超超临界机组锅炉受热面氧化皮的危害和预防
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指在锅炉运行的过程中,锅炉管道、设备壁面等部位的氧化皮发生剥落。
这种情况不仅会影响锅炉的正常运行,还可能导致设备的损坏。
分析和防治超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题是非常重要的。
需要对超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题进行分析。
在锅炉运行过程中,高温和高压条件下,水中的氧化性物质和金属表面会发生反应,产生氧化皮。
而超临界机组电站锅炉运行温度和压力更高,氧化皮脱落的风险也更大。
氧化皮脱落可能出现在锅炉的各个部位,如锅炉管道、过热器、再热器等。
氧化皮脱落不仅阻塞了水循环系统,还会影响设备的散热效果,增加了设备的热负荷,导致设备的过热和腐蚀,甚至发生温度过高的事故。
针对超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题,我们可以采取以下措施进行防治:1. 加强水处理:通过对进水和循环水进行净化和处理,去除水中的杂质和氧化性物质,减少氧化皮的产生。
2. 优化化学控制:合理控制水化学条件,减少水中的溶解氧含量,调整水的pH值,控制水中的硅酸盐、氯离子等含量,降低锅炉水和金属表面之间的化学反应,减少氧化皮的形成。
3. 清洗和除锈:定期对设备进行清洗和除锈,去除已形成的氧化皮,恢复金属表面的平整度和光洁度。
4. 薄膜保护:在金属表面形成薄膜,减少与水中氧化性物质的接触,从而防止氧化皮的产生。
可以使用缓蚀剂、缓蚀剂、阻垢剂等加入水循环系统中,形成保护膜。
5. 定期维护和检查:定期对设备进行维护和检查,发现问题及时修复,防止问题扩大。
在实际操作中,除了以上几点防治措施,还可以根据具体情况制定更有针对性的措施,如增加设备的冷却和散热功能,改善水的流动状态等。
超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题需要进行全面的分析和防治。
通过加强水处理、优化化学控制、清洗和除锈、薄膜保护以及定期维护和检查等措施,可以有效减少氧化皮的产生,延长设备的使用寿命,提高电站锅炉的运行效率和安全性。
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论文对超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的危害和原因进行具体论述,结合锅炉的实际运行状况,运用相关理论知识,提出针对性的解决措施,旨在通过系统化的分析,提升超超临界锅炉的运行稳定性,为生产工作打下坚实的基础.。
关键词:氧化皮形成;氧化皮脱落;超超临界锅炉;治理措施1 引言现阶段,随着超临界锅炉和超超临界锅炉的大面积投入使用,其故障和安全问题也受到越来越多人的重视.。
超超临界锅炉高温受热面的氧化皮问题对锅炉本身的危害非常大,不仅会引发锅炉爆管,同时还会导致锅炉的传热能力下降,汽轮机出现固体颗粒侵蚀的现象,如果长期无法解决的话则会造成汽门卡涩、叶片损坏等问题,进而导致锅炉无法正常使用.。
因此,电厂相关技术维修人员要深入剖析氧化皮产生的具体原因以及脱落特性,从整体和细节角度同时出发,切实解决锅炉氧化皮的相关问题,使超超临界锅炉始终处于稳定的运行状态当中.。
2 超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的危害超超临界锅炉高温受热面氧化皮发生脱落之后,后屏过热器会发生堵塞的现象,同时导致在末级过热器和高温再热器U型管的弯头位置的蒸汽流通不畅[1],从而引发超温爆管的现象.。
