锅炉水冷壁沉积物较多原因分析

2011-06-15周慧波王清华

河北水利电力学院学报 2011年2期

王平,周慧波,王清华

(河北省电力研究院,河北石家庄 050021)

某发电厂锅炉为武汉锅炉厂生产的 WGZ-130/9.81-1型高温高压汽包炉,过热蒸汽出口压力为9.81 MPa(表压)。锅炉结构形式为全钢架支吊结构、全膜式水冷壁炉膛、单汽包自然循环、平衡通风、半露天布置、绝热式旋风分离器。

该锅炉于2001年 4月投产发电,曾于2010年 8月进行第 2次 A级检修。在最近进行该机组小修时发现锅炉水冷壁沉积物较多,且其中发生过一次因水冷壁爆管造成机组停机事故。为了弄清事实原因,进一步改进机组运行方式,防止事故的发生,对其水汽品质、运行工况、燃烧方式等影响机组稳定运行的有关情况进行了较为全面的了解和检查,对其沉积物较多的原因进行了分析研究。

1 原因分析

根据以往经验和现场运行实际,造成锅炉水冷壁沉积物较多的原因主要有：炉水含盐量高、给水溶氧超标、水汽品质恶劣(包括 pH值、DD、铁离子、凝结水溶氧等)、停炉保护不当、机组启动期间锅炉冲洗不合格、炉水排污不够、炉内水处理工艺不当和炉膛温度偏高、以及炉膛火焰偏移导致的局部垢量增加等方面[1]。因此,针对现场情况,进行逐一排查和分析。

1.1 沉积物状态

在本次机组检修对水冷壁割管检查过程中,化学人员发现了其割管的水冷壁中含有一层沉积物,其附着在水冷壁的表面,粘附力不强,用手擦拭可脱落。从表观状态看,沉积物表面比较光洁,呈棕褐色,沉积物表面有少量不规则的突起,表面整体比较均匀,沉积物下未见腐蚀坑点。

1.2 沉积量分析

依据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794-2001)[2]中的垢量测定方法进行了水冷壁沉积沉积量的测定,试验温度：55±1℃;清洗介质：盐酸(5%);缓蚀剂：IS-156型缓蚀剂;平行试验。试验结果见表1。由表1可以看出：水冷壁向火侧沉积量最高达到577.0 g/m2,背火侧为244.6 g/m2;且高省、屏过等沉积量均在 400 g/m2左右。

从水冷壁、省煤器垢量结果可以反映出在较短时间内炉水汽通流部分,特别是省煤器的沉积物增加较快,沉积量较大,怀疑与水质溶解氧不合格导致的氧腐蚀有关;向火侧与背火侧的垢量差别较大,可能与燃烧工况和火焰调节有关。

表1 垢量分析试验结果

1.3 沉积物成分分析

通过对管内沉积物进行成分分析,可以了解和判断腐蚀发生的机理和过程,为分析判断和进一步确定腐蚀原因提供参考和依据[3]。沉积物经等离子发射光谱测试分析试验结果见表2。从沉积物成分分析结果我们发现：锅炉水冷壁沉积物的主要成分为铁的腐蚀产物,水冷壁沉积物中 CaO含量仅占2.427%,MgO含量仅占 1.835%,而 CuO却达到 4.597%。