超临界直流锅炉氧化皮脱落原因及预防研究

超临界直流锅炉氧化皮脱落原因及预防研究

发表时间：2019-07-09T11:45:52.833Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：陈强

[导读] 摘要：超临界直流锅炉是一个强耦合、非线性、多参数的复杂系统，迅速准确地测量出其水煤比是锅炉安全、经济、稳定运行的保障。

（国家能源集团国神集团店塔电厂陕西省神木市 719300）

摘要：超临界直流锅炉是一个强耦合、非线性、多参数的复杂系统，迅速准确地测量出其水煤比是锅炉安全、经济、稳定运行的保障。超临界直流锅炉一般是以汽轮机主蒸汽调节阀开度、锅炉给水量、燃料量作为输入，机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽温度作为输出的强耦合、非线性、多参数的复杂被控对象。

关键词：超临界；直流锅炉；氧化皮脱落；原因；预防

1、超临界锅炉

超临界火电技术由于参数本身的特点决定了超临界锅炉只能采用直流锅炉，在超临界锅炉内随着压力的提高，水的饱和温度也随之提高，汽化潜热减少，水和汽的密度差也随之减少。当压力提高到临界压力(22.12Mpa)时，汽化潜热为0，汽和水的密度差也等于零，水在该压力下加热到临界温度(374.15℃)时即全部汽化成蒸汽。超临界压力临界压力时情况相同，当水被加热到相应压力下的相变点(临界温度)时即全部汽化。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存在汽水两相区，由此可知，超临界压力直流锅炉由水变成过热蒸汽经历了两个阶段即加热和过热，而工质状态由水逐渐变成过热蒸汽。因此超临界直流锅炉没有汽包，启停速度快，与一般亚临界汽包炉相比，超临界直流锅炉启动到满负荷运行，变负荷速度可提高1倍左右，变压运行的超临界直流锅炉在亚临界压力范围内超临界压力范围内工作时，都存在工质的热膨胀现象，并且在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾;在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。超临界直流锅炉要求的汽水品质高，要求凝结水进行100%除盐处理。由于超临界直流锅炉水冷壁的流动阻力全部依靠给水泵克服，所需的压头高，即提高了制造成本又增加了运行耗电量且直流锅炉普遍存在着流动不稳定性、热偏差和脉动水动力问题。另外，为了达到较高的质量流速，必须采用小管径水冷壁，较相同容量的自然循环锅炉超临界直流锅炉本体金属耗量最少，锅炉重量轻，但由于蒸汽参数高，要求的金属等级高，其成本高于自然循环锅炉。

2、超临界直流锅炉运行条件?

锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。制粉系统：采用中速磨煤机直吹式制粉系统，每炉配6台磨煤机（5台运行，1台备用），煤粉细度按200目筛通过量为75%。煤粉均匀性系数为1.1。给水调节：机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速给水泵。空气预热器进风加热方式：一二次风采用暖风器加热。空预器结构保证在各种负荷和环境温度下不出现冷端腐蚀。

3、超临界直流锅炉的特点

3.1技术特点

3.1.1良好的变压、备用和再启动性能?

锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用四只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。?

3.1.2燃烧稳定、温度场均匀的墙式燃烧系统?

墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大，相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在上炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制结渣。

3.1.3经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）?

LNASB燃烧器不仅能够高效、稳定地燃烧世界各地的多种燃煤，而且已经作为一种经济实用的手段来满足日益严格的降低NOX排放的需要。

3.1.4可靠性的运行性能?

直流锅炉在燃烧等方面的研究和应用上进行了大量工作，并对已投运的机组积累了大量的调试和研究数据。

3.2?结构特点?

本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接。螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，水冷壁吸热均匀，管间热偏差小，使得水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀。因此，螺旋管圈水冷壁更能适应炉内燃烧工况的变化。在螺旋管圈水冷壁部分采用可膨胀的带焊接式张力板垂直刚性梁系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载传递给上部垂直水冷壁，保证锅炉炉膛自由向下膨胀。布置于上炉膛的屏式过热器采用膜式管屏末端技术，使管屏平整防止结焦、挂渣。省煤器为H型鳍片管省煤器，传热效率高，受热面管组布置紧凑，烟气侧和工质侧流动阻力小，耐磨损，防堵灰，部件的使用寿命长。

4、超临界直流锅炉氧化皮脱落原因及预防措施

4.1超临界直流锅炉氧化皮脱落原因分析

4.1.1炉管材质

超临界直流锅炉炉管大多以合金为主，其中Cr的含量不同决定了不同炉管的耐热性和抗氧化性也存在较大的差异，如果在使用炉管时，需要根据不同的Cr含量要求安排不同的使用环境。如果没有根据炉管的使用环境进行合理的设计，就会使炉管在运行过程中发生温度过高、氧化过快等问题，加速氧化皮的生成，进而造成氧化皮脱落。

4.1.2管壁温度

很多已经生成氧化皮或者氧化皮脱落的炉管仍然被应用，可能会导致炉管局部温度过高，加速氧化反应的发生，当炉内温度过高时，炉管的温度也会在短时间内持续升高，氧化皮的厚度也会随之增加，当达到一定厚度时便会脱落。

4.1.3锅炉机组启停时形成的热应力

在锅炉启动和停止的过程中都需要较大的热负荷，才能使水循环达到锅炉启停所需要的流量标准，在热负荷的作用下炉管会有一短时

循环流化床锅炉结焦的原因分析及措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 循环流化床锅炉结焦的原因分析及措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-1020-95 循环流化床锅炉结焦的原因分析及 措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 摘要：循环流化床锅炉技术是目前迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。结焦就是循环流化床锅炉运行中较为常见的故障，它直接影响到锅炉的安全经济运行。本文结合循环流化床锅炉的运行特点，根据本人几年来的流化床锅炉调试和运行经验，分析流化床锅炉结焦的主要原因，并对如何预防循环流化床锅炉结焦进行了探讨。 关键词：循环流化床锅炉结焦原因措施 概述 大型CFB锅炉是近几年才发展起来的电站锅炉，它的设计、运行都有待不断积累经验去完善，运行中难免出现一些问题。通过对我国已投产440t/h级大型

CFB锅炉的调研发现，相对于常规煤粉炉，CFB锅炉结焦已是一个最为普遍的且是比较严重的问题。处理不好势必严重影响CFB锅炉的安全经济运行，也影响到CFB锅炉的进一步发展与应用。因此对循环流化床锅炉结焦原因的分析并提出解决办法，会不断提高大型CFB锅炉稳定运行水平。 1、结焦现象及原因 循环流化床锅炉在运行时出现结焦的现象主要有：⑴ CRT显示床温、床压极不均匀，燃烧极不稳定，相关参数波动大，偏差大。⑵结焦初期(局部)料层差压下降，结焦严重时，料层差压急剧增加。⑶氧量快速下降，几乎近于零。⑷炉膛负压增大，一次风量，风室风压波动大。⑸负荷、压力、汽温均下降。⑹排渣不畅，床层排渣管发生堵塞，单个或多个放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔烧结性焦块(局部结焦)； ⑺观察火焰时,局部或大面积火焰呈现白色。 2、结焦原因分析 当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超

