摘　要　介绍了年夜容量、亚临界参数汽锅承压部件内外侵蚀的现象、分析发生侵蚀的缘由，燃煤质量、燃烧质量、燃煤品质对汽锅侵蚀的影响，推荐了避免年夜容量、高参数汽锅侵蚀的主要技术措施。
要害词　年夜容量　亚临界　汽锅　侵蚀机理　防范技术措施

0　概　述　　

　　随着我国电力工业的飞速成长，高参数、年夜容量火力发机电组已成为电网的砥柱，与300MW汽轮发机电组配套的汽锅，其蒸发量到达1000～1025t／h，参数接近临界参数。随着汽锅参数的提高，近几年来相继发现汽锅承压部件内外侵蚀严重，尤以水冷壁外壁高温侵蚀为典型，由于承压部件侵蚀而致使的管壁厚度减薄，强度下降发生的承压部件泄漏和爆破时有发生，严重威胁着汽锅机组的平安运行，凭据查询拜访统计，其中一些1000t／h以上汽锅运行时间不到4万h，其侵蚀造成水冷壁管壁厚度由10mm削减到2mm左右，侵蚀速度到达2mm／104h。我省某厂2号汽锅从安装投产到第1次年夜修运行时间约8000h，汽包内部汽水份离装配的二次分手百页窗侵蚀到了极限水平，被迫在第1次年夜修中全数更换，水冷壁下联箱等处外部侵蚀，经湖南省电力公司锅鉴委现场检查测定，其侵蚀深度到达1mm，如斯严重的侵蚀，在高参数年夜容量汽锅机组成长之前是尽无的。但由于侵蚀带来的风险是慢性显现的，很难引发人们的关注。下面就我省某电厂2台1021t／h汽锅第1次年夜修时对侵蚀检查判定的情况和山东省电力实验研究所对该省已投运的14台1000t／h以上的亚临界参数汽锅侵蚀查询拜访情况介绍以下，以引发相关人员的重视和关注。

1　汽锅侵蚀的基本现象
　　
　　今朝国产1021t／h及以上汽锅由4年夜动力厂，即哈锅、上锅、东锅、武锅引进或嫁接CE技术生产的亚临界压力、一次中心再热汽包汽锅，轮回方式有强制轮回和自然轮回2种，年夜部门采用四角喷燃切圆燃烧方式。其侵蚀包括内部侵蚀和外部侵蚀，尤之外部高温侵蚀为突出，内部侵蚀汽段年夜于水段。外部高温侵蚀主要发生在水冷壁炉膛内燃烧器区域的喷燃器迎火面，靠近燃烧器范围内，侵蚀状态为黑点状，如图1所示。


　　某电厂外部氧化侵蚀和内部侵蚀情况据湖南省电力公司锅监委《检验陈述》称：“汽包人孔门外周已有较着的暗红色侵蚀产物，水冷壁及下联箱外壁侵蚀较严重，有1层氧化皮，厚度约1mm；汽包内壁有侵蚀，汽水份离装配侵蚀较严重，汽室较水室较着，顶部及旋风子顶帽的百页窗有的已成组侵蚀烂失落，侵蚀产物呈黑色，过热器、省煤器、水冷壁割管内壁有1层黑色附着物，低再割管内壁有1层红锈”。情况是比力严重的。

2　年夜容量、高参数汽锅侵蚀的缘由分析
　　
　　经由过程对汽锅燃烧特征、运行方式、燃煤品质等综合指标的对比分析，认为发生侵蚀的缘由有
2．1　与煤种有关
　　经有关科研单元对8台燃用贫煤和劣质无*煤，6台燃用*煤的1000t／h及以上容量汽锅抽样查询拜访看出，8台燃用贫煤和劣质无*煤的汽锅都发生了较为严重的炉膛水冷壁外部高温侵蚀，而6台燃用*煤的汽锅均未发生炉膛水冷壁外部高温侵蚀。这说明高温侵蚀与煤种有很年夜关系，缘由是煤中所含硫份和硫化物在燃烧进程中形成侵蚀物资的成效。
　　我省某电厂2台1021t／h汽锅炉膛水冷壁高温侵蚀与燃煤品质不无关系，其运用煤质范围列于表1。


