寧夏某火電廠東方鍋爐廠1000MW機組п形爐在停爐檢修發現爐膛水冷壁區域(尤其是兩側墻燃燒還原區域)存在較為嚴重的高溫腐蝕現象,水冷壁管內側壁厚減薄最高達到約2mm,更換管材599根2000米.

    綏電公司在獲取該情況后,立即組織調研,通過一系列措施,達到了預防與緩解高溫腐蝕的效果.

    1、 高溫腐蝕?

    當爐內燃燒工況不良、配風不合理時,水冷壁附近煙氣中氧量較低、形成局部還原性氣氛時,煤中硫會生成少量的H2S.H2S可以與金屬鐵與氧化鐵反應生成硫化鐵,硫化鐵再與純金屬反應生成低熔點的共晶體而發生腐蝕.反應方程式如下:

    H2S氣體主要存在于還原性氣氛環境.一般認為,水冷壁附近煙氣成分O2<1.0%,CO>0.5%時就可以判斷為還原性氣氛.對墻式燃燒方式而言,沒有安裝燃燒器的兩側墻為流動死滯區,高溫煙氣及還原性氣體較多,嚴重結渣及高溫腐蝕往往發生于側墻.

    2、東方鍋爐廠腐蝕原因

    綏中發電廠二期鍋爐為東方鍋爐廠有限責任公司生產的超超臨界參數變壓運行直流爐、單爐膛、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼構架懸吊結構п形半露天布置燃煤鍋爐;

    鍋爐主要技術參數

    2、 腐蝕工況調查

    邀請西安熱工院在給定的測試工況下,測試#4爐水冷區域貼壁氣氛(包括O2、CO以及H2S),試驗結果為:鍋爐前、后墻氧量值較高,均在2.0%-10%之間,在這些區域CO與H2S的含量均較低;鍋爐兩側墻氧量值相對較低,大多在1.0%以下,CO含量超過30000ppm(測試儀器量程),部分區域H2S含量超過200ppm,尤其工況T4-3在34.5m區域個別點甚至達到了800ppm以上.

    國內電廠運行的一般經驗認為貼壁煙氣中H2S含量大于200ppm即可判定爐內存在高溫腐蝕.以此可見,#4爐兩側墻區域存在高溫腐蝕傾向,且爐膛中下部缺風區域尤為嚴重.

    3、 腐蝕防護措施

    (1) 運行措施

    優化燃燒工況,合理配風,降低貼壁煙氣還原性與溫度,減少H2S生成量以及腐蝕傾向;

    省煤器出口煙氣O2含量一般控制在3.0%~3.5%;

    燃盡風擋板開度控制在20%~50%;

    熱態下調平一次風粉量,偏差控制在±10%以內;

    通過調節燃燒器旋流二次風(外二次風)開度,使省煤器出口沿爐膛寬度方向上的氧量分布均勻,避免出現大的偏差,在沿爐膛高度方向上,盡量將下層燃燒器層二次風量控制得略微大一些;

    主燃燒器區按電科院提供的,兩側擋板開度變更為80%.

    磨煤機分離器轉數不宜低于40r/min;

    對煙煤而言,在保證飛灰含碳量不高的情況下(燃盡風風箱風門開度大于50%),適當提高中上層燃燒器的煤粉細度R90,相比設計值調粗煤粉1%~2%左右,控制燃燒器附近區域的燃燒強度,增加中上部燃燒器區域的煤粉還原NOx濃度和概率.

    控制CO濃度在一定的限值即可(比如煙煤時煙道煙氣中CO濃度限制在100ppm以下;CO濃度較高會損害水冷壁和包墻管屏的致密氧化層).但鍋爐總的送風量仍然需要得到保證(比如省煤器出口的氧量一般必須在2.8%以上).

    利用停爐機會,檢查燃燒器噴口是否存在明顯變形情況,若有,則需進行修補或更換,檢查燃燒器旋流二次風葉片開度和指示的一致性,有偏差則進行調節;

    該區域吹灰周期縮短為每周一次;

    (2) 通過動力配煤控制入爐煤含硫量St,d≤0.7%,如采用分磨摻燒方式還應避免單磨燃用高硫煤;

    (3) 在爐內嚴重還原性區域(重點為兩側墻34m-44m區域)進行防腐噴涂.

    (4)開展加裝貼壁風試驗工作,從二次風箱聯通管道至鍋爐兩側墻22米、28米、34米、40米、47米共48個觀火孔,用引進二次風的方式增加氧量,效果一般,考慮加大覆蓋面、調整風量及風壓.

    (5) 開啟相應位置觀火孔,自然通風增加氧量.

    4 、試驗論證

	正常氧量	正常氧量	高氧量
燃盡風	50%	100%	100%
平均值	43	73	47
備注	-	兩個超200的點都在此工況出現	-

   通過研究院試驗表明,綏電公司通過以上措施,兩臺東方鍋爐廠生產的1000MW鍋爐高溫腐蝕預控良好.

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責任編輯：周婭

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