摘要：在运行过程中，锅炉水冷壁管是主要的散热部分，由于热锅炉水冷散热器易受腐蚀的过程中存在各种原因，严重影响锅炉散热效果。本文通过对超临界对冲燃烧锅炉高温腐蚀原因的分析和研究，即在煤质变化条件下的锅炉，燃烧过程中释放的热量不平衡，导致水壁管腐蚀。锅炉的高、负运行也是其腐蚀的原因。提出了相应的解决方案和预防措施，可供行业参考。
关键词：超临界；水冷壁高温腐蚀；预防措施
1前言
随着经济水平的不断提高，锅炉在我国工业经济的发展中起着重要的作用。在锅炉的生产和使用中，由于各种原因造成了一些问题。例如，锅炉的水冷壁在高温作业过程中容易被腐蚀。这对锅炉水冷系统的安全稳定运行有一定的影响。我们应该调查这个问题的原因，根据实际情况进行分析，找出解决问题的办法。以下是对这一问题的简要分析和研究，并提出相应的解决措施，以期为行业提供参考。
2从试验结果分析腐蚀原因
为避免水冷壁高温腐蚀，保证锅炉的稳定、高效燃烧，在不同负荷下进行燃烧调整试验。在试验过程中，对水墙墙体的烟组成进行了测试和分析，并在C层与d层燃烧器之间的B侧水墙中间位置设置了最严重的腐蚀。测试仪器是Kane9106烟道气体分析仪（英国）。在试验过程中，锅炉运行正常，机组负荷、炉煤质量和炉膛出口氧气量稳定。
2.1 600 MW的额定负载工况下额定负载引风机达到最大输出，炉膛出口负压只能维持在大约15 Pa，有时有微正压情况下，正压到36 Pa，与常规同类型锅炉的炉膛出口负压－100±50Pa有相当的距离。建议检查风机的选型、空气预热器的漏气、尾烟道的漏气以及电除尘的阻力，以确保炉膛在正常负压范围内运行。炉出口的负压受到限制，鼓风机的输出受到限制，这意味着它不能为锅炉的燃烧提供足够的氧气。在此负荷下，省煤器的耗氧量只能达到2.1%左右，平均出口氧气量为1.67%，设计值为3.35%（与空气系数1.19相对应）。在此荷载作用下，通过调整各层的二次风压力，调节C层和d层燃烧室的含氧量，以减少该区域的腐蚀，但不同的空气分配方法未能达到目的。在整个实验过程中，O2的含量始终为0，CO的含量始终在仪器最大范围的2.8%。事实上，过量空气系数很低，导致美国商会炉膛有超过氧气燃烧状态，即整个炉贴墙都在还原性气氛，如果收费较高含量的硫在煤是很容易引起高温腐蚀，从炉墙略高温腐蚀前后一直在实践中验证。
2.2 500 MW负荷负载的条件下，二次风的A和B层小油门全开位置的基本在100%，为了提高燃烧器区域早期燃烧需氧量（cod），小油门开C层在65%左右，D层小油门开在45%左右；通过调整叶片开口来改变锅炉的空气流量。在试验过程中，炉出口的负压基本保持在-15 Pa，微正压的运行偶尔出现，但风机电流减小，输出力可以进一步提高。考虑到进一步改善省煤器出口氧气量运行方式的可能性，炉出口的负压仍然位于-15 Pa。根据省煤器的不同含氧量，将试验分为3.5%和3.0%，并对墙水墙的O2和CO含量进行了测试。
2.2.1炉子出口含氧量的运行情况为3.5%。随着负荷的减少，炉膛的采煤量减少，引燃器和鼓风机的输出量也能满足炉内的耗氧量，煤粉燃烧器的输出也随之增加。省煤器出口含氧量3.5%的水冷壁粘壁中CO和O2含量的测量曲线。水墙在此时的基本氧气含量为2%左右，最低也大于0.5%，CO的百分比显著低于0.5%，表明在不引起水冷壁高温的情况下空气的分布方式。
2.2.2氧气室出口3.0%的工作条件进一步调整供应空气电机叶片开孔，改变二次气流，使节能器出口氧气稳定在3.0%左右，CO和O2含量测试水冷壁。此时，水冷壁的含氧量较低，最大值为0.1%，有时情况为0。CO的含量高，平均值约为0.8%，最低为0.6%。严格地说，工作条件不会被高温腐蚀，但已经处于高温腐蚀的临界点。此时，如果进一步降低炉内供氧，水冷壁有高温腐蚀的趋势。尤其是煤少了，临界点就会提前。