火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究

火电厂锅炉受热面管氧化皮脱落事故原因的现代研究 摘要随着我国人们生活水平的提高，人们对于电力需求变得越来越高，并对其产生了依赖。基于上述背景，我国发电厂为了满足人们的需求，开始更新现有的技术和设备，扩大电力的生产能力。目前，超（超超）临界机组是目前发电厂所引进的最新的设备，其所具有的各项性能也是相对较好的，但是在其使用过程中却存在氧化皮脱落的问题，这在一定程度上降低了设备使用的安全性，增加了发生事故的概率。下面作者就针对氧化皮脱落的特征、形成原因以及解决措施进行阐述。 关键词火电厂；锅炉受热面管；氧化皮脱落；事故原因；对策 1 氧化皮脱落的主要特征 通过对发生氧化皮脱落的炉管进行观察和研究能够发现，由于炉管的材质不同也会出现不同的差异。当炉管材料为铁素体钢时，所产生的氧化皮是相对较厚的，一般都能够达到1mm左右，其在脱落时一般都是大面积脱落。当炉管材料为奥氏体不锈钢时，其所形成的氧化皮是较薄的，一般都在30到50μm之间，其所发生的脱落都是小片脱落。氧化皮在发生脱落以后，主要堆积在U型管弯曲的部分、节流孔等部位，从而造成局部温度过高，发生爆管事故[1]。 2 影响锅炉氧化皮脱落的因素 火电厂（超）临界直流锅炉运行过程中，蒸汽温度最高可达550 ℃～600 ℃，而蒸汽强氧化范围为450 ℃～700℃，恰好处于锅炉运行温度范围内，水蒸气这一温度范围内分解成为氢氧原子和氧原子，易与炉管内壁金属离子发生反应所生成产物即为氧化皮（以Fe2O3、Fe3O4、FeO为主要成分），随着高温高压氛围的持续，金属管壁会持续被氧化，最终形成大量的氧化皮。当不锈钢炉管内氧化膜积累到0.05～0.1 mm厚度，达到临界厚度，或母材基体与氧化膜之间的应力达到临界值时，氧化皮会自然脱落，甚至堵塞炉管，造成炉管爆炸。基于锅炉氧化皮形成和脱落原因，对影响锅炉氧化皮脱落的因素进行以下分析[2]。 2.1 炉管材质因素 炉管材质合金成分较多，Cr含量各异，T23、T91、TP347和Super304H耐热钢抗氧化性和抗氧化温度也不同，如果不根据这些成分实际状况进行设计，炉管实际运行中就可能会使温度裕度不足，甚至使炉管运行温度长时间高于抗氧化温度，致使短时间内快速氧化，氧化皮厚度超过临界标准，最终导致氧化皮脱落。 2.2 管壁温度因素 对于已经脱落的氧化皮或炉管爆炸事故，一般是可以通过查找运行记录来检查温度是否超标的方法进行验证。当锅炉金属在超过设计温度或超过钢的最高氧

锅炉结焦的原因、危害和解决办法

锅炉结焦的原因、危害和解决的技术办法 高岩峰 摘要：通过对锅炉结焦的机理的研究，结焦危害的认知，总结出运行中防止锅炉结焦的技术及安全措施。通过具体对煤粉细度、过量空气系数 (氧量)及喷燃器一、二次风率等因素的调整，磨煤机运行方式的改变，以及坚持及时清焦吹灰等措施，保证锅炉燃烧稳定、不结渣、不超温，运行方式合理，锅炉达到设计参数并且能长时间带满负荷运行。 关键词：结焦熔点燃烧调整 1.引言 燃煤锅炉结焦是工业锅炉运行中比较普遍的现象。它会破坏正常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，造成爆管事故，严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。 2.锅炉结焦的原因 2.1结焦与煤质成分及灰熔点有关 燃煤成分及特性（元宝山发电厂燃用的老年褐煤）

结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。可见，灰的熔点是结焦的关键。煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。 灰的熔点与灰的化学成分、灰周围的介质性质及灰分浓度有关。灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低。灰熔点比其混合物中最低熔点还要低。灰熔点与灰周围的介质性质有关。当烟气中有CO、H2等还原性气体存在时，灰熔点降低大约200℃。这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故，二者熔化温度相差200～300℃。 煤在燃烧时，其灰分熔融特性温度用变形温度、软化温度和溶化温度数值表示。软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。从上表可看到元宝山燃用的褐煤灰熔点一般在1200℃左右(高于锅炉炉膛受热面的设计温度)，但是如果有还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的情况下，燃用了这种煤非常容易结成焦块。 2.2结焦与设计、安装有关 由于炉膛设计不合理或锅炉不适当的超出力运行，而造成了炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁面和炉膛出口时，不能得到足够的冷却，从而造成结焦。 若燃烧器安装角度有偏斜、燃烧器本身存在缺陷，燃烧器切圆过大，煤粉气流发生偏斜擦墙，往往会导致锅炉严重结焦。 2.3结焦与燃烧调整有关 2.3.1一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，四角风量分配 不均匀，四角燃烧器粉量不均匀等原因，均会引起煤粉气流擦墙结焦。各角二次风量、风压不平衡使炉内燃烧工况恶化，有的在喷口形成回流卷吸高温烟气，风粉混合不良、搅拌不好，烟气冲刷与该角相邻的两侧墙，造成结焦严重。 2.3.2磨煤机一次风量过低，风速过低，出口一次风管不同程度堵管，导致磨煤机出 口一次风管到各角阻力差别较大，各角一次风量、风压不均，管道短阻力小的着火点提前而使喷燃器口大量结焦，管道长阻力大的着火点推后，进一步抑制其余各角煤粉射流，破坏了四角切圆燃烧，火焰偏斜。 2.3.3空气量不足，使煤粉达不到完全燃烧，未完全燃烧造成烟气中一氧化碳增多，灰

高温氧化皮

超临界锅炉高再管氧化皮脱落分析与解决措施 某公司2号炉，为哈尔滨锅炉厂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，型号为HGl980/25.4-YMl。于2005年6月投产。 锅炉为单炉膛、一次再热、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构n型锅炉，锅炉设计煤种为神府东胜煤。主蒸汽额定蒸发量为1952t/h，温度543℃，压力25.4MPa；再热汽温度569℃。压力4.77MPa。 高温再热器布置于水平烟道内，与立式低温再热器直接连接，没有布置中间连接集箱，采用逆顺混合换热布置。高温再热器沿炉宽排列95屏，每屏管组采用10根管，人口段管子为Φ57mmx4.3mm，材质为SA-213T22，中间段管子为Φ51mmx4.3mm，材质为SA-213T91，出口段的前6根管子为Φ51mmx4.3mm，材质为SA-213 TP347H，后6(应为后4根)根管子与中间段相同。如图1所示。 图1 高温再热器结构图 1 高温受热面检查情况 根据其它超临界锅炉在运行中出现的问题，并结合日常金属监督统计结果，2007年2号机组首次大修中。将检查高温受热面有无氧化皮堆积列人检修项目。对屏过、末过、高再底部弯头有无氧化皮堆积进行射线拍片检查。屏过检查了4屏，末过检查了1屏，未在底部弯头处发现有氧化皮堆积。因2号炉的高温再热器在日常金属监督中，发现个别测点处经常有超温现象，故本次着重对超温处进行检查。 1.1 高再检查情况

