论1000MW超超临界锅炉高温腐蚀分析及对策

蔡艳龙

摘 要：1000MW超超临界锅炉经常会在使用的过程中出现高温腐蚀的现象，因此会对锅炉产生很大的损坏，也更加容易对企业的安全生产造成影响。本文结合实际案例对1000MW超超临界锅炉高温腐蚀的问题进行分析，并在之后提出改进的措施。

关键词：1000MW超超临界锅炉;高温腐蚀;分析策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.140

0 引言

多数燃煤电厂都非常容易出现电站锅炉水冷壁区域的高温腐蚀现象，这也是大多数燃煤电厂在运作过程中经常会出现的问题，甚至会在之后影响电力安全生产。金属在高温或者受热的状态下使得管壁的表面发出更多的烟气，进而一侧的金属就容易被腐蚀。如果腐蚀过度则会使得水冷壁的厚度变薄，整体的强度也因此变低[1]。如果不注意处理则会造成爆管和泄漏等事故，最终使得整个机组运行的计划得以暂停，也会因此严重影响机组运行的安全性和经济性。

1 设备概述

某电厂所使用的锅炉是由东方锅炉股份有限公司制造的。在额定蒸发时，其锅炉的主要参数如下：锅炉的蒸发量为2888.6t/h，过热器出口蒸汽的压力为26.15MPa，过热器出口的蒸汽温度被控制在605℃，整个省煤器进口水的温度被控制在298.6℃。

本锅炉采用了平衡通风的控制方式，锅炉运转层的上方则会直接采用露天布置合并全钢架结构的锅爐。在一般工作情况，入锅的煤硫的量会被控制在0.4%-1.6%之间。但是，当设备被投入使用之后，可以发现锅炉一侧壁内约18.6-47m的位置出现了冷壁高温腐蚀的现象。如果不及时采用措施进行处理则不能够保证锅炉进行正常工作。

2 形成腐蚀现象的原因

锅炉内部的一氧化碳浓度被控制在10000，内部二氧化碳的浓度被控制在260。在这样的工作环境中，1000MW超超临界锅炉则会长期处于一种高温的状态中。过高的温度会直接接近火焰楼壁的区域，从而形成一类还原性的气体，从而使得锅炉内部形成结膛的现象[2]。如果没有在之后有效地进行处置，则也容易在锅炉内部出现结渣的现象，最终使得锅炉内部被高温所腐蚀。

如果锅炉内部的二氧化硫浓度一直超过100，则会因此出现高温腐蚀的现象。一般情况下，锅炉内部的5个检测点的内部含有大量的粉尘。如果其粉尘的含量达到一定浓度之后，就会在锅炉内部的墙面出现煤灰。如果高温烟气、一氧化碳和二氧化碳共同作用，就容易在之后出现高温腐蚀的现象。

3 1000MW超超临界锅炉高温腐蚀状态的改进措施

正如上文所说，1000MW超超临界锅炉很容易在使用的过程中出现高温腐蚀的现象。因此，需要采用针对性的措施对其进行改造，这样才能够改善锅炉内两侧出现的腐蚀现象。具体来说，可以采用如下的改进措施。

3.1 对锅炉内部的燃烧器进行改造

可以在每一层锅炉的两侧都安装合适的燃烧器，并作出如下的改造：第一，结合实际情况安装12个35 ° 的水冷壁扩锥器，并在燃烧器内部进行二次风扩锥。第二，采用支撑肋板来有效地固定二次扩锥器，并在让其结构不变的基础上增加同流的面积。第三，在燃烧器的高温区域内部融入防止被烧坏和磨损的高温合金材料，这样才能够避免炉膛出现被氧化的现象。第四，采用防脱离和防变形的措施来有效地防止高温状态下出现的结渣和氧化的现象。只有采用上述的措施进行改造才能够有效地提高锅炉内的燃烧效率。

3.2 增设燃风改造系统

可以通过对前后高温锅炉两侧的墙壁进行改造，从而更好地提高炉膛内的燃烧效率。必要时可以通过增加12套侧燃风装置来增大锅炉内的含氧量。这样，位于锅炉内部的煤炭就能够有效地实现充分燃烧。如果能够在燃烧的过程中引入二次风道，锅炉内部的火焰方向就能够在第一时间更好地被控制，也不会在燃烧的过程中出现偏斜的情况。

另外，在设计的过程中，需要将侧燃风道不知在各层燃烧器风道的下部。这样，更多的风就能够有效地吹入锅炉内部，最终也就能够保证1000MW超超临界锅炉能够实现稳定运行。可以在侧燃风道内部安装上一个调节阀。这样即便锅炉内部出现了异常，大家也可以在第一时间运用调节阀进行调节。

如果锅炉一直都处于正常运行的状态下，大家可以利用调节阀来有效地控制锅炉内部的燃烧情况，并对锅炉内部的配风进行控制。注意用调节阀将燃烧的风度控制在不小于40%的状态下。这样锅炉内的含氧量就会变高。锅炉内的化学反应和燃烧也会因此变得更加充分。图1有效地显示了高温烟气检测点的操作情况。

4 结束语

综上所述，本文先介绍了1000MW超超临界锅炉内部的结构，之后再具体分析形成腐蚀现象的原因，并在之后采用包括“对锅炉内部的燃烧器进行改造”和“增设燃风改造系统”的措施来改进1000MW超超临界锅炉高温腐蚀状态。而如果能够有效地对1000MW超超临界锅炉内部进行改造，才能够有效地控制燃烧后产生的一氧化碳和二氧化碳含量。如果能够将燃烧的量控制在1%一下，锅炉内部的燃烧效率则能够变得更高。必要时也可以通过提高锅炉内部的含氧量来增加高温锅炉的燃烧效率。这样既能够在燃烧的过程中降低气体的含粉量，还能够有效地改善锅炉内部产生的高温腐蚀现象。并让燃烧的过程变得更加顺利。

参考文献：

[1]徐远鹏.锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策[J].中国电力，2017（05）：126-129.

[2]李刚，李锡孝，魏铜生等.1025 t/h 锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及解决措施[J].热力发电，2017（02）：132-139.

[3]钟万里，吴奭登，曾凡云.超临界锅炉水冷壁高温腐蚀分析及对策[J].热力发电，2016（05）：89-96.