关键词:火电厂;锅炉水冷壁;高温腐蚀;防护措施
火电厂,是以可燃物为燃料,进行电能的生产,燃料在燃烧的过程中,加热水就会产生蒸汽,把燃料的化学能转化为热能,在蒸汽压力的推动下,使汽轮机进行旋转,然后把热能转化为机械能,汽轮机又带动发电机旋转,最后把机械能转化为电能。而火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀情况,会对整体的发展造成严重影响,不仅会使锅炉水冷壁变薄,而且其强度也持续降低,如果未及时对其的防护与处理,存在巨大的安全隐患,严重的会发生泄漏、爆管等事故。对此,还需要火电厂提高重视度,加大对其的管理,做好防护措施,从而降低安全事故发生率。
一、引发火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的影响因素
(一)硫化物因素影响
火电厂中的锅炉水冷壁,与火比较近的地方就会被腐蚀,专业术语未“还原气氛腐蚀”,主要是在燃烧的过程中,炭粒不充分,在向锅炉靠近的过程中,会产生氯化物、挥发硫,然后再金属上发生硫化作用,就会加快腐蚀速度。针对此情况依然进行长时间的高温燃烧,就会使锅炉内的环境发生变化,内部环境中会产生磷、钠等硫酸盐,熔点可高达 427℃。而一旦锅炉水冷壁的温度上升,就会对其造成腐蚀。有相关学者进行了实验分析,结果表明:当温度在300℃-- 400℃时,管壁的外部温度就会上升50℃,烟气侧腐蚀性会增加一倍,水冷壁会因高温而产生腐蚀。
(二)煤粉气流冲刷
在火电厂正常生产的过程中,会使用到黄铁矿,但是黄铁矿自身材质的问题,颗粒体积比较大,不易被磨碎,会集中附着在水冷壁的周围,由于忽视对其的清除,使其长时间地与水冷壁管接触,就会附着在水冷壁周围的颗粒逐渐汇集到管子圆弧与鳍片的连接处,使水冷壁鳍片凹陷[1]。并且,大多数的锅炉燃烧器都是前后墙对冲设计,目的是防止煤粉气流对前后墙冲刷,但是,在实际应用的过程中,还是会直接冲刷到侧墙,主要影响因素是对燃烧器进行安装时不规范,从而造成侧墙冲刷问题而引发火电厂锅炉水冷壁腐蚀问题。
(三)燃烧缺氧
随着我国经济社会的快速发展,我国煤炭市场发生了巨大的变化,市场中所出现的无烟煤、瘦贫煤等,都逐渐应用到火电厂中,虽然煤的含灰量、含硫量都有所提升,但是为了能够提高电能生产质量,使一些火电厂地锅炉燃烧器进行了改造,最明显的改造就是配风设计,成为一次风集中配风,还增加了卫燃带装置,使火电厂锅炉内部温度升高,增强炉内的燃烧程度。但是在创新设计的过程中却忽视了对锅炉燃烧器中结焦问题的考虑,未能全面彻底地解决火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题。
(四)忽视煤粉细度控制
火电厂中不仅对煤炭质量有严格的要求,而且还需要对煤粉经济细度控制在规定的范围内,结合目前火电厂生产实际情况分析,大多数的火电厂锅炉内的煤粉细度都超出了规定值,使飞灰可燃物超过15%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于对煤粉经济细度控制的不到位,就会在炉内燃烧的过程中不易着火,使煤炭燃烧性降低,再加上炉内旋转气流的影响,使未充分燃烧的煤粉靠近水冷壁燃烧,造成局部缺氧程度非常严重,从而引起火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀情况[2]。
二、解决火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀措施
(一)保护隔离层防护措施