图3 T91管内壁形 貌图4 P347管内壁形貌 日常的金属监督统计中知道高再只是在个别测点附近的管屏超温，从检修时的拍片检查证明了这一点。是超温严重引起氧化皮的产生与脱落。同时高再氧化皮堆积的分布特点是B侧多于A侧，可初步判断在水平烟道内存在流速或者温度场的左右分布不均，造成B侧高温再热器超温严重。同时我公司将高再的超温报警值定为626°C，此温度目前看来不合理．超过了T91的长期使用温度。不能保证高再的正常运行．应该降低。 高温再热器局部区域超温的原因是水平烟道内烟气分布不均，而烟气分布不均的原因：一是因吹灰器对中间的5-6排吹不到，使中间几个管屏处积灰严重，导致中间部分的通流面积小；烟气在两侧的流量大。二是从锅炉专业得知A侧空预器堵塞比B侧严重。使B侧烟气流量比A侧大。这就造成B侧超温严重，促进氧化皮的生成，使高再管底部弯头堆积较多的氧化皮。 3 处理措施 3.1 检修措施 考虑到检修时间，本次检修只对堆积高度超过10mm的高再管进行割管，取出堆积的氧化皮。 3.2 运行措施 1)对于检查出的氧化皮堆积高度低于10mm的管屏及其它还未检查的管屏，由发电运行部制定措施。于启动过程中利用旁路尽早建立较大的启动蒸汽流量。对再热器进行吹扫，力求将底部弯头堆积的氧化皮吹出，减少氧化皮沉积形成堵塞的可能性。 2)为防止氧化皮的脱落，运行上也采取了对应的措施，如启停机过程中控制升压降压速度；机组在启停操作当中，升(降)温升(降)压平缓可控，不可大起大落或者幅度过大。减温水操作时其投停和调节尽量平稳和小幅度操作。防止减温水大增大收的脉冲式变化；避免在蒸汽流量很低时投用减温水，防止出现启动过程汽温与壁温的大幅波动现象。

锅炉水冷壁管氧化皮生成、危害、防范措施

锅炉水冷壁管氧化皮生成、危害、防范措施 运行中，受热面钢材内表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。在570 ℃以下，生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其Fe3O4) ，因而可以保护钢材以免其进一步氧化。当超过570 ℃时，氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO共3层组成( FeO 在最内层) ，主要是由FeO 组成，因FeO致密性差，破坏了整个氧化膜的稳定性。 一、锅炉氧化皮生成的主要因素 1.锅炉燃烧区域炉膛热负荷越大时，说明火焰越集中，此区域温度也越高，对锅炉燃烧稳定性和抗干扰能力越有利；但燃烧区域水冷壁吸热量也越大，水冷壁管越容易超温，为锅炉水冷壁管的氧化提供了有利的温度条件。 2.锅炉贴壁风速过低，会导致煤粉气流冲墙，造成水冷壁管减薄和超温。 3.水冷壁管检修工艺差，由于检修质量差，部分水冷壁管受热向内膨胀，由于热态下膨胀系数较大，使其过于靠近燃烧区域，受热超温。 4.水冷壁管的厚度过大或者不均（我厂水冷壁管厚度要求正偏差，且按吨交货），部分地方因传热和热阻不同，造成水冷壁管的各部位吸热量不同，部分地方有可能超温。 二、氧化皮剥离和堵塞的原因 1.氧化皮剥离和堵塞的因素有： ①部分管子长期超温，形成含FeO成分较多的易剥离的多层氧化膜。 ②在锅炉启停过程中，管子温度变化幅度较大，使得管内氧化皮容易剥离。 2.氧化皮剥落的危害 ①氧化皮堵塞管道，由于通流面积变小，流量变小引起相应的受热面管璧金属超温，最终导致管子超温爆破。 ②锅炉蒸汽管道内剥落下来的氧化皮，是坚硬的固体颗粒，严重损伤汽轮机通流部分高/中压级的喷嘴﹑动叶片及主汽阀﹑旁路阀等，导致汽轮机通流部分效率降低，损伤严重时甚至必须更换叶片。 ③检修周期缩短，维护费用上升。 三、控制氧化皮生成及剥落的防范措施 1.机组启动控制措施 ①主参数控制：汽包壁温升速率变化不大于1.5℃/min，最大汽温变化不大于5℃/min，受热面壁温不超过规定值。在机组启动过程中，全程监视各壁温测点

锅炉结焦原因分析及预防措施

锅炉结焦原因分析及预防措施 范虎虎 （西安兴仪启动发电试运有限公司，陕西，西安）摘要：结焦是锅炉运行中较普遍的一种现象，尤其是当烧劣质煤的时候，结焦现象更为明显。结焦不但会严重影响锅炉机组的正常运行，而且为安全运行埋下严重隐患。为此，防止锅炉结焦，了解结焦的危害、原因及预防和消除方法对运行人员具有十分重要的意义。 关键词：结焦，超负荷，周界风，配风，吹灰，打焦。 Abstract : Coking is a common phenomenon during boiler operating, and it can be more obvious while the inferior coal was combusted. It can not only influence the normal operation of boiler unit, but also can burry the hidden danger for safe operation. Therefore, it is very important to the operators to avoid coking, to knowing the influences of coking, to knowing the reason, the preventing and illuminating method of coking. Key words : Coking, over-load, perimeter air, air distribution, soot- blowing, coke removal. 引言 现代大型电站锅炉运行中，锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。锅炉主要以煤作为燃料，其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等，这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面，造成受热面的结渣和积灰。锅炉结渣、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、锅炉的热经济性降低，还可能造成烟气通道的堵塞，影响锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。锅炉结渣是客观存在、不可避免的，从现有大型机组生产运行情况看，有相当数量的机组为不同程度的结渣问题所困扰。对采用常规煤粉燃烧方式的锅炉来说，炉膛结渣将一直是设计和运行中需要认真对待的问题。从理论上对锅炉结渣、积灰的原因进行分析、探讨，掌握锅炉结渣的规律，从生产实践上采取合理的措施防止锅炉结渣、积灰，防止锅炉掉大焦就具有长期的、现实的意义。 1.结焦机理：锅炉正常运行中，炉内火焰中心区域温度在1500℃以上，此处煤灰粒子呈熔融状态，当到达水冷壁或炉膛出口附近经过充分冷却时，其温度已降至灰熔点以下，灰粒固化就不会粘附在受热面上形成焦渣。但如果在运行中操作不当，配风不合理使燃烧中心偏斜、火焰贴墙或产生还原性气氛以及热负荷过高则会使炉墙附近烟温过高，熔融灰不能凝固，碰到水冷壁就会粘附在受热面上形成结焦。当水冷壁结焦时，其吸热能力下降，会使水冷壁附近及壁面温度进一步升高，从而加剧结焦的发展。