　　从表1中可以看出1999年至2000年上半年燃煤分析基挥发分含量一般在10％左右，低只有8％。从西安热工所在热天平上所做的燃烧散布曲线可以看了，在不异温度下无*煤的燃烧速度远低于*煤。清华年夜学傅维标教授经由过程研究实验提出：“通用着火特征指标F2，用于判定煤的燃烧特征，F2＜0．5为极难燃煤，F2＝0．5～1．0为难燃煤，F2＝1．0～1．5为准难燃煤，F2＝1．5～2．0为易燃煤，F2＞2．0为极易燃煤。按此结论计较判定，我省某厂自投产以来进炉煤F2为0．5～1．0之间，界于极难燃与难燃煤之间，严重偏离设计煤种。由于运用煤灰分增加，发烧量下降，汽锅的燃煤量较着增加，煤粉细度得不到保证，煤粉过粗和挥发分的下降，煤粉着火温度要求高，着火延迟，燃烧速度下降，燃尽时间推延。还由于省内煤矿点多，煤质变化年夜，含硫量也不稳定，这些影响无疑将增加对水冷壁高温侵蚀的可能性。
2．2　与参数有关
亚临界压力汽锅其饱和水温度约为360℃，水冷壁管外壁温度在400℃以上，温度升高，各类侵蚀物资更轻易形成，据相关资料介绍，在300～500℃的温度范围内，管壁外表温度每升高50℃，*侧的侵蚀水平将增加1倍。
2．3　与炉内热负荷有关
　　由于年夜容量汽锅截面热负荷随着汽锅容量的增加而年夜年夜增加，单只喷嘴的热功率也随汽锅容量的增加而成倍增年夜，四角切圆燃烧汽锅内平均单元质量气流的旋转动量矩也较着增年夜，这些特征一方面使炉膛局部区域的燃烧强度和壁面热流强度随汽锅容量的增加而增年夜，管壁外概况温度进一步升高，另外一方面使煤粉气流直接冲洗水冷壁的可能性增年夜。在这类热动力工况下燃用难着火难燃尽的无*煤，假设炉内燃烧组织欠好，将泛起炉内煤、灰颗粒和氧浓度散布不均，不仅飞灰可燃物含量增年夜，水冷壁外部的高温侵蚀也就难以免。
2．4　与燃烧装备及燃烧组织有关
　　燃烧对高温侵蚀的影响来自燃烧工况不完善，造成煤粉在水冷壁四周强烈燃烧或直接冲洗水冷壁管束，水冷壁四周*气形成较重的还原性气氛，侵蚀介质年夜年夜增加。致使水冷壁的高温侵蚀。我省某电厂2台1021t／h汽锅经安装后和年夜修后冷态空气动力场实验，均发现燃烧切圆年夜于设计值，2号汽锅安装至次年夜修时，运行时间约8000h，下部两层双通道燃烧器喷嘴全数烧坏，现实运行中浮现为炉内旋转气流强风环直径偏年夜，贴水冷壁风速很高，造成煤粉贴水冷壁区燃烧。
　　在燃烧组织方面：a．煤粉细度控制不严，某厂投产早期由于排粉风机出力过年夜，煤质差，煤粉细度及格率很低，年夜时到达R90值20％，飞灰含碳量年夜多在10％以上。b．一次风煤粉浓度不适当，缺少应有的监测手段。由于采用热风送粉，一次风管犬牙交错，长的达100m以上，实测阻力差异近1倍，加上有时泛起给粉机下粉不平均，经常泛起一次风管堵粉，为避免堵一次风管，运行中一次风门基本上处于全开位置，势必提高了一次风风率和风速。c．二次风配风状态差，5层二次风门分层控制，每层4个小风门由一个操作器指令，经常发生开度纷歧致的紊乱状态。在这类1、二次射流一起头就很紊乱的情况下，可以想象燃烧效果是不会理想的，不理想的燃烧方式，对造成汽锅高温侵蚀的风险是显而易见的。
2．5　与其他综合身分有关
　　1997年5月湖南省电力公司锅监委对某厂2号炉进行次年夜修中的常规检验，下联箱及水冷壁外部侵蚀到达1mm深度，这对于1台投运时间仅1a多的汽锅来说，已到达了使人惧怕的水平，初步分析认为这类侵蚀的缘由年夜致为4个方面：a．燃煤硫份太高，运行中年夜渣落进捞渣船内生成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽直接对下联箱及水冷壁发生硫化侵蚀；b．保温层不周密，年夜量空气存在保温层与金属表之间，形成FO2，FO3侵蚀；c．停用时代清洗时年夜量冲洗水进进保温层中，水蒸发后的水蒸汽凝聚在金属概况上加重了氧化侵蚀；d．概况粗拙，防腐措施不够。

