600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因及處理

張秀文 宋慶明（中國(guó)華電集團(tuán)內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，內(nèi)蒙古包頭 014013）

600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因及處理

張秀文 宋慶明
（中國(guó)華電集團(tuán)內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，內(nèi)蒙古包頭 014013）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，在此環(huán)境下，電廠獲得了有序的發(fā)展，在電廠中鍋爐扮演著重要的角色，它是重要的生產(chǎn)設(shè)施，但在其運(yùn)行過程中，后屏過熱器氧化皮集中剝落的問題得到了廣泛的關(guān)注，在此背景下，本文主要研究了600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因與處理，旨在提高鍋爐的運(yùn)作效率，促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

00MW亞臨界機(jī)組鍋爐 后屏過熱器 氧化皮 集中剝落

目前，電廠十分注重對(duì)鍋爐運(yùn)作的檢修，通過檢修發(fā)現(xiàn)，600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮問題較為嚴(yán)重，為了明確造成此情況的原因，對(duì)滑參數(shù)停爐、氧化皮生產(chǎn)與氧化皮集中剝落進(jìn)行了分析，在原因分析后，提出了幾點(diǎn)處理的建議，旨在有效處理鍋爐的相關(guān)問題，并使其作用得到最大化的發(fā)揮。

1 600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮的概況

1.1 鍋爐的概況

本文研究了某電廠的2號(hào)鍋爐，它的試運(yùn)行時(shí)間為168h，直至停機(jī)檢修，機(jī)組總運(yùn)行的時(shí)間約45000h。2號(hào)鍋爐是600MW亞臨界機(jī)組鍋爐，其型式主要為亞臨界參數(shù)、控制循環(huán)、一次中間再熱、固態(tài)排渣與全鋼架汽包爐。

1.2 后屏過熱器氧化皮的概況

鍋爐后屏過熱器是由25片屏構(gòu)成的，每片的組成為并聯(lián)，是由20根管實(shí)現(xiàn)的。通過檢修發(fā)現(xiàn)，2號(hào)鍋爐后屏過熱器氧化皮問題較為嚴(yán)重，在900多彎頭中，有約90個(gè)彎頭出現(xiàn)了氧化皮，同時(shí)，有14到19根管出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的氧化皮［1］。

2 600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因分析

通過對(duì)鍋爐運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析可知，后屏過熱器出現(xiàn)了氧化皮，其中過熱器出口壁溫度保持在480℃到560℃，此時(shí)的溫度與鍋爐制造廠給出的后屏過熱器報(bào)警溫度基本一致，在相關(guān)的規(guī)定中指出，管子的抗蒸汽氧化溫度在580℃，同時(shí)剛的受熱面壁溫最高值為570℃。

通過對(duì)壁溫的觀測(cè)可知，2號(hào)鍋爐后屏過熱器壁溫的超溫現(xiàn)象具有持續(xù)性。但此時(shí)的測(cè)點(diǎn)位于爐頂大罩內(nèi)，在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，大罩內(nèi)的對(duì)流交換較少，同時(shí)熱電偶用保溫棉包裹，并位于后屏過熱器出口管，因此，壁溫測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)值為管子出口氣溫值。

2.1 滑參數(shù)停爐分析

在鍋爐滑參數(shù)停爐時(shí)，燃燒器的停運(yùn)順序?yàn)镕、E、D、C、A、B，給煤機(jī)停運(yùn)的時(shí)間在11min到13min之間，此時(shí)其給煤的速度基本維持在40t/h，此后磨煤機(jī)停運(yùn)。600MW亞臨界機(jī)組鍋爐燃燒器噴口與OFA風(fēng)門二者的擺動(dòng)角度為20°，通過二者的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)火焰中心位置溫度的調(diào)節(jié)。

在鍋爐滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，后屏過熱器壁溫最大值位于13℃/min與18℃/min。在停爐時(shí)，后屏過熱器的壁溫有著較大幅度的波動(dòng)，最為顯著的溫度變化出現(xiàn)在20點(diǎn)，此時(shí)鍋爐負(fù)荷達(dá)到了240MW，壁溫波動(dòng)的加劇情況較為嚴(yán)重。

鍋爐過熱器中含有兩級(jí)噴水減溫器，以此實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽溫的調(diào)節(jié)，其中的一級(jí)減溫器位于分隔屏入口管道處，二級(jí)減溫器位于過熱器入口管道處，同時(shí)每級(jí)減溫器均有2支，此時(shí)的噴水主要源于給水泵出口管道，在此管道進(jìn)行了電動(dòng)閘閥與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝。在鍋爐滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，為了有效控制過熱器的問題，需要借助一級(jí)減溫水。