为有效解决火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题,还需火电厂能够对此提高重视度,结合火电厂运行的实际情况全面分析,针对不同影响因素的全面分析,具有针对性地采取解决措施。针对火电厂水冷壁高温防腐防护措施的分析,最常用的防护措施就是保护隔离层措施,在水冷壁表面涂上一层防腐保护隔离层,能够起到隔离作用,可有效解决火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题。主要是在水冷壁管表面进行隔离涂料的涂抹,整个操作过程简单、方便,不会浪费操作时间。但是也存在缺点,就是对隔离涂料涂抹后,会在使用的过程中脱落,还是会对其造成腐蚀。那么对超音速电弧喷涂耐磨防蚀合金,能够增强涂层强度、硬度,在管子应用的过程中,可有效隔绝炉内稳定,使其不易变形,具有较好的防腐性。
(二)分散热负荷防护措施
分散热负荷防护措施,是在其正常运行的过程中,可把热负荷进行集中处理,使炉内的温度降低,再对燃烧器的改造、卫燃带的去除等,都可降低火电厂水冷壁管表面温度。对火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题的解决,最主要的前提是明确引发腐蚀的具体原因与腐蚀的过程,一旦水冷壁管壁的温度升高,那么就会加大对其的腐蚀速度,尤其是管壁温度达到420--480℃时,管壁的温度就会增高10℃,腐蚀速度也增加了至少2倍[3]。对此情况的解决,主要还需对其配风的合理控制,杜绝火焰发生中心偏斜情况,就不会使熔融硫酸盐附着再水冷壁上。在实际应用的过程中,根据其腐蚀严重程度,可对配调整为第一次降低、第二次提升的方式,能够对煤粉经济细度有效控制,增高煤粉燃烧点,确保煤粉都被充分燃烧,可有效解决煤粉燃烧不充足对水冷壁冲刷腐蚀问题。
(三)超音速喷涂防护措施
超音速喷涂防护措施,主要是采用超音速喷涂技术,让粒子在炉内告诉飞行,主要是利用粒子自身的优势,强度、耐磨性、硬度、均匀度等,与传统电弧喷涂、火焰喷涂等防护措施相比较,防腐效果更好,并且孔隙率比较低,能够满足火电厂的正常运行需求[4]。对超音速喷涂防护措施的应用,最重要的基础条件就是要确保喷涂粒子表面温度低于120℃,才能确保粒子工件不变形,确保涂层质量。与此同时,超音速喷涂防护技术,还采用了KM型高温耐磨专用封孔剂,再次对水冷壁加强防护,主要是KM型高温耐磨专用封孔剂自身的硬度比较高,能够粒子技术结合应用,使其在常温状态下,就可快速成为坚硬的陶瓷,能较强的抗腐蚀,吸附性比较好,整体的稳定性可满足火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀要求,为锅炉增强涂层防腐,使其在使用过程中有较强的抗磨性能。
结语:
综上所述,在现代化社会的发展中火电厂具有重要作用,还需要相关部门加大对火电厂的管理力度,能够帮助火电厂解决锅炉水冷壁高温腐蚀问题,可根据其运行情况,对其腐蚀因素的分析,结合具体的影响因素,具有针对性地采取防护措施,降低对锅炉水冷壁高温腐蚀程度,加大对锅炉的防护,逐渐确保火电厂锅炉运行的稳定性与安全性。可采用 保护隔离层防护措施、分散热负荷防护措施、超音速喷涂防护措施等措施,都可增强火电厂锅炉水冷壁的防腐性,从而降低安全事故发生率。
参考文献:
[1]吕志强.锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施[J].华东科技(综合),2018,0(4): 289-289.
[2]王国平,王军明,刘委东,郭希柱.锅炉水冷壁垢下腐蚀分析及措施[J].齐鲁石油化工,2019,47(01):57-60.
[3]梁国栋.火电厂锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损处理方法及分析[J].化工设计通讯,2017(10):176.
[4]付海山.锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策研究[J].中国高新区,2017(18):160+162.
论文作者:李洪松
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年23期
论文发表时间:2020/5/8