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摘要：本文首先对水冷壁高温腐蚀研究情况进行简单介绍，重点研究分析锅炉水冷壁高温腐蚀的原因，在此基础上深入研究解决水冷壁高温腐蚀问题的对策，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于锅炉水冷壁高温腐蚀问题的基本情况，同时也为后期更好的解决高温腐蚀问题提供参考。
关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀
1引言
近年来随着我国经济社会的不断发展，各行业发展水平不断提高，电力行业规模也不断扩大，人们对于电厂运行的要求也愈加严格。随着电厂运行负荷的不断增加，各种问题也频繁发生，其中锅炉水冷壁高温腐蚀就是影响电厂运行的重要问题，容易引发管爆和泄露事故。因此在现阶段加强对于电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握关于水冷壁高温腐蚀的基本情况，了解导致水冷壁高温腐蚀的各种原因，针对这些原因研究制定合理的措施进行处理预防，降低发生锅炉水冷壁高温腐蚀问题的概率，更好的保障电厂锅炉的正常运行，实现良好的电力供应，满足经济社会发展的需求，实现良好的经济社会效益。
2水冷壁高温腐蚀研究
在电厂运行中，大型锅炉发生水冷壁高温腐蚀是比较普遍的，这与锅炉自身结构有密切的联系。目前在电厂中锅炉常用的结构主要有旋流燃烧和四角切圆燃烧两种方式，前者在运行中，出口位置的煤粉会发生偏离，容易在锅炉内的某些区域形成腐蚀性气体，这样就会导致锅炉水冷壁发生高温腐蚀；而采用四角切圆的燃烧方式虽然能够强化燃烧，但是也会导致煤粉在水冷壁上贴付，长时间使用就会造成腐蚀。
通过分析大量的锅炉水冷壁高温腐蚀事故发现，水冷壁的腐蚀主要出现在高温区域，尤其是在燃烧器的中心线附近和出口位置，腐蚀尤为严重。发生高温腐蚀的位置表面为比较松软的状态，但是腐蚀内部相对更加坚硬，腐蚀后呈现为黑褐色。对腐蚀物质进行化验后发现，其中含有大量的硫元素。
由此判断导致锅炉水冷壁高温腐蚀的原因应该与锅炉内煤炭的燃烧不彻底有关，燃烧产生的物质与锅炉水冷壁发生反应，黏附在上面。分析研究腐蚀物质发现，其中主要包括氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁和铁硫化物等四种成分。
3锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策
3.1锅炉水冷壁高温腐蚀原因
研究发现导致锅炉水冷壁发生高温腐蚀的原因主要包括两方面，其一是锅炉内的煤种，其二是燃料燃烧过程中的火焰偏斜和燃烧器出力的不均衡。
3.1.1煤种原因
通过研究锅炉水冷壁高温腐蚀的产物发现，其中含有大量的硫元素，而这些硫元素主要来源于锅炉燃料中的煤炭。在锅炉运行中使用的煤种中含有大量的硫元素，燃烧过程中硫元素参与各种反应，导致锅炉水冷壁发生腐蚀。目前我国电厂使用的煤种质量较差，一些贫煤中的含硫量普遍高于1.2%，有的甚至达到2%以上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些贫煤自身的燃烧性能比较差，难以彻底燃烧，在燃烧过程中会释放出大量的硫元素，容易产生还原气体，对水冷壁的高温腐蚀进行催化，使得腐蚀现象更加严重。
3.1.2燃烧中各燃烧器出力的不均衡
在锅炉运行中，炉内火焰的偏斜和各燃烧器出力的不均衡，也会引起炉内温度场的不均衡和局部缺氧，进而造成火焰冲刷水冷壁和局部的还原性气氛。
锅炉运行时，合理的炉内速度场分布和均衡的燃烧器出力有利于促进燃料的燃烧，避免出现还原性气体，降低发生腐蚀的概率。同时也可以适当减少燃料细度、增加空气流入，这些都有利于燃料的燃烧。
3.2解决锅炉水冷壁高温腐蚀的对策
通过上文的分析可知，锅炉水冷壁高温腐蚀与煤种质量以及燃料燃烧不充分都有密切的联系。要想有效解决锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，从改变煤种、降低煤炭含硫量或者调整燃料输送方式入手，难度比较大，效果相对也一般。
（1）选取合适的热力参数和炉膛结构参数，炉膛出口温度适当；防止炉膛水冷壁结渣和高温腐蚀，同时避免管屏高温腐蚀。
（2）采用浓淡煤粉燃烧器形成浓淡两股气流喷入炉膛，浓相在喷口中心，淡相在喷口外围。淡相煤粉配以偏置周界风提高了水冷壁附近的氧量，增加其氧化性气氛，更好地防止结渣、防止高温腐蚀。
燃烧器采用单元制配风，使配风更加准确合理，使燃烧器区域避免出现高温峰值，避免高温腐蚀的出现。
（3）合适的切圆直径和均衡配风
采用合适的燃烧器假想炉内切圆直径，能有效地防止上游气流的撞击，加之一次风具有一定的气流刚性，有效的防止气流偏斜，有利于防止炉膛燃烧器区域水冷壁高温腐蚀。
在冷态时，进行炉内的速度场测量，了解炉内的速度场分布情况；同时对各燃烧器的出力进行调平试验，为热态调整提供参考；在锅炉启动后，及时进行燃烧器出力热态均衡试验，是避免高温腐蚀的必要手段。
另一方面可以对锅炉水冷壁进行相应的改造。锅炉水冷壁之所以会发生高温腐蚀问题与其自身的材质有密切的联系，在锅炉运行中，水冷壁中的铁与炉内的气体发生反应，造成腐蚀。如果对水冷壁进行改造，选用耐腐蚀的材料，或者将内壁与气体隔离开，就可以彻底解决高温腐蚀问题。但是这种材料需要具备良好的耐高温耐腐蚀性能，又不能影响锅炉的运行，现在已经研制成功这种镀膜物质，在内壁镀膜后能够有效解决高温腐蚀问题，内壁上不会产生积灰。但是这种材料生产工艺复杂，造价成本比较高。因此在解决锅炉水冷壁高温腐蚀问题的时候，需要综合衡量锅炉的实际情况，选择最合适的方式进行处理。
除此之外还可以合理优化锅炉内各种零部件的参数，比如炉膛结构、内螺纹等，同时对燃尽风风口的结构和布置形式进行改善。另外可以优化燃烧器的布置方式、选择更加优质的水冷壁材料等。这些都能有效预防锅炉水冷壁的高温腐蚀情况。
4结语
通过本文的分析可知，加强对于锅炉水冷壁高温腐蚀的研究具有重要的作用。在电厂锅炉运行中，容易受到煤种性质、锅炉结构以及送风方式等多方面因素的影响，产生锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，严重影响锅炉的运行。本文提出的几项措施能够有效解决锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，保障锅炉的正常运行。未来随着经济社会的不断发展，各行业对于电力供应的要求会更加严格，锅炉运行也会遇到更多更复杂的问题，这就需要电厂工作人员不断加强对于锅炉运行的研究，制定更加合理的运行方案，防止锅炉腐蚀等故障的发生，保障电厂的正常运行，满足电力供应要求，实现良好的经济社会效益。
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论文作者:赵建明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/7
标签：水冷论文; 锅炉论文; 高温论文; 电厂论文; 燃烧器论文; 发生论文; 炉膛论文; 《防护工程》2017年第28期论文;