超临界机组防止高温氧化皮集聚脱落造成设备损害的技术措施

防止高温氧化皮脱落对机组造成危害的技术措施高温氧化皮是指金属与高温蒸汽中的氧发生氧化反应而生成的氧化物。在我国高温氧化皮研究是在2000年以后正式被提上议程，随着超临界发电机组在国内的不断投产，防止高温氧化皮生成、脱落对机组安全运行造成的危害越来越被重视。 一、高温氧化皮的特性 1、高温氧化皮生成具有阶段性：高温蒸汽管道的氧化皮在560℃以下生成非常慢，在560℃~590℃之间生成较快，超过590℃~620℃之间生成速度很快（超临界机组设备厂家和运行规程规定，锅炉主汽温度禁止超过590℃，一是考虑金属应力变形，二是考虑氧化皮问题），620℃以上又呈下降趋势。也就是说高温氧化皮生成具有阶段性。以前125MW机组、200MW 及300MW强制循环机组，由于温度不超过560℃，很少考虑氧化皮问题。 2、高温氧化皮随着机组连续运行时间延长厚度会逐渐增加，达到一定厚度会脱落，特别是在温度突变时，脱落速度会加快且成片脱落。 3、高温氧化皮开始生成速度较快，当形成氧化膜层后，生成速度逐渐减缓。 4、不同钢材抗氧化皮性能所有不同。 二、氧化皮脱落的危害及处理 1、机组连续运行时间越长，氧化皮层越厚，氧化皮脱落的可能性越大；温度反复突变，氧化皮越容易脱落。运行中氧化皮脱落，对汽轮机喷嘴、阀芯、叶片等部件产生冲击，容易损坏汽机部件。锅炉停炉及点火过程中，由于管道没有蒸汽流动或蒸汽量很小，脱落的氧化皮就会沉积在管道的下部或联箱的底部，容易造成部分管道的流通面积减小，在机组并网后锅炉燃料增加，烟温逐渐升高，部分流通面减小的过热器管因得不到蒸汽的充分冷却，就会超温，金属的分子结构发生改变，强度下降最后爆管。 2、防止氧化皮大面积快速脱落，一是保持温度升降平稳，避免大起大落，也就是在正常运行调整中，避免给水量大幅变化、减温水阀门突开突关；二是机组连续运行一段时间后（一般为2200小时），采用降温降压大流量冲刷一次，使已形成一定厚度但量不是太大的氧化皮脱落，随着蒸汽带走。这里所说的降温降压大流量冲洗，是指汽机调门全开，主汽和再热汽温度降至520℃，维持85%左右额定负荷运行4~6个小时。为什么选择这样的参数，原因如下：一、这样的参数，锅炉已达额定蒸汽量即大流量；二、降温降压的目的是增大蒸汽流量，提高锅炉管道蒸汽的流速，增强冲洗效果；三、汽机调门全开目的是降低进入汽轮机叶片等设备的流速，减少蒸汽携带的固态氧化皮对设备的冲击而可能造成的损害；四、主汽温度选

超(超)临界机组氧化皮生成、剥落机理与防治措施.

超（超）临界机组氧化皮 生成、剥落机理与防治措施 锅炉水/蒸汽流通系统中氧化皮的生成、剥落与沉积主要集中在炉前高压给水系统、水冷壁、过热器、再热器、主汽调门中。氧化皮的生成、剥落与沉积受温度、压力、蒸汽参数（密度、离子积、介电常数、PH、氢电导率、阴离子含量、比电导率、氧化还原电位）、蒸汽溶氧量、蒸汽含铁量、蒸汽铬酸根含量等多种参数共同控制。在锅炉不同位置氧化皮的生成、剥落、沉积机理不同，炉前高压给水系统和水冷壁中的氧化皮的沉积主要是流动加速腐蚀所致。再热器、过热器与主汽调门中的氧化皮形成、剥落与沉积机理更加复杂，总的来说控制蒸汽含铁量、控制蒸汽氧化还原电位、降低蒸汽溶氧量有助于减少氧化皮的形成、剥落与沉积。 图1 电厂系统图

一、生成、剥落与沉积原理 1.1、氧化皮在炉前和水冷壁中的生成、剥落与沉积机理 碳钢在水中不稳定，有腐蚀倾向，只有在钢表面形成稳定的氧化膜后，才能保持稳定。在不同温度条件下，氧化膜的形成机制不同，其微观结构也不同。在较低温度条件下形成的磁性铁氧化膜是多孔、疏松的。在较低温度下，氧化膜的形成分为3步： 第一步：Fe的氧化和H+的还原: Fe→Fe2++2e-；2H++2e-→H2； 总反应为： Fe+2H2O→Fe2++2(OH-)+H2 (1) 第二步：Fe2+和2(OH-)极易发生反应生成Fe(OH)2； Fe2++2(OH-)→Fe(OH)2 (2) 第三步：Fe(OH)2被氧化生成Fe3O4； 3Fe(OH)2→Fe3O4+4H2O+H2↑ 由式(1)可见，在较低温度下，氧化膜的形成需要有一定量的铁离子和氢氧根。钢表面上的铁离子是由腐蚀过程扩散至表面的，而氢氧根则与水的PH值有关。磁性氧化铁的形成通常受形成和溶解2个反应动力学控制。任何条件的变化导致此动力学状态改变时，都会影响磁性氧化铁的稳定。扩散系数和介电常数等因素会综合影响碳钢的腐蚀速率。