锅炉机组在启动的过程中,后屏过热器和末级过热器当中脱落的氧化皮对高旁门的密封性会产生一定的影响.。
脱落的氧化皮还会堵塞主蒸汽和再热蒸汽管道疏水管路,使疏水阀门的调节能力下降,阀门会因此而出现内漏的现象,阀门后管道和弯头也会因此而受损,最终引发爆管现象,对锅炉机组和人身安全造成严重的破坏.。
此外,脱落的氧化皮碎片与蒸汽进行混合,会导致高压主气阀的密封面、阀杆以及阀套位置发生严重的磨损现象,长此以往会引发主汽门的卡涩.。
这些氧化皮碎片还会对汽机喷嘴和叶片造成破坏,对末级叶片的损害尤为严重,对水汽品质也会造成一定的影响.。
通过上述影响分析可以看出,氧化皮脱落对于超超临界锅炉机组的危害是非常巨大的,其中最为严重的问题就是超温爆管现象,相关技术人员在综合治理过程中要密切关注这一点,通过系统化的维修体系,避免超温爆管的现象发生.。
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
超超临界锅炉是一种高效节能的锅炉设备,其受热面在高温高压的工作环境下,会产生氧化皮脱落的现象。
这种氧化皮脱落会影响锅炉的稳定运行,甚至造成安全隐患。
对超超临界锅炉高温受热面的氧化皮脱落问题进行治理是十分重要的。
1.高温高压环境:超超临界锅炉在工作状态下,受热面会遭受高温高压环境的影响,这会导致受热面材料的氧化过程加速,从而产生氧化皮。
2.材料选择不当:受热面材料选择不当或者材料质量不过关会导致受热面的氧化皮脱落问题,影响锅炉的工作效率。
3.循环水质量问题:锅炉循环水中含有过多的杂质、溶解氧等会导致受热面的氧化腐蚀加剧,加速氧化皮的脱落。
4.操作不当:在锅炉的日常运行和维护中,如果操作不当或者维护不及时,也会导致受热面氧化皮脱落的问题。
1.材料改进:选择高质量、抗氧化能力强的受热面材料,并且进行严格的质量检测和控制,确保受热面材料符合要求。
2.水质控制:对锅炉循环水进行严格的水质控制和处理,避免循环水中出现过多杂质和溶解氧,减少对受热面的腐蚀和氧化。
3.维护管理:加强对锅炉的日常维护管理工作,定期对受热面进行清理和检查,确保受热面的清洁和完好,及时发现并处理氧化皮脱落问题。
4.优化燃烧条件:对锅炉燃烧条件进行优化调整,减少燃烧产生的氧化物和有害气体对受热面的影响,延长受热面的使用寿命。
5.应急处理:及时对受热面氧化皮脱落问题进行处理,采取临时措施防止氧化皮脱落对锅炉的影响,同时要进行更换或修复受热面。
6.技术改进:通过技术改进和创新,研发具有更好抗氧化性能的受热面材料和新型的防护涂层,提高受热面的抗氧化能力。
超超临界机组锅炉氧化皮问题及防治
超超临界机组锅炉氧化皮问题及防治作者:谢燕雄刘东月来源:《中国科技纵横》2017年第17期摘要:随着近年发电机组容量的增加,不断引入超超临界机组,与此同时,新材料也开始应用,对提高机组热效率意义重大。
但从实际来看,锅炉运行中易出现金属氧化皮现象,造成爆管。
因此,需加大锅炉氧化皮问题的研究力度,并制定有效措施防治。
关键词:超超临界机组;氧化皮;问题;防治中图分类号:TK299.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)17-0124-02近年来,锅炉四管泄漏事故,一直都是影响发电机组正常运行的危险因素。
数据调查显示,锅炉四管泄漏停运事故占机组非计划停用事故的38.0%,少发电量占全部事故的50.0%,且随着机组容量的增加、运行时间的延长,从某种程度影响着发电机组的运行。
机组容量越大,温度越高,就越容易出现氧化皮现象,造成锅炉爆管泄漏。
下面,本文将从以下几点综述超超临界机组锅炉氧化皮问题及防治措施。
