論1000MW超超臨界鍋爐高溫腐蝕分析及對策

蔡艷龍

摘 要：1000MW超超臨界鍋爐經常會在使用的過程中出現高溫腐蝕的現象，因此會對鍋爐產生很大的損壞，也更加容易對企業的安全生產造成影響。本文結合實際案例對1000MW超超臨界鍋爐高溫腐蝕的問題進行分析，并在之后提出改進的措施。

關鍵詞：1000MW超超臨界鍋爐;高溫腐蝕;分析策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.140

0 引言

多數燃煤電廠都非常容易出現電站鍋爐水冷壁區域的高溫腐蝕現象，這也是大多數燃煤電廠在運作過程中經常會出現的問題，甚至會在之后影響電力安全生產。金屬在高溫或者受熱的狀態下使得管壁的表面發出更多的煙氣，進而一側的金屬就容易被腐蝕。如果腐蝕過度則會使得水冷壁的厚度變薄，整體的強度也因此變低[1]。如果不注意處理則會造成爆管和泄漏等事故，最終使得整個機組運行的計劃得以暫停，也會因此嚴重影響機組運行的安全性和經濟性。

1 設備概述

某電廠所使用的鍋爐是由東方鍋爐股份有限公司制造的。在額定蒸發時，其鍋爐的主要參數如下：鍋爐的蒸發量為2888.6t/h，過熱器出口蒸汽的壓力為26.15MPa，過熱器出口的蒸汽溫度被控制在605℃，整個省煤器進口水的溫度被控制在298.6℃。

本鍋爐采用了平衡通風的控制方式，鍋爐運轉層的上方則會直接采用露天布置合并全鋼架結構的鍋爐。在一般工作情況，入鍋的煤硫的量會被控制在0.4%-1.6%之間。但是，當設備被投入使用之后，可以發現鍋爐一側壁內約18.6-47m的位置出現了冷壁高溫腐蝕的現象。如果不及時采用措施進行處理則不能夠保證鍋爐進行正常工作。

2 形成腐蝕現象的原因

鍋爐內部的一氧化碳濃度被控制在10000，內部二氧化碳的濃度被控制在260。在這樣的工作環境中，1000MW超超臨界鍋爐則會長期處于一種高溫的狀態中。過高的溫度會直接接近火焰樓壁的區域，從而形成一類還原性的氣體，從而使得鍋爐內部形成結膛的現象[2]。如果沒有在之后有效地進行處置，則也容易在鍋爐內部出現結渣的現象，最終使得鍋爐內部被高溫所腐蝕。

如果鍋爐內部的二氧化硫濃度一直超過100，則會因此出現高溫腐蝕的現象。一般情況下，鍋爐內部的5個檢測點的內部含有大量的粉塵。如果其粉塵的含量達到一定濃度之后，就會在鍋爐內部的墻面出現煤灰。如果高溫煙氣、一氧化碳和二氧化碳共同作用，就容易在之后出現高溫腐蝕的現象。

3 1000MW超超臨界鍋爐高溫腐蝕狀態的改進措施

正如上文所說，1000MW超超臨界鍋爐很容易在使用的過程中出現高溫腐蝕的現象。因此，需要采用針對性的措施對其進行改造，這樣才能夠改善鍋爐內兩側出現的腐蝕現象。具體來說，可以采用如下的改進措施。

3.1 對鍋爐內部的燃燒器進行改造

可以在每一層鍋爐的兩側都安裝合適的燃燒器，并作出如下的改造：第一，結合實際情況安裝12個35 ° 的水冷壁擴錐器，并在燃燒器內部進行二次風擴錐。第二，采用支撐肋板來有效地固定二次擴錐器，并在讓其結構不變的基礎上增加同流的面積。第三，在燃燒器的高溫區域內部融入防止被燒壞和磨損的高溫合金材料，這樣才能夠避免爐膛出現被氧化的現象。第四，采用防脫離和防變形的措施來有效地防止高溫狀態下出現的結渣和氧化的現象。只有采用上述的措施進行改造才能夠有效地提高鍋爐內的燃燒效率。

3.2 增設燃風改造系統

可以通過對前后高溫鍋爐兩側的墻壁進行改造，從而更好地提高爐膛內的燃燒效率。必要時可以通過增加12套側燃風裝置來增大鍋爐內的含氧量。這樣，位于鍋爐內部的煤炭就能夠有效地實現充分燃燒。如果能夠在燃燒的過程中引入二次風道，鍋爐內部的火焰方向就能夠在第一時間更好地被控制，也不會在燃燒的過程中出現偏斜的情況。

另外，在設計的過程中，需要將側燃風道不知在各層燃燒器風道的下部。這樣，更多的風就能夠有效地吹入鍋爐內部，最終也就能夠保證1000MW超超臨界鍋爐能夠實現穩定運行。可以在側燃風道內部安裝上一個調節閥。這樣即便鍋爐內部出現了異常，大家也可以在第一時間運用調節閥進行調節。

如果鍋爐一直都處于正常運行的狀態下，大家可以利用調節閥來有效地控制鍋爐內部的燃燒情況，并對鍋爐內部的配風進行控制。注意用調節閥將燃燒的風度控制在不小于40%的狀態下。這樣鍋爐內的含氧量就會變高。鍋爐內的化學反應和燃燒也會因此變得更加充分。圖1有效地顯示了高溫煙氣檢測點的操作情況。

4 結束語

綜上所述，本文先介紹了1000MW超超臨界鍋爐內部的結構，之后再具體分析形成腐蝕現象的原因，并在之后采用包括“對鍋爐內部的燃燒器進行改造”和“增設燃風改造系統”的措施來改進1000MW超超臨界鍋爐高溫腐蝕狀態。而如果能夠有效地對1000MW超超臨界鍋爐內部進行改造，才能夠有效地控制燃燒后產生的一氧化碳和二氧化碳含量。如果能夠將燃燒的量控制在1%一下，鍋爐內部的燃燒效率則能夠變得更高。必要時也可以通過提高鍋爐內部的含氧量來增加高溫鍋爐的燃燒效率。這樣既能夠在燃燒的過程中降低氣體的含粉量，還能夠有效地改善鍋爐內部產生的高溫腐蝕現象。并讓燃燒的過程變得更加順利。

參考文獻：

[1]徐遠鵬.鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因及對策[J].中國電力，2017（05）：126-129.

[2]李剛，李錫孝，魏銅生等.1025 t/h 鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因分析及解決措施[J].熱力發電，2017（02）：132-139.

[3]鐘萬里，吳奭登，曾凡云.超臨界鍋爐水冷壁高溫腐蝕分析及對策[J].熱力發電，2016（05）：89-96.