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施 发表时间：2016-11-09T17:00:19.283Z 来源：《电力设备》2016年第17期作者：左爱成 [导读] 某电厂SG-1060/17.5-M802型2台300MW循环流化床锅炉采用单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台外置式换热器、平衡通风、回料腿给煤的布置方式。 （山西平朔煤矸石发电有限责任公司） 摘要：循环流化床锅炉是一种可以燃烧劣质燃料的锅炉，是一项高效、清洁的燃烧技术，通过流化和循环过程，能把以煤矸石为代表的劣质燃料的可燃部分彻底燃尽，大幅度地提高燃烧效率的技术，实现资源综合利用。然而，结焦作为锅炉正常运行的一种常见事故，直接影响锅炉安全运行。本文结合本厂锅炉运行情况，加上本人几年来在本厂循环流化床锅炉调试及运行经验，对流化床锅炉结焦事故进行分析、总结，并对如何预防该类型锅炉结焦进行探讨。 关键词：循环流化床锅炉；结焦；原因分析；预防措 绪论 某电厂SG-1060/17.5-M802型2台300MW循环流化床锅炉采用单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台外置式换热器、平衡通风、回料腿给煤的布置方式，一次风经空气预热器加热后分左右两侧水平进入水冷风室，通过布风板上的钟罩式风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流。 一、结焦原因分析 1.大颗粒床料的存在导致流化不良 CFB锅炉起动用的床料要求采用CFB锅炉排出的冷渣，粒度一般控制在0~8mm，其中1mm以下占20%，1~3mm占50%，3~8mm占25%，6mm以上的不能大于10%，若起动床料颗粒度太大，则需要较高的流化速度[1]。在锅炉点火起动过程中，风量略高于临界流化风量，当床料颗粒较大，容易出现大颗粒沉底致床料严重分层，使流化不良，引发结焦。 2.本锅炉采用床上、床下联合点火和助燃系统，由于床上油枪燃烧不易控制，锅炉一直采用布置在水冷风室之前左右两个一次风道内布置的两台风道燃烧器（床下油枪）点火，其中每台风道燃烧器布置两支油枪，上下布置。 在起动点火期间需要长时间运行床下油枪，为了使火焰燃烧充分，运行中严格控制油压及油枪雾化，通常燃油压力不低于2.5MPa。（油压低，油枪雾化效果减弱）同时，严密监视左右侧风道燃烧器进口处滤网差压，滤网差压过大或滤网堵塞直接影响锅炉安全运行。滤网堵塞后，切除滤网旁路运行时间要尽量缩短，必要时停止油枪运行，否则会严重影响油枪雾化效果，甚至堵塞油枪，严重时火焰里有大量未燃尽的油烟附着在风室风帽上，一部分未燃尽的油烟混杂在风帽口的床料里堵塞风帽，造成局部流化不良，形成层状的含有油烟的焦块。点火过程中，炉膛左右侧流化风量均不得低于最低流化风量。 3.料层差压的影响 料层差压是一个反应燃烧室料层厚度的参数，在锅炉运行中，料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量，如料层厚度过大，有可能引起流化不好造成炉膛结焦。 二、防止结焦的技术措施分析 1 点炉前的检查准备工作 点火前要做临界流化风量试验，风帽是否有堵塞，运行中以此风量来指导运行调整，正常运行中要保证流化正常，一次风量任何时候都不得低于此风量。要认真做好流化试验，就地观察底料流化情况及厚度，确保合格。良好的炉内空气动力场，可有效控制旋风分离器的二次燃烧，避免燃烧室、旋风分离器、回料器的超温结焦。在返料系统投入的情况下应经常检查返料是否畅通，防止因返料不正常床温急剧变化超温而造成锅炉结焦。 2.点炉及运行过程中的防范措施 （1）投油枪点炉过程，床温达到500-550℃稳定燃烧后开始投煤，另根据启动燃煤品质不同，投煤温度视情况可适当提高或降低。刚开始投煤时，遵循少量多次间断给煤的原则以免造成爆燃现象。投煤时，炉膛两侧以给煤机最低负荷各投运一条给煤线，采用脉动给煤方式，即给煤5min后停止给煤，确认炉膛氧量下降、床温上升后才可再次并逐渐延长点动给煤时间、增加给煤量，逐渐投入连续给煤。通过控制油枪出力和给煤量，维持床温600-700℃，确保主汽温度在320℃左右，满足冲转要求。 （2）启炉时回料腿由于回料温度较低、流动性差，容易出现回料腿堵塞。建议启炉时应密切观察回料腿温度、压力的变化，如温度不变，则应全开返料风调节阀门进行吹扫流化，吹扫时应注意防止回料腿内的物料突然大量返回炉膛影响燃烧。外置床投运时，开启各室风门、灰控阀要缓慢，密切注意床温的变化，防止造成床温大幅下降。 （3）适当控制一次风量，炉膛左右侧流化风量大于最低流化风量。风量过大，床温上升速度减慢。风量过小，物料流化不良并且风道燃烧器容易超温。为保证安全稳定运行，应在点火过程中保证布风均匀性，并注意在点火过程中严格控制床压，一般不低于6KPa，发现床压低时要及时补充床料。避免低温结焦，最好的办法是保证易发地带流化良好，颗粒混合迅速均匀或处于正常的流化状态，这样温度均匀，可防止结焦。 （4）合理控制料层差压，当料层差压过高时应立即排渣，尽量少放勤放或连续放渣，使料层差压保持在设计值范围内（6-8kPa），确保料层厚度合理[4]。 （5）严格控制好床温，及时发现局部超温结焦。运行中通过监视均匀布置的床温测点变化情况，对异常工况及早采取措施；当发现床温过高时应立即增加一、二次风量或减少燃料以降低床温，锅炉各点床温偏差不易过大，及时调整炉前给煤插板，控制锅炉前后墙落煤量，控制各点温度。根据床温上升情况，及时细调、微调风量及给煤量，保持流化良好，控制床温涨幅不得过快，避免床温大幅度变化，造成恶性循环。一般床温应控制在850-950℃之间，最高不应超过1000℃。其主要控制手段是调整风煤配比及返料量。应注意，如因煤粒变粗或煤质变差等原因引起床温波动，应视情况适当提高一次风量来流化床层，控制床温，否则易出现大颗粒沉积，床层分层，造成局部或

超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施

超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施 [摘要]介绍了XX电厂锅炉末级过热器因氧化皮引起的爆管情况。分析了超临界锅炉氧化皮的形成和剥离机理，并从锅炉设备运行、改造及管理等方面，提出了控制氧化皮形成和剥落的措施。通过采取这些措施，有效地控制了氧化皮的产生。 [关键词]过热器；氧化皮；壁温；堵塞；爆管 1锅炉过热器系统 XX电厂8号锅炉为上海锅炉厂引进美国阿尔斯通技术生产的单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、全钢架悬吊结构、固态排渣超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，型号为SG-1913/25.4-M95，蒸汽压力25.4MPa/4.19MPa，蒸汽温度571/569。过热和再热蒸汽调温除摆动燃烧器喷嘴调节外，主要靠喷水和调节煤水比。 2爆管情况 XXXX年X月XX日，XX电厂8号炉点火，至21日0：30，机组带负荷至600MW。6月221：50，锅炉再热汽温异常升高，给水流量突增至100t/h，现场检查68m处异音较大，确认为受热面泄漏。停炉后检查发现，末级过热器有两处爆口：第1处在右侧第14屏第9根管，爆口呈菱形，长度60mm，宽度32mm，端面光滑。爆口两边呈撕薄撕裂状，从爆口特征分析为短期过热爆口。第2处爆口在右侧第24屏第11根管，未全部爆开，长度20mm，爆口附近有众多平行的轴向裂纹，从爆口特征分析为长期过热爆口。在该根管下弯头处割管取出约90g 的氧化皮，其厚度0.14mm（如图1）。两处爆口全部在标高70m位置。爆管管子格：d38.1mm7.96mm，材质SA213T91。 发生爆管后，XX电厂采取源透视、胀粗测量、割管等措施扩大检查，共发现吹损减薄管35根，胀粗直径大于d38.5mm的管子6根，内部沉积氧化皮管子3根，对此全部进行了处理。爆管原因初步分析为：上海锅炉厂超临界锅炉末级过热器管屏内圈直管和下弯头部位设计使用了抗高温氧化性能比T91等级低的T23材料，在长期高温作用下，T23管内壁生成氧化皮，并不断增厚。在锅炉起、停以及负荷突变的情况下，由于母材与氧化皮的线膨胀系数不一致，温度应力差等致使氧化皮拉裂而发生剥落，顺蒸汽流至出口端下部弯头处堆积，使管路流通截面减小，进而发生过热而爆管。 1氧化皮形成剥落分析 1.1氧化皮的形成 钢表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。在570度以下，