1 氧化皮的危害导致管子传热减弱,壁温升高使氧化加剧;氧化皮层状脱落,导致管壁变薄,强度下降;脱落的氧化皮堵塞管道,易导致爆管;对汽轮机通流部分造成颗粒度冲蚀,主再热汽门易造成卡涩,关不不严,引发汽轮机超速事故。
2 超超临界机组锅炉氧化皮的产生(1)氧化皮生成分布图,如图1所示。
因铁的氧化物种类相对较多,且能在不同条件下产生氧化物,使高温、管材中的水蒸汽、铁发生反应:Fe+H2O→ +H2↑(2)实际运行中,锅炉投入运行初期所产生的蒸汽中有着大量氢,但随着锅炉运行时间的延长,将逐渐降低氢含量,该现象表明金属表面已形成氧化皮。
可以说,金属氧化属于自然现象,开始时的氧化速度快,一旦形成氧化皮,将减缓氧化过程。
实践证实,当Fe3O4温度高于450℃时,因各种因素作用,无法形成相对密集的保护膜,导致铁、水蒸汽不能发硬;目前机组主汽温度提高至600℃、再热汽温达620℃,根据研究500℃-700℃氧化性达到最大,当金属壁温>570℃时,Fe、Cr离子外渗,加剧氧化,会生成FeO,加快反应速度;而FeO晶格缺陷多,结构疏松,一旦氧化皮厚度超过一定程度,将造成氧化皮脱落。
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。
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。
超超临界直流锅炉氧化皮产生机理和控制措施
TP304H:1Cr18Ni9Ti 类似,奥氏体钢
TP347H——TP347HFG super304H:住友金属+MHI HR3C:住友金属 NF709:新日铁
目前氧化皮生成无法避免
采用高Cr钢材,或细晶奥氏体钢材,或表面镀铬,喷 丸处理等,提高抗氧化性能
防止氧化皮大面积剥落得措施:
氧化皮导致主汽门卡涩,造成机组停运,主汽门关 不上,影响机组安全;
启动阶段,汽机疏水开启,随蒸汽流动在疏水管线 上,堵塞疏水阀门或化皮得剥离有两个主要条件:
其一就是氧化层达到一定厚度; 其二就是温度变化幅度大、速度快、频度大,导致
得氧化层层间应力加大而脱落。
氧化皮得生成、生长速度以及脱落与温度及其 变化水平密切相关。蒸汽温度控制在540℃ 以内,不容易发生氧化皮脱落。氧化皮就是高 汽温参数带来得副产物。
氧化皮得结构
氧化皮基本就是双层结构,内外层厚度相当,外层 主要就是疏松结构得Fe3O4,内层为致密结构得 (FeCr)3O4,其中Cr含量随金属不同而不同。
燃烧调整作为调温手段,减少或避免使用减温水大 开大关来调温;
加强炉膛吹灰,定期清洁炉膛,改善受热面传热。
对策思路:
应设法防止和减缓高温蒸汽金属氧化物得生成; 对已生成得金属氧化物应避免其脱落; 对已脱落得金属氧化物应尽快予以清除; 对未能清除得金属氧化物应尽量减轻其对受热面
和汽轮机叶片得破坏等
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
钢材得抗氧化性能: T23 T91,抗氧化温度650 18Cr8Ni系 TP347H抗氧化温度704 TP304H TP347HFG Super 304H HR3C
102:贝氏体 T23:住友金属,对102改进 F11,F12:高合金含量,焊接性能差 T122:住友金属 T91:美国,焊接差。ORNL(橡树岭实验室)和CE马氏
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一种高效、节能的燃煤锅炉,其受热面温度高达700摄氏度以上,因此受热面氧化皮脱落是其常见问题之一。