3　避免年夜容量、高参数汽锅侵蚀的对策

3．1　增强燃煤治理，尽量燃用设计煤种，将煤质控制在准难燃区间，控制进炉煤硫分含量在1％以下，灰分在28％以下。
3．2　合理控制炉内温度水平，不能盲目接纳加卫燃带等方式来提高炉温，1000t／h及以上汽锅，在设计时基本未设计卫燃带，正是基于避免高温侵蚀而斟酌的，若炉温确实太低，可采用在燃烧器高温区域刷远红外高温涂料的方式，这类涂料对辐射反射具有优秀作用，提高温度的幅度不会很年夜，还会起到防腐的作用，而且造价低、施工利便。
3．3　合理控制炉膛容积热负荷，1000～1025t／h汽锅ECR工况，炉膛容积热负荷取100kW／m3为好，截面热负荷（ECR工况），取4．35～4．45MW／m2为好，以下降喷燃器区域壁面热负荷。
3．4　增强燃烧装备治理，安装和年夜修进程中应保证CE技术推荐燃烧器轴线与炉膛横截面临角线的夹角为4°～6°，安装或年夜修后要经由过程冷态空气动力场实验，调整设想切圆在800～1000mm范围内，避免切圆过年夜，造成煤粉贴墙燃烧或直接冲洗水冷壁。
3．5　合理配风，调整各喷嘴一次风率、风速基本接近，二次风门开度基本一致，并知足燃烧所需的足够的空气量，避免缺氧燃烧生成还原气体。
3．6　合理控制进炉煤粉细度，凭据煤的燃烧难易水平，当F2在1．0以下时煤粉细度应控制在R90为8％～10％之内为好。
3．7　增加需要的、靠得住的风粉在线监测装配，克服运行现场控制一次风率随意性年夜的问题，江西贵溪电厂在400t／h汽锅上安装的一次风粉在线监测装配效果优秀，完全可以运用在年夜型汽锅上，对于指导年夜型汽锅配风十分有益。
3．8　增强化学监视工作，严酷控制汽水品质，启动进程中要增强洗硅，凝聚水不及格不得收受接管，用于炉内水处置的药器未获得进网证或进行同参数下动态模拟实验认可的，不准使用。要缔造条件，消除装备缺陷，投用凝聚水精处置装配。
3．9　重视停用时代的调养。对于较长时间的停用应斟酌充氮调养，1000t／h及以上容量汽锅在设计时均斟酌了充氮调养的方案，但由于系统的隔离和需用的氮气量年夜，年夜都被废失落，这是不成取的，只要加装需要的平安泄压装配和氮气储气装配是可以投运的，由于充氮调养是诸多调养方式中靠得住、经济的一种。假设不能采用充氮调养，应采用溢流调养，溢流调养可以斟酌专用溢流调养系统和邻炉给水泵抽头分水溢流调养。热力系统周密性较好的汽锅，可斟酌氨——联胺药液调养法，以保证停用时代避免氧化侵蚀。
3．10　增强承压部件外部保温、防腐措施，对汽锅轻易发生外部氧化侵蚀的部位，可选用及格的憎水硅酸盐保温材料进行保温，该保温材料附出力强，可完全隔离空气的氧化侵蚀。年夜修及安装前增强防腐工作，增强运行维护，尽量连结装备干燥。
　　汽锅侵蚀对汽锅寿命的影响是很年夜的，风险是潜隐性的，尤其是高参数、年夜容量汽锅其侵蚀浮现形式与中参数机组相比，有诸多特征，只有尽早关注，并接纳措施进行预防，方可防患于未然。