高温氧化皮对机组运行的危害

不锈钢管内壁氧化皮脱落分析及防范措施 一、氧化皮结构及形貌 氧化皮由内、中、外3层结构和形貌不同的氧化物组成，内层仍为结构致密的富Cr氧化物，中间层为结构相对疏松、多孔的Fe3O4氧化物，内层与中间层的界面附近分布着较多的孔隙，最外层为结构致密但厚度不均的Fe2O3氧化物。 TP347H管内氧化皮

TP347H管内氧化皮 二、高温氧化皮对机组运行的危害 1、氧化皮剥离会造成受热面超温爆管。堵塞达到1 /2管径就会引起管道过热，有爆管危险.需要进行割管清理;当堵塞大于1/2管径，就 会使管道短期过热爆管。氧化皮的产生会影响金属换热效果，影响机

组运行的经济性。一般氧化皮堆积堵塞小于1 /3管径不会引起爆管，但影响热交换而且使氧化皮的产生速度加快，形成一种恶性循环 2、氧化皮的产生容易使主汽门卡涩，造成机组停机主汽门无法关闭威胁机组的安全运行，并容易堵塞细小管道、疏水阀门、逆止门等，使系统产生潜在隐患。 3、流动蒸汽带出的氧化皮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并污染水汽品质，使汽水中铁含量增加，造成锅炉受热而沉积速率增加。 三、不锈钢过热器和再热器管子内壁氧化皮的生长、剥落规律及影响氧化皮生长速度和剥落倾向的因素 1、氧化皮的生成 高温蒸汽管内壁生成氧化皮是个自然过程，高温过热器使用材料(SA-213TP347H)为奥氏体不锈钢，当其长时间处于高温高压的水蒸汽中时，管子内壁会氧化。由于Cr的活性较高，在氧化的初始阶段，管子内表面会生成很薄的Cr2O3氧化皮，这层氧化皮的形成阻止了管子内壁进一步氧化，但随着运行时间的增加，氧化皮以下的基体相应地发生Cr的贫化，同时在超温或温度、压力剧烈波动等情况的作用下，外层氧化物出现细微的裂纹，Fe向氧化皮外扩散，大大恶化了其高温下的抗氧化能力，氧化发展速度加快，抗氧化性能降低，氧化层也开始向双层、多层发展。 通常认为金属温度和氧化速度之间呈指数曲线关系，温度的小幅提高就会引起蒸汽氧化速度的大幅增加，经常性超温或运行中管壁金属温

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施详细版

文件编号：GD/FS-5815 （解决方案范本系列） 循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

循环流化床锅炉结焦原因分析及预 防措施详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 循环流化床锅炉结焦一般分为高温结焦、低温结焦和渐进性结焦3 种。 1、低温结焦就是当床层整体温度低于灰渣的变形温度，由于局部超温或低温烧结引起的结焦，常在起动和压火时的床层中发生，并有可能发生在高温旋风分离器的灰斗内，以及外置换热器和返料机构内。 2、高温结焦是指床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象。 其特点是面积大，甚至波及整个炉床，而且从高温焦块表面上看是熔融的，冷却后呈深褐色，质地坚

硬，并夹杂少量气孔。 3、渐进性结焦是运行中较难察觉的一种结焦形式，主要因布风系统设计和安装质量不好、给煤颗粒度超出设计值、运行参数控制不当、风帽错装或堵塞等所致。 这3 种结焦类型并不是明显分离的，不论是哪种类型的结焦，一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移，焦块将越来越大，结果会堵塞排渣管甚至被迫停炉。 1、循环流化床锅炉结焦原因分析 循环流化床锅炉结焦的主要原因是床料局部或整体温度超过灰熔点或烧结温度，以及炉内流化工况不良等。 (1）燃料的影响 若煤的灰熔点低，当煤颗粒在炉膛内较高温度下

