三期600MW 投产初期，一直受锅炉高温氧化皮超标甚至爆管问题的困扰，影响机组的安全稳定运行。

后续电厂通过采取逢停必检、过热器酸洗等系列措施，在锅炉高温氧化皮治理方面了取得了一定成果，可供其他同类型的燃煤机组参考。

关键词：超超临界；奥氏体不锈钢；氧化皮；防治；酸洗中图分类号：TM621.2；TK212文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.04.490引言目前，锅炉过热器管内壁氧化皮脱落堵塞超温甚至爆管已成为了很多火电厂面临的一个巨大难题，严重影响机组的安全运行，给火电厂带来很大的经济损失。

因此，开展对氧化皮问题的分析与研究并提出相应的防治处理措施就显得非常迫切和必要，这也是很多火电厂和科研院所攻关的课题。

1某超超临界机组概况某大型火电厂三期5#、6#超超临界机组分别于2011年1月和2011年7月投入运行。

锅炉采用乇形布置、一次中间再热、平衡通风、墙式切圆燃烧、固态排渣、全悬吊结构，过热器系统沿蒸汽流程依次为一级低温过热器、二级分隔屏过热器、三级屏式过热器和四级末级过热器，再热器则沿蒸汽流程分成低温再热器和高温再热器两级。

过热蒸汽调温方式以煤水比为主，喷水减温为辅；再热蒸汽则使用调温挡板和燃烧器的摆动来调节温度，同时在低温再热器入口管道上还设置有事故喷水减温器[1]。

（1）末级过热器沿炉宽方向布置有51片管屏，每片管屏由16根管并联绕制而成，根据需要设计了不同规格的管道，主要规格为椎44.5伊7.5mm （SA-213TP347H ）、椎44.5伊8.5mm（A-213S30432）、椎44.5伊9mm（A-213S30432）。

（2）后屏过热器共有32片屏，每片屏由18根管组成，管道材料为213TP347H 、Super304H 和SA-213TP310HCbN ，管径为51.0mm/63.5mm ，平均壁厚8.0~11.5mm 。