火電廠鍋爐水冷壁管高溫腐蝕和磨損處理方法及分析劉田中

發表時間：2018-05-02T09:09:05.727Z 來源：《電力設備》2017年第35期作者：劉田中

[導讀] 摘要：鍋爐水冷壁管高溫腐蝕和磨損一直是電力系統普遍存在的嚴重問題，它的直接危害主要表現在以下兩個方面：使管壁減薄，據統計一般每年減薄量約為1mm左右，嚴重的可達5~6mm/a，形成安全運行的嚴重隱患，增加了電廠的臨時性搶修和大修工作量，給電廠造成巨大的經濟損失。

（山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司山西臨汾 041000）

摘要：鍋爐水冷壁管高溫腐蝕和磨損一直是電力系統普遍存在的嚴重問題，它的直接危害主要表現在以下兩個方面：使管壁減薄，據統計一般每年減薄量約為1mm左右，嚴重的可達5~6mm/a，形成安全運行的嚴重隱患，增加了電廠的臨時性搶修和大修工作量，給電廠造成巨大的經濟損失。一旦發生水冷壁突發性爆管事故，就會造成緊急停爐搶修，不僅打亂了電廠的正常生產秩序，影響發電量，而且還增加工人勞動強度和額外的檢修費用，直接影響到企業效益，同時也干擾了地區電網的正常調度，影響當地社會用電安全，由此產生了很大的社會影響。

關鍵詞：火電廠鍋爐；水冷壁管；高溫腐蝕；磨損處理；方法

某電廠鍋爐型式為亞臨界參數、自然循環、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、擺動式燃燒器、四角切圓燃燒、固態排渣、半露天布置、全鋼構架懸吊結構、燃煤型汽包爐。運行中主要存在以下問題：鍋爐兩側存在煙溫偏差現象；鍋爐兩側存在汽溫偏差現象；鍋爐水冷壁壁面還原性氣氛很強，存在結渣和高溫腐蝕現象，部分位置比較嚴重。

腐蝕區域具體表現為：在低氮燃燒器改造后檢查發現2號爐后墻靠近2號角區域高溫腐蝕嚴重；前墻靠近4號角區域、左墻靠近1號角區域、右墻靠近3號角區域高溫腐蝕相對較輕。最上層噴燃器中心上部1米，下部4米水冷壁高溫腐蝕區域。

1水冷壁管高溫腐蝕和磨損的機理

水冷壁管高溫腐蝕和磨損的機理是很復雜的，簡言之，與下列因素有關：①爐膛火焰溫度；②燃煤的含硫量；③煙氣與灰分顆粒的沖蝕。鍋爐運行過程中，爐溫可高達1600℃以上，由于燃燒煤中硫及其他有害雜質的存在，水冷壁普遍遭受高溫腐蝕。參與高溫腐蝕的危害物有燃燒過程中產生的SO2、SO3、H2S、HCl、堿金屬鹽及釩鹽類，是多種化學物在各種溫度下共同對管壁進行的復雜的動態腐蝕過程。

其中，硫化物是鍋爐高溫腐蝕的主要因素，一是煙氣中的硫化氫與管壁金屬作用產生的腐蝕，含硫物在金屬高溫下產生單原子硫，硫與管道中的鐵反應生成硫化鐵（Fe+S→FeS）；二是由不可燃硫在高溫作用下生成硫酸鹽混入灰分熔敷于管壁表面，但不再具有水冷壁管所要求的各種良好的高溫機械性能，實際上導致水冷壁管有用壁厚的減薄，從而其有效承載能力不斷下降，由此形成腐蝕。

另外，高溫煙氣裹著可以大于8m/s的速度沖擊管壁，煙氣的腐蝕和灰分顆粒的沖刷在金屬表面交替進行，造成管壁減薄。

2鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因

2.1腐蝕類型

一方面，垢樣宏觀。實際觀察發現，鍋爐水冷壁高溫腐蝕后，水冷壁的表面層會呈現淡黃色的疏松物質A？，在對其進行處理后，可以發現堅硬黑色物質，當對此層物質進行完全清理后，水冷壁表面呈現脹粗與凹凸不平狀態。另一方面，腐蝕產物B？（是不是有圖？），