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施 刘洋

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施刘洋 发表时间：2019-05-17T10:38:03.970Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：刘洋李进龙 [导读] 摘要：循环流化床锅炉结焦的根本原因是床料温度超过燃料的灰熔点温度或变形温度，使得物料颗粒逐渐粘连而形成。 （中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司甘肃省平凉市 744106） 摘要：循环流化床锅炉结焦的根本原因是床料温度超过燃料的灰熔点温度或变形温度，使得物料颗粒逐渐粘连而形成。通常将结焦分为高温结焦和低温结焦。当床料整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象称为高温结焦，而当床料整体温度较低，局部超温所形成的结焦现象称为低温结焦。通过分析循环流化床锅炉结焦的具体现象及其原因，认识到其结焦预防措施的重要应用价值。为了预防循环流化床锅炉存在的结焦问题，提出了几点有效措施，以供参考。 关键词：循环流化床锅炉；结焦原因；改进措施 引言 对循环流化床锅炉存在的结焦原因进行全面分析，根据其特性，提了锅炉使用时预防结焦的有效措施，并在实践中进一步推广该技术，为循环流化床锅炉的安全稳定运行提供科学的理论指导，不断提高运行的经济效益，希望能与业界同仁共同学习，为解决循环流化床锅炉结焦问题可提供借鉴的经验。 1、结焦的分类 循环流化床锅炉的结焦问题按照温度的高低可分为高温结焦和低温结焦。高温结焦主要出现在当锅炉使用时所需的风量不是很高的情况，使得燃料所需的氧气不是很充足，在没有足够的氧气的情况下，导致床温超过灰熔点的温度，并且对于风帽损坏不均有可能出现此类问题。还有一种可能也会引发高温结焦的问题，在点火升温阶段投煤时间和投入的量控制不当都会引发此类问题。低温结焦则多是出现在点火升温阶段，可能出现的原因是由于投入的底料不足且铺设的不匀，易引发局部温度升高，如果此时流动的风量有很少，会使得热量不能及时传递，出现局部焦块的情况。不管是低温结焦还是高温结焦只要在循环流化的状态良好的状态下，温度不超过灰熔点，结焦问题就能在很大程度上避免。对于流化床锅炉来说，根据结焦的位置不同有可以分为炉床结焦和返料器的结焦。 2、循环流化床锅炉结焦问题原因分析 目前循环流化床锅炉的结焦问题较为普遍，当流化床锅炉出现结焦问题时，其床温及床压将会出现波动，整个流化床床体上各项参数分布极不均匀且与设定数值存在较大偏差。与此同时还伴随着锅炉内氧气含量的快速下降同时负压极剧上升，这也会导致风室风压的波动，同时循环流化床锅炉的负荷、压力等指标也会出现下降。循环流化床锅炉的结焦问题大多是由于床体局部的温度过高超出了灰渣的形变、及烧结温度从而导致的结焦，而根据结焦问题发生时整体床温的不同分为低温结焦及高温结焦两种类型，同时随着循环流化床锅炉的长时间使用，还会出现缓慢的渐进性结焦，但由于此类结焦问题不明显因此难以进行有效解决。无论何种结焦模式索所导致的结焦问题，其形成的结块都会影响循环流化床锅炉的正常燃烧状态，同时随着焦块的增大还会导致锅炉的堵塞。首先燃煤的性能对于循环流化床结焦问题有着一定的影响，当使用的燃煤灰熔点较低时，流化床床温容易超过其灰熔点而导致部分燃煤的软化或熔化，随后这部分燃煤会与其他燃煤相粘连，这会导致其燃烧的热量无法快速释放而造成结焦问题。同时燃烧过程中燃煤的灰熔点也会随着燃烧状态发生改变，例如当给煤量过大时，燃煤难以充分燃烧，此时锅炉内的还原性气体比例上升从而导致煤灰颗粒容易出现软化问题而导致结焦。除了燃煤自身性能的影响之外，循环流化床的运行参数不合理也会导致结焦问题，首先目前循环流化床没有结合煤种变化及时优化锅炉设计，导致锅炉实际流化状态不能满足燃煤燃烧需求。同时流化床锅炉在燃煤制备过程中没有严格控制燃煤的均匀性容易导致煤粒度过大，并影响后期的流化状态从而导致局部温度过高引发结焦问题。当锅炉运行中的一次风量过小时，其难以保持锅炉内的流化状态，同样会造成流化床温不均，局部过高的温度也会诱发结焦问题，这类结焦问题大多发生在流化床锅炉的启动阶段，此时风量较小且料层高度过低，难以达到良好的流化状态。另外流化床内料层厚度过厚也会导致其难以形成良好的流化状态，但是实际操作过程中难以直接监控流化床的料层厚度，操作人员大多是根据料层差压数值大致掌握厚度状态，因此不能有效控制料层厚度始终保持在合理的范围。返料过程也有可能导致锅炉的结焦，当返料风量过小或返料系统出现故障导致返料无法正常回到炉内时会导致床温过高，同时返料温度过高也可能导致返料系统内部结焦从而影响返料状态。 3、循环流化床锅炉结焦预防措施 第一，在锅炉调试阶段，应对一次风室、风帽等实施详细检查，确保其布置合理，风帽无堵塞。同时进行高质量的冷态通风及动力场试验，动态测量不同底料厚度下的临界流化风量和料层差压，并对布风板的均匀进行动态检测，找出合适的料层差压范围，从而保证锅炉运行过程中的流化效果。锅炉运行中，应根据冷态测量不同底料厚度的风量参数调整一次风量，保证一次风量大于临界流化风量，从而确保床料得到充分流化。第二，入炉煤颗粒度分布应控制在设计范围内，煤粒的颗粒度分布较大或者较小均会对床层温度的稳定性造成影响，同时控制入炉煤质不要有太大变化，一旦发生较大煤质变化应及时通知运行人员注意调整控制床温。第三，在锅炉运行之前，对油枪的雾化片部分加以详细的检查和清理，有利于保证油枪的燃烧时处于正常的雾化状态下。倘若在锅炉运行时，发现油枪的雾化质量较低，应立即对雾化片进行清理。同时，应将预燃室的温度控制在所规定的温度范围内，并应尽量的加大油枪的出力，既有助于增加床层温度，也可以大幅度降低结焦问题出现的可能性。第四，当锅炉启动到达投煤温度后，应采用脉冲给煤的方式，根据床温的上升判断给煤的燃烧情况，注意控制每次给煤的量不宜过大过快，应遵循少量多次的原则，同时适当加大一次风量。投煤过程中，倘若给煤量过大，极易煤粒燃烧不充分，使得床料中的碳含量大幅度增加，温度上升后容易出现爆燃现象，致使床层的温度在短时间内大幅度提升，如果无法有效控制，从而导致床温过高造成结焦。第五，在负荷调节的过程中，负荷上升时，应先调节风量再增加煤炭；降低负荷时，应先减少煤炭再调节风量。运行过程中应注意料层差压变化，并根据运行规程要求的床料厚度和料层差压进行排渣操作，防止料层差压过高或过低。同时合理控制床温，最好使其始终保持在1000℃以内。第六，锅炉压火操作时，应立即将停止返料风机以及二次风机运行，停止给煤机给料，同时保持引风机和一次风机运行，待床温呈现出逐渐变小的趋势以后，立即停止一次风机和引风机运行，并关闭所有的风门挡板，使得床料基于流化状态逐渐变化至静止状态，并和空气全面隔绝开来。 结束语 循环流化床锅炉的结焦问题是可防可控的，只要对于结焦问题给予一定的重视，做到及时发现问题，及时解决问题，并且在这个过程中分析总结实践的以往的工作经验，就对于以后出现的问题做出有针对性的解决结焦问题的方案。

火力发电厂锅炉结焦的原因及对策分析

火力发电厂锅炉结焦的原因及对策分析 作者：周政 来源：《科技创新导报》2013年第08期 摘要：近年来，火力发电厂的主要燃料主要是以煤为主，但是在电厂的锅炉运行过程中，因为媒的品质、燃烧调整等原因，常会发生结焦的状况。锅炉的结焦对于机组运行的安全性与经济性都产生了极为不利的影响。虽然就锅炉结焦问题对燃烧器进行了一定的改造，并且也在此基础上进行了一系列的调整，使锅炉结焦的问题得到了一定的缓解，但是随着煤炭市场的不断变化，致使入炉煤的质量不能保证，因此结焦问题依旧没有得到根本上的改变。 关键词：火力发电厂锅炉结焦原因防止对策 中图分类号：TK224 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-02 锅炉结渣问题是煤粉炉中较为普遍存在的问题之一。结焦的分布往往是不均匀的，直接导致了过热器的热偏差增大。如果结焦部位处在水冷壁处那样就对自然循环锅炉的水循环造成极为不利的影响。如果是燃烧器喷口处结焦，会对气流的正常喷射造成影响，导致锅炉内空气动力工况遭到破坏，严重时有可能引起锅炉的灭火，严重的结焦会迫使锅炉停止运行，因此，锅炉结焦是不容忽视的重大问题。锅炉结焦之后首先考虑的除焦问题，但是因为除焦历时时间较长，因此造成了炉膛底部灌进了过多的冷风，直接导致燃烧室的温度降低，燃烧不稳定甚至灭火的情况都是极易发生的。再者，除焦工作是一项工作强度与危险性都非常高的劳动，无疑增加了除焦人员工作时的安全隐患。第三，由于过热器处结焦，使锅炉通风处阻力变大，直接引起用电量的增加，增加厂里的成本；结焦还会引起受热面温度超过普通温度、锅炉内通风不充足等，使机组的使用寿命降低。究于以上的因素，结合多年的实践工作经验，将锅炉结焦问题以及解决对策总结如下。 1 锅炉结焦的原因分析 锅炉结焦的原因较多而且在煤粉炉中较为普遍存在的，其发生的主要原因是锅炉内高温处熔化或软化后的灰接触到受热面自后，粘附在受热面上久而久之形成的积灰。加上灰本身的导热性能差，导致积灰内外表面的温差大（外表面温度升高），积灰导致了管壁面的粗糙度增加，自然软化后更多的灰容易粘附在粗糙面上，灰渣外围的温度越高、覆盖的灰越多，因此积的灰层也是越来越厚，当灰渣的温度达到了熔点之后，灰渣会变成液体流进附近的受热面管上，长期导致结渣的面积扩大，形成了结焦。归结一下，锅炉结焦主要与锅炉的设计、燃烧器的布置、安排方式以及煤种等等因素有关，具体分析如下。 1.1 煤粉细度的影响