这种问题不仅影响了锅炉的正常工作,还可能对环境造成污染,因此需要有效的治理措施。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因主要包括以下几点:一、受热面温度高,焚烧介质中含有一定的硫、氧等元素,在高温条件下易发生氧化反应,导致氧化皮的脱落。
二、锅炉内部高温高压环境容易造成材料疲劳和腐蚀,进而导致受热面氧化皮的产生和脱落。
三、煤种的选择和燃烧稳定性等因素也会影响受热面氧化皮的生成和脱落。
受热面氧化皮脱落的问题一旦发生,将直接影响超超临界锅炉的运行效率和安全性。
对于受热面氧化皮的治理十分重要。
下面将从预防和治理两方面进行详细介绍。
预防措施:1、选择合适的材料。
在设计和选材的过程中,需要考虑锅炉的工作温度、压力等因素,选择耐高温、耐腐蚀的材料,以减少氧化皮的生成和脱落。
2、燃料的选择和燃烧的稳定性。
选择低硫、低灰分的煤种,并保持良好的燃烧条件,避免煤灰中的硫等元素过量进入受热面,减少氧化皮的产生。
3、加强设备维护和保养,及时清理受热面。
定期对受热面进行清洗和检查,及时发现和处理氧化皮的问题,避免其脱落导致其他问题的发生。
治理措施:1、采取有效的防脱固化措施。
使用化学品对受热面进行浸渍或涂覆处理,形成一层坚固的覆盖层,防止氧化皮脱落。
2、采取表面处理技术。
利用喷涂、镀覆等技术对受热面进行表面处理,提高其抗氧化性和耐磨性,延长受热面的使用寿命。
3、优化燃烧控制。
通过优化燃烧系统和控制设备,减少煤灰中的有害元素进入受热面,降低氧化皮的产生。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个需要重视和解决的问题。
预防和治理措施需要多方面合力,包括材料选用、燃料选择、设备维护、化学处理等方面,才能有效地延长受热面的使用寿命,保证锅炉的安全稳定运行。
希望借助技术的不断发展和进步,能够找到更加有效的预防和治理方法,为超超临界锅炉的运行提供更多的保障。
如何对付恼人的超(超)临界机组高温氧化皮?
超(超)临界锅炉受热面金属在高温高压环境中可以与蒸汽直接反应,极易被氧化而生成氧化皮。
当氧化皮达到一定的厚度和运行条件发生变化时,锅炉过热器、再热器等受热面内氧化皮会发生剥落,会给机组的运行带来很多问题和不良影响,具体包括:① 氧化皮剥落会导致锅炉受热面内部通流部分发生堵塞,从而使锅炉金属受热面发生局部过热而爆管。
② 剥落的氧化皮进入汽轮机会冲蚀汽轮机通流部分,不仅冲蚀叶片,而且影响汽轮机的级效率。
③ 沉积于汽机主汽门阀芯和阀座之间的剥落氧化皮,会造成汽机主汽门卡涩。
机组甩负荷时主汽门关闭不严会造成汽机超速事故,威胁着机组的安全运行。
④ 剥落的氧化皮随凝结水流动会堵塞疏水管。
⑤ 剥落的氧化皮还会造成机组的汽水品质恶化等不良影响。
氧化皮堵管引起的事故会给电厂带来严重的经济损失,已引起了电厂的高度关注,每年都需要花费大量资金来治理氧化皮问题,国内外学者也做了不少关于氧化皮方面的研究,认为过热器和再热器氧化皮的剥落,主要是由于运行工况的条件(如超温和温度压力变化以及材料等方面因素)所造成。
因此可以通过控制运行工况来减缓氧化皮的增厚,控制温度变化速率来控制氧化皮的剥落,此外还可以选用抗氧化性能更好的材料制作过热器和再热器等关键部件。
但是,目前最可行的办法还是通过对氧化皮的检测,及时排查存在的堵管问题,以防爆管。
无损检测方法推荐磁性检测法是利用自身携带的永磁体,在锅炉高温管道上产生一个纵向磁场。
如管内有氧化皮,因其表现为铁磁性,则磁力线发生变形,周围磁场强度发生相应改变。
研究氧化皮与磁场强度的耦合关系,可以表征管内氧化皮的状况。
氧化皮磁性检测技术的优点有:① 检测成本低,安全可靠,而且不影响电厂的检修时间;② 检测周期短,相对传统方法能立即获取检测结果,使管内氧化皮被及时清除;③ 检测灵敏度高,检测装置的敏感元件对磁场非常敏感,少量氧化皮也可测到,此外,还能检测其他来源的铁磁性异物;④ 对环境要求低,无需对被测物进行表面处理。