2.2 氧化皮生成分析

一方面，原理分析。鐵素體剛蒸汽側(cè)氧化皮中的氧化物有兩層，分別為內(nèi)層與外層。外層的結(jié)構(gòu)呈縮松多孔，內(nèi)層的結(jié)構(gòu)為致密少孔，通過能譜分析可知，外層的氧化物主要為Fe2O3與Fe3O4，內(nèi)層的氧化物主要為（Cr，F(xiàn)e）3O4，外層和內(nèi)層二者在厚度方面具有相似性，同時(shí)二者的厚度較為均勻。氧化皮增厚的原因主要有兩個(gè)，分別為溫度與時(shí)間，通常情況下，溫度越高，氧化皮的生長(zhǎng)速度越快，隨著氧化皮的增厚，其開裂與隆起等形態(tài)的剝落越容易出現(xiàn)。同時(shí)，時(shí)間越長(zhǎng)，氧化皮的增厚速度越快。

另一方面，壁溫分析。電廠2號(hào)鍋爐的超溫情況雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但在壁溫方面，其顯示溫度在550℃到650℃，此溫度與相關(guān)規(guī)定中的570℃抗蒸汽氧化溫度值相比，二者存在一定的差距。與此同時(shí)，壁溫測(cè)點(diǎn)位于爐頂大罩內(nèi)，此時(shí)爐內(nèi)實(shí)際溫度與壁溫測(cè)量值相比，前者明顯偏高，而高溫會(huì)促使氧化皮的生成［2］。

2.3 氧化皮集中剝落分析

關(guān)于減溫水流量的變化，在滑參數(shù)停爐時(shí)，后屏過熱器的壁溫變化和一級(jí)減溫水的流量變化，二者有著緊密的聯(lián)系，在后者增大時(shí)，前者也會(huì)隨之加大。因此，減溫水的流量變化越大，后屏過熱器的壁溫波動(dòng)也會(huì)過大。與此同時(shí)，一級(jí)減溫水位于分隔屏入口，如果進(jìn)入后屏過熱器，則要先經(jīng)過分隔屏聯(lián)箱混合，在此基礎(chǔ)上，一級(jí)減溫水流量的影響相對(duì)較弱。但在20點(diǎn)時(shí)，鍋爐的負(fù)荷有所下降，減溫水流量出現(xiàn)了較大的變化，此時(shí)后屏過熱器的壁溫波動(dòng)有所增加，最終氧化皮出現(xiàn)了集中剝落。

3 600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的處理對(duì)策

在鍋爐啟停時(shí)，要對(duì)高壓旁路與低壓旁路進(jìn)行開啟，以此實(shí)現(xiàn)大流量沖洗。在機(jī)組檢修過程中，可以利用高頻超聲波的方法，對(duì)600MW亞臨界機(jī)組鍋爐后屏過熱器氧化皮的厚度情況進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的實(shí)際情況，采取具有針對(duì)性的措施。同時(shí)，針對(duì)氧化皮的防治，要在各個(gè)環(huán)節(jié)展開，如：?jiǎn)?dòng)、停機(jī)與檢修等，并且要保證各項(xiàng)措施的全面落實(shí)。

當(dāng)機(jī)組處于啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)，要遵循運(yùn)行規(guī)程，并對(duì)減溫水的投用量進(jìn)行控制，同時(shí)還要對(duì)壁溫的升速率與降速率進(jìn)行嚴(yán)格的控制。鍋爐滑參數(shù)停爐要注重對(duì)鍋爐溫度的調(diào)整，使其保持一定的水平。再者要對(duì)壁溫測(cè)點(diǎn)進(jìn)行完善與補(bǔ)充，通過對(duì)實(shí)際運(yùn)行與調(diào)整結(jié)果的分析與研究，對(duì)其中存在的問題進(jìn)行有效的處理，并且對(duì)壁溫變化率超限報(bào)警的方式進(jìn)行增加，從而實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行監(jiān)控效果的提升［3］。

4 結(jié)語

綜上所述，鍋爐運(yùn)行過程中，后屏過熱器的氧化皮問題得到了廣泛的關(guān)注，為了全面掌握此情況，對(duì)造成此情況的原因進(jìn)行了分析，并提出了幾點(diǎn)相應(yīng)的對(duì)策，相信，鍋爐運(yùn)行的質(zhì)量將得到可靠的保障，同時(shí)氧化皮的問題也將得到有效的處理。

［1］姜在原，何曙勇.600MW亞臨界機(jī)組鍋爐氧化皮產(chǎn)生的原因及預(yù)防［J］.浙江電力，2013，05：49-52.

［2］高鵬.國(guó)產(chǎn)亞臨界機(jī)組600MW鍋爐氧化皮問題分析［J］.鍋爐技術(shù)，2013，06：52-55.

［3］許建林.國(guó)產(chǎn)600MW亞臨界機(jī)組鍋爐氧化皮脫落原因分析［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012，07：58-60.