600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮集中剥落的原因及处理

2015-11-22张秀文宋庆明中国华电集团内蒙古能源有限公司包头发电分公司内蒙古包头014013

中国科技纵横 2015年23期

张秀文宋庆明（中国华电集团内蒙古能源有限公司包头发电分公司，内蒙古包头 014013）

张秀文宋庆明
（中国华电集团内蒙古能源有限公司包头发电分公司，内蒙古包头 014013）

随着社会经济的稳定发展，在此环境下，电厂获得了有序的发展，在电厂中锅炉扮演着重要的角色，它是重要的生产设施，但在其运行过程中，后屏过热器氧化皮集中剥落的问题得到了广泛的关注，在此背景下，本文主要研究了600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮集中剥落的原因与处理，旨在提高锅炉的运作效率，促进电厂的可持续发展。

00MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮集中剥落

目前，电厂十分注重对锅炉运作的检修，通过检修发现，600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮问题较为严重，为了明确造成此情况的原因，对滑参数停炉、氧化皮生产与氧化皮集中剥落进行了分析，在原因分析后，提出了几点处理的建议，旨在有效处理锅炉的相关问题，并使其作用得到最大化的发挥。

1 600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮的概况

1.1 锅炉的概况

本文研究了某电厂的2号锅炉，它的试运行时间为168h，直至停机检修，机组总运行的时间约45000h。2号锅炉是600MW亚临界机组锅炉，其型式主要为亚临界参数、控制循环、一次中间再热、固态排渣与全钢架汽包炉。

1.2 后屏过热器氧化皮的概况

锅炉后屏过热器是由25片屏构成的，每片的组成为并联，是由20根管实现的。通过检修发现，2号锅炉后屏过热器氧化皮问题较为严重，在900多弯头中，有约90个弯头出现了氧化皮，同时，有14到19根管出现了较为严重的氧化皮［1］。

2 600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮集中剥落的原因分析

通过对锅炉运行相关数据的分析可知，后屏过热器出现了氧化皮，其中过热器出口壁温度保持在480℃到560℃，此时的温度与锅炉制造厂给出的后屏过热器报警温度基本一致，在相关的规定中指出，管子的抗蒸汽氧化温度在580℃，同时刚的受热面壁温最高值为570℃。

通过对壁温的观测可知，2号锅炉后屏过热器壁温的超温现象具有持续性。但此时的测点位于炉顶大罩内，在锅炉实际运行过程中，大罩内的对流交换较少，同时热电偶用保温棉包裹，并位于后屏过热器出口管，因此，壁温测点的观测值为管子出口气温值。

2.1 滑参数停炉分析

在锅炉滑参数停炉时，燃烧器的停运顺序为F、E、D、C、A、B，给煤机停运的时间在11min到13min之间，此时其给煤的速度基本维持在40t/h，此后磨煤机停运。600MW亚临界机组锅炉燃烧器喷口与OFA风门二者的摆动角度为20°，通过二者的摆动实现了对火焰中心位置温度的调节。

在锅炉滑参数停机时，后屏过热器壁温最大值位于13℃/min与18℃/min。在停炉时，后屏过热器的壁温有着较大幅度的波动，最为显著的温度变化出现在20点，此时锅炉负荷达到了240MW，壁温波动的加剧情况较为严重。

锅炉过热器中含有两级喷水减温器，以此实现了对汽温的调节，其中的一级减温器位于分隔屏入口管道处，二级减温器位于过热器入口管道处，同时每级减温器均有2支，此时的喷水主要源于给水泵出口管道，在此管道进行了电动闸阀与电动调节阀的安装。在锅炉滑参数停机时，为了有效控制过热器的问题，需要借助一级减温水。

2.2 氧化皮生成分析

一方面，原理分析。铁素体刚蒸汽侧氧化皮中的氧化物有两层，分别为内层与外层。外层的结构呈缩松多孔，内层的结构为致密少孔，通过能谱分析可知，外层的氧化物主要为Fe2O3与Fe3O4，内层的氧化物主要为（Cr，Fe）3O4，外层和内层二者在厚度方面具有相似性，同时二者的厚度较为均匀。氧化皮增厚的原因主要有两个，分别为温度与时间，通常情况下，温度越高，氧化皮的生长速度越快，随着氧化皮的增厚，其开裂与隆起等形态的剥落越容易出现。同时，时间越长，氧化皮的增厚速度越快。

另一方面，壁温分析。电厂2号锅炉的超温情况虽然时间不长，但在壁温方面，其显示温度在550℃到650℃，此温度与相关规定中的570℃抗蒸汽氧化温度值相比，二者存在一定的差距。与此同时，壁温测点位于炉顶大罩内，此时炉内实际温度与壁温测量值相比，前者明显偏高，而高温会促使氧化皮的生成［2］。

2.3 氧化皮集中剥落分析

关于减温水流量的变化，在滑参数停炉时，后屏过热器的壁温变化和一级减温水的流量变化，二者有着紧密的联系，在后者增大时，前者也会随之加大。因此，减温水的流量变化越大，后屏过热器的壁温波动也会过大。与此同时，一级减温水位于分隔屏入口，如果进入后屏过热器，则要先经过分隔屏联箱混合，在此基础上，一级减温水流量的影响相对较弱。但在20点时，锅炉的负荷有所下降，减温水流量出现了较大的变化，此时后屏过热器的壁温波动有所增加，最终氧化皮出现了集中剥落。

3 600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮集中剥落的处理对策

在锅炉启停时，要对高压旁路与低压旁路进行开启，以此实现大流量冲洗。在机组检修过程中，可以利用高频超声波的方法，对600MW亚临界机组锅炉后屏过热器氧化皮的厚度情况进行检测，根据检测的实际情况，采取具有针对性的措施。同时，针对氧化皮的防治，要在各个环节展开，如：启动、停机与检修等，并且要保证各项措施的全面落实。

当机组处于启动、停机时，要遵循运行规程，并对减温水的投用量进行控制，同时还要对壁温的升速率与降速率进行严格的控制。锅炉滑参数停炉要注重对锅炉温度的调整，使其保持一定的水平。再者要对壁温测点进行完善与补充，通过对实际运行与调整结果的分析与研究，对其中存在的问题进行有效的处理，并且对壁温变化率超限报警的方式进行增加，从而实现了运行监控效果的提升［3］。