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。
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一种高效节能的发电设备,其锅炉部分承担着转化化石能源为电能的重要任务。
其中,锅炉的安全、稳定运行是保障发电厂运行的重要前提之一。
然而,在锅炉长期使用过程中,锅炉内部容易出现的一个问题就是氧化皮的脱落,这会引起一系列的连锁反应,对电站运行安全造成严重影响。
本文主要探讨超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的原因、特征,以及如何有效的预防和治理这种现象。
一、氧化皮形成的原因锅炉的材质多是铁合金等金属材料,长期高温高压下,锅炉表面易出现氧化皮,这主要由以下原因导致:1、锅炉内部能量受限,产生较大热负荷,造成表面局部过热,从而发生氧化皮。
2、装置中存在一些缺陷,如气孔,层状缺陷,交界区缺陷等,加之局部应力集中,会使孔隙处易于产生氧化皮。
3、大气环境因素也是造成锅炉氧化皮的重要原因之一,腐蚀、污染等环境因素会大大加剧锅炉氧化皮的产生过程。
二、氧化皮脱落的特征锅炉内部存在有氧化皮,它会影响锅炉的安全性和运行效率,主要表现在以下几个方面:1、导致锅炉内部烟道堵塞,严重影响烟气排出和气流过程。
2、产生铁锈,使水质变劣。
3、降低了锅炉表面的光泽。
4、在烟囱周围形成污染物,使附近居民的生活和健康受到影响。
三、预防与治理措施为了预防和治理锅炉氧化皮脱落现象,超临界机组电站锅炉需要采取以下措施:1、加强锅炉表面的清洗和维护,防止氧化皮过度脱落。
2、有效避免锅炉起火的过程中产生过度的热负荷,一定程度上减少氧化皮的产生。
3、及时排放排污,保障锅炉内部水质的良好。
4、加强管理,设立专门的锅炉维护检测团队,对锅炉的状态进行全面的分析和检测,及时发现问题并解决。
综上,超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题需要有效防范和控制。
必须加强锅炉内部的管理和维护工作,严格按照标准要求,加强对氧化皮的清洗和护理。
同时也要加强锅炉的检测,及时解决锅炉内部存在的问题,确保超临界机组电站锅炉的运行安全、高效。
超(超)临界参数锅炉高温受热面氧化皮的预防与综合治理
超(超)临界参数锅炉高温受热面氧化皮的预防与综合治理张利军(安徽淮南平圩发电有限责任公司,安徽淮南232001)摘要:详细阐述了锅炉受热面氧化皮的生成、剥落机理及危害,并从运行及检修两个方面,提出了防范控制措施及处理策略,为火力发电厂锅炉受热面氧化皮的防控问题提供参考。
关键词:高温受热面;氧化皮;预防;治理1氧化皮形成机理及危害1.1受热面生成氧化皮机理锅炉受热面的氧化膜主要是受热面管材中的铁元素和蒸汽在高温、高压下反应产生,主要包含Fe3O4、Fe2O3、FeO混合的铁基氧化物。
氧化膜分内外两层,内层是基体铁元素与蒸汽直接反应生成的黑色FeO及氧元素内迁与Fe、Cr、Ni生成的少量氧化物,外层或者叫延伸层是内层的FeO继续与蒸气反应生成的黑灰色Fe3O4,随着机组继续运行,Fe3O4又和蒸汽中的溶解氧发生反应,生成红色的Fe2O3。
随着氧化的逐步深入,氧化层开始从原基体界面向外发展,形成质地比较致密的Fe3O4,最后在最外层形成一层较薄的Fe2O3,这就是比较典型的双层氧化皮模型,即内层和外层。
其中,Fe3O4、Fe2O3及Fe、Cr、Ni基氧化物结构致密,性质稳定,不易脱落,能形成保护层,对金属管材起到很好的保护作用,但FeO结构疏松,晶格易产生缺陷,机组运行过程中极易发生脱落,破坏氧化层整体稳定性。