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通过对炉内煤的取样分析，分析了炉煤特性的影响。试验的整体煤质质量好，挥发性高，热值高，含硫量低，高温腐蚀倾向低。由于煤炭供应短缺，很难保证煤的质量。当燃烧低质量的煤，特别是低挥发、高硫的劣质煤时，应注意控制氧气的出口，不应低于负荷的临界值，否则容易高温腐蚀。与各磨粉机R90相比，煤粉细度较差。对于挥发性高的煤，高温腐蚀的趋势不明显。当使用低挥发性煤时，必须控制煤的细度，一般保证R90在8% ~ 12%之间。相对粗糙的煤粉移动惯量较大，且不易燃，靠近水冷壁的布置旋涡粉煤炉容易冲洗水墙或壁面燃烧，贴壁还原气氛。这也是锅炉侧壁腐蚀程度比墙前、墙后腐蚀程度高的主要原因。此外，即使采用相同的复式和双钢制球磨机，两种出口的细度也有很大的差别。如A1和A5磨煤机出口，D3，D5，等。建议仔细检查分离器出口挡板的位置，调整到相应的位置，加强“三块”的清洁煤炭，以保证顺利的回归粉管，保证煤的细度。
3高温腐蚀的原因分析
为了更好地避免锅炉水冷壁高温腐蚀的现象，保证锅炉安全稳定运行，在不同负荷条件下，通过锅炉进行研究和分析。
（l）额定600MW锅炉工况分析。当锅炉运行额定600MW时，我们启动风机并确保风机的最大风力功率。炉出口的负压由一定数量控制。同时，我们要对引风机的建模、空气预热器的漏风、尾烟道漏气、堵灰条件进行检查，以确保在正常运行的范围内，炉膛出口的负压。如果锅炉出口的负压是有限的，那么引风机就不能更好的运行，也不能为锅炉提供足够的氧气。分析发现，如果在射流中，即使通过二次风压调节，也不能很好地控制通风流量，在低压力调节器的情况下，炉膛或炉内的低压调节器不能及时地解决锅炉炉内的低氧现象。如果在煤的炉中含有大量的硫，烟道容易形成一种还原性气体，接触后的反应，导致锅炉水冷壁的中低，高温腐蚀现象。
（2）锅炉在额定50OMW的工况下的情况分析。在这一情况下我们对现有的锅炉通风门的关闭开合程度进行分次的检查分析。通过调整不同通风门的开度进而对烟道内的还原性气体的含量进行分析。不同的烟道通风门的开度可以导致锅炉炉膛内部的氧气含量进行不同的变化。同时为了更加综合的考查锅炉内的氧气含量我们可以将省煤器的出口氧量的参数也进行分析研究。划分不同的氧含量标准进行试验分析。当炉膛出口的氧量为3.5%时，随着锅炉额定负荷的下降，锅炉内部的氧气需求量得到满足，进而水冷壁贴壁处基本控制在一个合理的范围内，一氧化碳的含量也低于基本的要求，锅炉的水冷壁贴壁处并没有发生高温腐蚀现象。这就证明在这工况情况下不会造成高温腐蚀现象。如果炉膛的出口处的氧量为3%时，同时调整送风机的动叶开度。改变二次风量，对省煤器的出口氧量进行调整。在这一工况下，炉膛的内部出现氧气含量较低的现象，同时检测发现一氧化碳这一还原性气体的含量升高，导致锅炉的高温腐蚀处在临界点位置。如果在实际的生产中再进一步降低炉膛内的氧气含量就十分容易引发高温腐蚀现象。
（3）人炉煤质特性的影响。锅炉在运行的过程中需要消耗大量的煤，如果生产中遇到某些原因导致进场的煤质差异性较大，煤质中的硫的含量差别较大时我们就要对炉口的氧气含量进行人为的调整，保证调节完成的氧气含量要达到对应负荷的临界值。否则很容易造成高温腐蚀。煤的品质越好，其内部硫的含量就越低。锅炉的运行中及时我们没有很好的控制炉内氧气的含量，而不会轻易的发生高温腐蚀的情况。
结束语
综上所述，随着工业水平的不断提高，机械生产逐渐取代手工劳动，在保证质量的前提下，提高效率，获得更多的经济效益，发展为企业奠定了基础。锅炉是工业生产的重要组成部分，锅炉在使用过程中会遇到一定的问题，如锅炉的高温腐蚀，对锅炉的安全使用构成威胁。结合实际工作中存在的问题，提出了相应的解决方案，保证了锅炉运行的稳定性。为中国经济发展提供技术支持。
参考文献：
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[2]花亚伟，乐先涛.1000MW超超临界机组锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防措施[J].内蒙古电力技术，2016.
[3]张基标.超超临界对冲燃烧锅炉高温腐蚀研究[J].浙江电力，2011.
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签：锅炉论文; 水冷论文; 高温论文; 炉膛论文; 氧气论文; 含量论文; 省煤器论文; 《电力设备》2018年第10期论文;