600 MW超臨界火電機組低低溫省煤器管失效分析

陳志榮，房璐璐，王 魯

(華電電力科學研究院有限公司，杭州 310030)

0 引 言

省煤器是現代鍋爐不可缺少的受熱面，它吸收利用尾部煙道中的煙氣熱量，加熱鍋爐給水，達到節約燃煤的目的。但由于鍋爐燃用煤質較差、煤種多變或煙速設計過高，中國省煤器泄漏和爆管事故占機組事故比例較大[1]。

針對省煤器的腐蝕泄漏問題，付國霞[2]等將其分為3類：

1)磨損以及汽水分層造成管子破裂而泄漏

在省煤器垂直管段不會出現汽水分層現象。正常流動的水平管，只要汽水混合物流速較高，在攪動的作用下，汽和水混合得比較好，就不會出現分層。在分層流動時管子下部有水冷卻，水在流動中放熱系數很大，管壁不會超溫。而管子上部沒有水膜冷卻，但蒸汽所占份額又比較大，蒸汽的放熱系統較低，因此上部管壁可能超溫而導致破裂，當發生汽水分層時由于水面的波動，在水面附近的管壁溫度就會波動，時而與汽接觸溫度上升，時而與水接觸溫度下降，使金屬發生疲勞而損壞。此外，磨損會使省煤器管道強度下降，進而產生泄漏。這些屬于物理損壞。

2)低溫腐蝕

低溫腐蝕是一種化學損壞，是指由于煙氣露點(即酸露點)的提高，使低溫受熱面在壁溫低于露點以下的部分有大量硫酸蒸氣凝結，造成該處受熱面金屬的腐蝕破壞[3]。低溫腐蝕過程是多種化學物質在高溫下共同對管壁進行的復雜的動態腐蝕過程,其形成和發展取決于煙氣中SO3和水蒸氣的含量，腐蝕的速度與酸的濃度、金屬壁溫度以及材料性質等有關[4]。……