实验表明,在560~570℃及以下温度时,内层氧化膜主要以Fe3O4和Fe2O3为主,当温度大于570℃时运行生成的氧化物则含有较多的FeO。
1.2影响氧化皮生长的因素锅炉受热面所处环境恶劣,且工况复杂多变。
高温、高压环境中,金属氧化皮的形成以及增长受到很多因素的影响,如温度、时间、合金元素、热偏差变化、金属处理工艺、受热面尺寸及形状等。
另外,因制作加工工艺不同及合金元素的差异,也会对管材抗氧化性能造成很大的影响,因此要根据不同需求及设计冗余度来选择合适的管材,这对氧化皮的控制和减缓生成有着非常重要的作用。
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。
锅炉受热面氧化皮防控措施
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。
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超超临界机组锅炉受热面氧化皮的危害和预防
发表时间:2018-08-21T13:59:32.703Z 来源:《电力设备》2018年第13期作者:温鹏飞原利娜
[导读] 摘要:超超临界机组锅炉的后屏过热器和末级过热器管束内氧化皮问题,已经严重影响了机组的安全运行,国内外众多企业也投入了大量经费和技术人员对这个问题进行了深入的研究。
(国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司 467312)
摘要:超超临界机组锅炉的后屏过热器和末级过热器管束内氧化皮问题,已经严重影响了机组的安全运行,国内外众多企业也投入了大量经费和技术人员对这个问题进行了深入的研究。
现代随着科技的发展,提出了超超临界火力发电机组,其机前的主、再蒸汽温度达到600℃/620℃,发电整机效率达到45%以上,发电机组的供电煤耗提高到了291g/kWh,经过长时间的实践比较超超临界的机组在经济效益上得到显著的提高,与此同时伴随着屏式过热器、末级过热器、再热器氧化皮问题日益严峻。
造成两类安全性问题:第一类是氧化皮脱落后的物质堵塞流通蒸汽的管束导致被堵管束形成干烧造成超温爆管;第二类是氧化皮脱落物质经过主汽门和调节门的永久形滤网进入高速
旋转的汽轮机内对汽轮机叶片造成固体颗粒侵蚀。
关键词:超超临界;机组锅炉受热面氧化皮;危害和预防措施
引言
本文分析了超超临界锅炉炉水的高温氧化性,氧化皮产生的原因及聚集结垢、剥落后对锅炉水冷壁管及过热器管的危害,提出了做好预防及处理问题的方法,减少锅炉爆管,提高机组安全可靠性。
1氧化皮的危害
①氧化皮脱落后因管内氧化皮堆积堵塞管道弯头,影响流量减少,导致长期局部过热,管束组织发生蠕变损伤,管材性能降低,引起过热爆管,如果在机组检修启动后又有氧化皮掉落,造成短期局部过热,导致管子胀粗泄漏。
②管束内壁氧化皮如果在启动过程中或是在正常运行由于调整燃烧不当时蒸汽温度会大幅波动,氧化皮由于温差的存在使其集中脱落堆积,通流截面积急剧减小,造成管壁超温爆管。
③金属管壁氧化反应后腐蚀会造成管的实际壁厚显著减少,这样管壁的承受能力会下降,增加运行危险因素。
④氧化皮脱落后会跟随蒸汽的流动一起经过主汽门后再经滤网进入汽轮机,这其中会造成主汽门卡涩;进入汽轮机的氧化皮碎片等固体颗粒会造成汽机的剥削损坏。
⑤氧化皮脱落会影响蒸汽品质,增加铁含量,严重影响锅炉和汽轮机的使用寿命。
2超超临界机组锅炉受热面氧化皮的形成原因
2.1金属的水蒸汽高温氧化原理
金属在高温水蒸汽环境中会失去电子发生强烈的氧化反应。
尤其在水蒸汽温度高于450℃时,单质铁就会和水蒸汽发生化学反应,生成铁的氧化物。