600MW锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施

600MW锅炉氧化皮脱落原因分析及防治措施 发表时间：2018-08-17T15:05:00.547Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：唐基林 [导读] 摘要：锅炉是一种能量转换设备，在很多领域均有较多应用。 （湖北华电襄阳发电有限公司湖北襄阳 441021） 摘要：锅炉是一种能量转换设备，在很多领域均有较多应用。但是锅炉氧化皮的脱落可能造成过热器短期超温爆管、堵管等问题，对设备运行稳定性、安全性等产生影响。本文对火力发电厂600MW锅炉氧化皮脱落原因方面的内容进行具体分析，对脱离危害方面的内容进行研究，最后以襄阳电厂为例对防治措施方面的内容进行阐述，希望为锅炉氧化皮脱落问题的防治工作提供一定启发和参考。 关键词：600MW锅炉；氧化皮脱落原因；防治措施 引言 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，湖北某电厂同一台锅炉在一个月时间内就因炉管氧化皮脱落造成多次爆管停炉，给该电厂的安全、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。下面对锅炉氧化皮脱落原因、防治措施方面的内容进行具体分析 1、氧化皮脱落的危害 氧化皮的脱落会使杂质进入管子底部位置，如果沉积量过多，便会对管道通畅性产生一定影响，从而会使受热面出现超温爆管的问题。例如，某电厂发生一起超温爆管事故，设备停运冷却之后开始内部检查工作，察觉到高温过热装置因进口管迅速升温的因素出现多个爆口，而吹损方面的原因同样导致高温过热装置出现几处爆口，且高温再热装置同样出现几处爆口[1]。检修人员对其进行抢修处理，从其中取出较多的氧化皮，弯头位置取出的最大值近 400 克，通过研究分析，发现大规模爆管问题的原因便是氧化皮的脱落，对管道造成了堵塞，进而引发锅炉超温爆管，因未能在第一时间对其进行停炉，锅炉蒸汽压力较高，进而让爆管炉内出现扭曲及不定向位移等问题。 2、锅炉氧化皮脱落原因分析 2.1氧化皮形成原因 超临界直流锅炉运行温度高达560～570℃，这一温度正好处在水蒸汽的强氧化区间内（500～700℃），在这个区间内水蒸汽对金属受热面的氧化能力比空气高达十几倍，因此很自然地在金属内壁生成氧化皮。锅炉实际运行情况下，高温过热器、高温再热器管内水蒸汽流量大，流速高水与金属反应产生的氢气被水蒸汽带走，因此PH2/PH2O远远低于平衡值，导致金属持续被氧化。在高温过热器、高温再热器管内流过高温蒸汽时，水蒸汽与金属元素铁发生化学反应，最初生成Fe3O4氧化膜，这层氧化膜是致密的和富有韧性的，一旦生成氧化速度就会减缓，对金属母材起着保护作用[2]。 2.2氧化皮脱落机理 氧化皮脱落必须具备两个条件：氧化膜达到一定厚度（因管材、温度变化速度而异，对于不锈钢为0.05～0.1mm，铬钼钢为0.2～ 0.5mm）；母材基体与氧化膜之间的应力达到临界值（因管材、温度变化速度、氧化膜特性而异）。这两个条件相互之间还存在一定影响，氧化皮剥落的允许应力随着氧化皮厚度的增加而减小。奥氏体不锈钢的内壁氧化膜在双层界面处脱落是自然发生的，剥落的临界厚度因锅炉管材、管子规格、运行工况和温度变化幅度而不同，一般在0.05～0.1mm左右，通常容易剥落的是磁性Fe3O4和少量的а-Fe2O3。高温过热器、高温再热器钢材的热膨胀系数存在差异，在氧化层达一定厚度后，尤其是在金属温度反复波动和变化，使金属应力交替变化，氧化皮很容易从金属本体剥离。 3、600MW锅炉氧化皮脱落的防治措施 3.1提高锅炉制造质量 采用晶粒度等级高的钢材。国内超临界直流锅炉高温受热面（屏式过热器、高温过热器、高温再热器）材质一般采用耐高温的奥氏体不锈钢，如T91、T23、TP304H、TP347H等，这些钢材逐渐被国产化，但国产钢材质量与进口钢材质量还存在很大差异。从有关资料分析得知，国产钢材晶粒度等级低于进口钢材，造成氧化皮生成量差别大，在高温下更容易出现氧化皮脱落[3]。湖南某电厂采用国产的TP347H 钢材，锅炉运行不到半年就多次发生因高温过热器和高温再热器氧化皮脱落造成爆管停炉事故。另外，尽可能采用抗氧化、耐腐蚀性能更好的钢材。锅炉制造厂应对新材料、新工艺进行积极研究，在做好引进技术的同时还应借鉴国外的先进经验，从电站锅炉设计上进行改进，在制造工艺上进行改良。 3.2加强锅炉安装前检查和检修维护工作 做好安装前检查，严把安装工艺关。过热器、再热器在安装过程中总会存在安装偏差，如管束之间间距、节流孔径不一致，运行中则不可避免地出现受热面的热偏差。锅炉在安装前检查不认真，成品保护不良，锅炉U型管内进入杂物，锅炉吹管不彻底将会造成锅炉管之间流量不均，管壁超温，氧化皮生成量突增。锅炉疏水点安装不规范、安装过程中造成疏水管堵塞，运行中出现管壁超温。这些问题的存在，就会导致运行中锅炉管内氧化皮生成厚度、 致密度不一致，最终导致脱落、聚积、超温、爆管。定期割管检查，分管编号，做好高温管档案记载。利用每次停炉机会，查看高温受热面变形、弯曲情况，并对高温段割管检查、取样化验，对氧化皮厚度进行测量，进行垢量分析，分管编号，做好高温管档案记载。 3.3加强锅炉运行管理 要重视超临界直流锅炉氧化皮脱落潜伏的危害性，电厂应成立攻关小组，经常性开展锅炉氧化皮脱落原因分析，提出控制策略，指导生产实践。华电湖北襄阳电厂因600MW锅炉投产初期氧化皮脱落，造成锅炉频繁超温、爆管，电厂管理层高度重视，组织专家会诊和治理，总结出大量运行管理经验，并制定防范措施，取得良好效果。例如，锅炉启动和运行中，要加强锅炉汽水品质的监督，尽可能提高控制标准。锅炉启动前上水时必须用合格的除盐水，水温控制在70～90℃，炉水水质合格方可点火。必须严格执行冷、热态清洗流程，防止不合格的蒸汽进入汽轮机。在锅炉点火阶段，采用油枪配合等离子的方式助燃，投油枪点火1小时后再启动第一台制粉系统，防止点火初期锅炉壁温突升。在锅炉点火至并网阶段严格控制升温率小于1.5℃/min，启动过程中特别注意减温水调整，尽量使用一级减温水，机组负荷在150MW以下时，禁止使用二级减温水。锅炉启动运行第一周，锅炉过、再热汽温降温运行，分阶段控制汽温，逐步将过、再热汽温提升