660MW机组锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

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1、第34卷第5期华电技术Vo1．34No．52012年5月HuadianTechnologyMav．2012660MW机组锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策陈可露，饶红建(华电新乡发电有限公司，河南新乡453000)摘要：某发电公司2台660MW超临界直流锅炉出现水冷壁高温腐蚀现象，指出了导致水冷壁发生高温腐蚀的因素，对侧墙水冷壁烟气温度及成分进行了测试，分析了导致水冷壁发生高温腐蚀的原因并提出了预防措施。关键词：水冷壁；高温腐蚀；原因分析；预防措施中图分类号：TK224．94文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)05—0008—022锅炉螺旋水冷壁的腐蚀主要发生在炉膛两1设

2、备概况侧墙中部，腐蚀范围从下层燃烧器到B层吹灰器，某发电公司一期工程装设2台660MW燃煤汽水冷壁管明显减薄且表面出现了凸凹不平的现象，轮发电机组，锅炉型号为DG2100／25．4—111，为超腐蚀最严重部位在B，C层燃烧器高度侧墙中部区临界参数变压直流本生型一次再热、单炉膛、尾部双域，炉膛侧墙短吹灰器A2，B2，A9附近。经测量，腐烟道、固态排渣、平衡通风、露天布置的全钢构架n蚀后壁厚小于5．0mm的管子共56根(管子原规格形锅炉，采用平行挡板调节再热汽温。机组采用冷为38．1mm×7．5mm，材质为SA一213T2)，总长约一次风机双进双出钢球磨煤机正压直吹系统，前后185m，腐蚀状

3、况如图2所示。墙对冲燃烧，共24个HT—NR3型低NO旋流燃烧器，前后墙各3层，每层4个燃烧器。1，2机组分别于2007年4月19Et和8月22Et投产。2高温腐蚀情况该发电公司在1，2机组C级检修中发现2台机组左右墙螺旋水冷壁均出现大面积的高温腐蚀现象。1机组大面积腐蚀部位在标高37—46in两侧墙中部区域，腐蚀严重的管子达120根，总长约600m，管壁最大减薄量超过1／3壁厚，A2，B2，A9吹灰器区域最薄处管壁已达4．0mm(管子原规格为图22锅炉被腐蚀的水冷壁管38．1mm×7．5mm，材质为SA一213T2)，腐蚀状况3导致水冷壁发生高温腐蚀的因素如图1所示。综合各种类型高温腐

4、蚀发生的条件，导致水冷壁发生高温腐蚀的因素可概括为煤质特性、管壁温度和燃烧工况3个方面。(1)煤质特性。燃用无烟煤和贫煤的锅炉，煤的着火温度相对较高，燃烧困难，容易出现不完全燃烧和火焰拖长的现象，形成的还原性气氛会使腐蚀性增强。含硫量高的煤引起腐蚀的可能性较大，硫的含量越高，腐蚀性介质的浓度就越高，游离硫和硫图11锅炉被腐蚀的水冷壁管化物含量也越大，同金属管壁发生剧烈反应的可能性也越大，从而破坏水冷壁管表面保护层。煤中氯收稿日期：2011—07—26：修回日期：2011—09—25和碱金属成分含量过高，很容易引起锅炉水冷壁管第5期陈可露，等：660MW机组锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

5、·9·的高温腐蚀。灰分虽不能直接对水冷壁管产生腐积分数很小，一般<0．03％e，当烟气中还原性气氛较蚀，但含灰量越大，对管壁的磨损就越大，失去保护强时，Hs的体积分数大幅上升。试验时，当O：的层的管壁遭受高温腐蚀的可能性也大大增加。因体积分数<1．0％、CO的体积分数大于满量程此，磨损与高温腐蚀有着密切的关系，煤中的灰分也(9．999％0)时，Hs的体积分数可达0．20‰以上。对水冷壁高温腐蚀产生间接的影响。试验期间测得HS的体积分数最高达0．40％e，会对(2)管壁温度。燃烧器区域附近水冷壁的热流水冷壁产生较强烈的硫腐蚀。密度很大(200～500kW／m)，温度梯度也很大，管试验时还发

6、现，4个工况下每层都有测点出现壁温度为623～673K，管壁温度越高，腐蚀速度较强的还原性气氛，其中3个工况测出H：s的体积越快。分数>0．2O‰。壁面处烟气温度变化较大，最低仅(3)高温火焰冲刷水冷壁。烟气中带有微量气780oC，紧贴水冷壁壁面处温度可能更低。体(如s0，s0，HS，HC1)，它们会对管壁产生腐蚀机组高负荷时由于控制O的体积分数，更容易作用，若高温火焰冲刷水冷壁，则腐蚀产物极易被高出现部分区域缺氧，形成还原性气氛。温火焰中的灰粒和未燃尽的煤粉冲刷掉，露出新的5原因分析及预防措施表面，从而再腐蚀。腐蚀与磨损交替进行，大大加快了腐蚀的速度。此外，火焰的冲刷和磨损加速了高在1

7、，2机组小修中，对管壁减薄量较大、壁温腐蚀的发展。磨损最严重的部位集中在火焰有效厚小于5．0mm的侧墙水冷壁管进行了更换，对腐蚀冲刷水冷壁的区域内，这也充分证明了磨损的影响。较重区域的侧墙水冷壁管进行喷涂处理。(4)煤粉的粗细程度。煤粉的粗细程度对腐蚀为减轻水冷壁管的腐蚀、吹损，根据烟气温度及也有较大的影响。煤粉越粗，越不易燃尽，导致火焰成分测试结果，考虑影响水冷壁高温腐蚀的因素，结拖长，进一步燃烧时，发生缺氧而形成还原性气氛，合该