运行中管束金属单质铁反应形成的氧化铁,其中的氧气来自水蒸汽高温解析出来的氧气,其反应平衡方程式如下:
由上面两个化学方程式可知,水蒸汽具有的氧化性强弱主要是生成物氧气的比值。
水蒸气温度在600℃下时,与氧化亚铁平衡的数值大约是7,与此对应的平衡氧分压约10~26个标准大气压。
在实际运行过程中,锅炉的产汽量比较大,尤其是调峰机组不仅产汽量大,而且产汽量根据机组负荷会发生很大的变化。
由于水蒸汽的流量大,生产的氢气会随着水蒸汽逃逸,促使反应方程(2)向右边进行发展,产生的氧气会增加,这样会促使铁发生氧化反应。
从热力学方面分析,铁在高温的水蒸气环境下所发生的氧化反应是一个自发的过程,无法回避。
2.2铁素体类型的刚在水蒸汽中氧化
3缓减高温水蒸汽氧化和剥离的措施
3.1设计方面
3.1.2为避免脱落的氧化皮碎片大量堆积在受热面管束底部弯管弯头处,在设计弯曲处半径应选用大于3倍管子外径。
3.1.3设计中必须认识到煤质、机组负荷变化、燃烧不稳定等情况下减温水的投入正确方式,来预防屏过、末过、再热器的管内蒸汽温度和管壁金属温度的长期超温。
3.2运行、监控和检修方面
①调整锅炉的燃烧工况稳定正常,避免主再蒸汽温度的频繁波动,尽量维持机组负荷稳定。
加强运行管理,避免频繁启停操作、减少受热面的热冲击。
②机组停机过程中,要严格控制燃烧率和蒸汽温降速率,并按照运行规程执行,防止较大的温度梯度变化带来氧化皮的脱落,打闸停
机后采用锅炉闷炉自然冷却。
③在正常运行调节过程应控制主再热蒸汽温度并实时监视过热器、再热器的壁温同时要通知化学化验过、再热蒸汽的含氢量。
④利用停炉时机对管束进行放射线检查,主要查看垂直管屏底部弯头部位氧化层碎片堆积情况以及管壁氧化皮的厚度以方便割管清除避免运行事故发生。
⑤新建机组启动时要对过热器、再热器进行吹管并采取合理化学清洗方式,将金属管内的杂物清除干净,大大减轻氧化层剥离危害。
⑥在水压试验后或机组启动初期管束弯曲内会有凝结水。
当烟温升速率较快时,一方面存水剧烈沸腾导致氧化皮脱落;另一方面烟温变化剧烈也会导致氧化皮脱落。
所以要严格控制机组启动初期的锅炉的燃烧稳定。
4防治氧化皮的运行建议
①避免在低负荷投用减温水,因为低负荷运行机组减温水汽温调节品质不良。
②在冲转和带初负荷运行时期,要尽量开大旁路开度建立较高蒸汽流量,为汽轮机冲转提供合理冲转参数并满足初负荷暖机条件。
③在正常运行过程中要优化减温水自动控制策略。
④汽轮机启动时要延长暖机时间,控制机组启动初期胀差。
⑤调整锅炉启动方式,延迟投入等离子。
因为煤粉燃尽时间比柴油燃尽时间长,因此采用等离子启动比采用油枪启动时,炉内的火焰中心要高。
锅炉起压前,未形成蒸汽流动对受热面的冷却效果,因此处于干烧状态,屏式过热器位于炉膛正上方,加上等离子启动烟温升速率高,必然导致屏式过热器管壁温度变化快,致使氧化皮容易脱落。
⑥加装一级减温水小流量旁路调门,控制减温水流量,限制启动初期温度变速率。
⑦控制滑参数停机次数和滑停温度降低的深度。
⑧增加屏过和高温再热器之间壁温监视测点,为运行提供可靠的调整燃烧手段和方法。
⑨特别是在机组事故处理时应加强关注氧化皮脱落问题。
应加强调整锅炉燃烧率来控制锅炉主再热蒸汽温降速率;保证规程规定的闷炉时间,尽量避免过早的通风冷却炉膛。
有效控制事故扩大。
结语
总之,适当增加管壁温度测点,有助于掌握受热面壁温分布情况,利于燃烧调整或流量分配改造,避免局部超温;并且有利于监视启动过程中的异常壁温以及扰动吹扫效果。
加强运行管理,定期对氧化皮测量并连续实现对壁温监视。
停炉期间,特别是异常停机后应进行垂直受热管束下弯头氧化皮堆积检测。
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