超超临界锅炉氧化皮综合治理问题研究

黄海

摘 要：随着我国科学技术的发展，经济水平的不断提高，对能源技术的研究也在不断进步。其中，加强对超超临界锅炉氧化皮综合治理问题的管理，有利于提高锅炉生产过程中的安全性。因此，本文主要进行了超超临界锅炉氧化皮综合治理问题研究，包括对氧化皮成因的分析以及氧化皮的治理等内容。

关键词：超超临界；锅炉；氧化皮；综合治理

一、氧化皮成因的分析

氧化皮的成因问题较为复杂，在研究中发现，氧化皮的形成主要与受热面材质以及运行控制等因素有关。

（一）受热面材质

受热面材质与锅炉氧化皮的形成具有重要的关系。在同种类型锅炉受热面材料对比的过程中，发现奥氏体不锈钢 TP347H 管材在高温的环境下进行运行中，其更容易生成氧化皮。另外，也有一些研究认为，不锈钢氧化皮的生成和剥落在高温运行的环境中是难以避免的。并且，由于不锈钢氧化皮的大量剥落，容易使高温受热面产生堵塞。

（二）运行控制

运行控制主要包括调试主要节点及加氧时间、化学加氧情况、以及汽艇温度变化速率控制、主再热气温控制。其中调试主要节点及加氧时间是指调试机组主要运行的时间节点。机组主要运行的时间节点包括酸洗日期、吹管日期、凝结水加氧日期、给水加氧日期等。

化学加氧情况。在化学加氧过程中，开始调试时，短时间内的加氧量会出现超过300 ppb的情况。当设备调整之后，其化学加氧量可以控制在150 ppb之内。在对国内外电厂锅炉加氧运行状况的研究后，有人对是否加氧产生一定的疑惑。有的研究者认为，粗晶 TP347H 管材抗氧化能力弱，加氧后氧化皮的热膨胀系数变大，同时金属基体也变大，舍得氧化皮的剥离程度加大，并且剥离后的氧化皮再生速度减慢。其中，当采用给水加氧进行处理时，能够通过控制机制启停时的温度变化的速率，来控制氧化皮的剥落速率。

（三）启停温度变化速率控制

在启停温度变化速率控制中，根据锅炉的相关规定说明，锅炉从点火到汽机冲转之间的时间应该大于三个小时，并且其最大升温率控制在2摄氏度/每分钟。从实践中发现，锅炉温度变化的速率和氧化皮的生成并无太大的关系，而对氧化皮的剥离量具有较大的影响。

（四）主再热汽温控制

从实践和研究中发现，工质温度对氧化皮的生长速度有较大的影响。当温度处在某个区间时，氧化皮的生长速度随着温度的升高而加快。并且按照设计，当锅炉的运转正常时的主再热汽温和两侧蒸汽温度差都处在一定的范围。并且，受热面沿程蒸汽温度以及受热面金属温度不超过某些规定值。但是，在实践中，由于受到某些因素的影响，使得同一受热面的不同位置可能存在吸热以及换热不均匀的状况。例如，受到不同管屏蒸汽流速不均匀以及燃烧火焰中心偏斜等的影响。对于一些材质来说，吸热出现偏差或者短时间内温度过热时，容易造成氧化皮的生成、剥落。

在以上的研究中得知，当电厂锅炉受热面吸热、换热不均，使得不同部位的壁温差别较大时，其中处在高温受热面中的材料容易出现氧化皮。并且在锅炉启停之中，氧化皮的剥落会引起管道的堵塞。当堵塞的管道在启动后，短时间内，高温受热面的温度增加过快，容易发生爆管的状况。

二、氧化皮的治理

在对氧化皮的治理中，包括受热面材质的更换、受热面壁温的检测、优化节流孔，以及进行设备检修、调整优化燃烧等内容。

（一）更换受热面材质

在对氧化皮治理的过程中，更换受热面材质是较为重要的内容。在锅炉受热面管材选取的过程中，要考虑到管壁温度的分布状况，以及氧化皮清理的数量，来进行高温受热面管屏的更换工作，以提高受热面的安全裕量。

（二）受热面壁温检测

根据受热面管壁温度的高低状况，增加壁温监视测点，确保锅炉受热面的温度，加强对各部受热面壁温的管控。有些锅炉设计壁温的监测点不足，使得对某些位置的超温管壁不能进行良好的检测，容易产生工况恶劣位置壁温超温的状况。

（三）优化节流孔

通过对节流孔进行优化，减少受热面節流孔设置中存在的偏差，能够起到减少蒸汽分配偏差的作用。其中可以通过热偏差系数和水力不均匀系数来得知节流孔的的设置状况，从而利用计算校核、试验等来优化节流孔。

（四）设备检修

设备检修，包括加强对燃烧系统等设备的检查和维修。进行定期的设备检修工作能够减少锅炉在运行中出现故障的可能。在冷态停炉过程中，通过冷态一次风送粉管道阻力的调平，能够减少管道送粉量的误差。并且，对燃烧器定期检查维修，确保其安装角度符合生产要求，避免出线其水平不一致以及摆动不同步的现象。对大风箱内二次风门进行检查，确保其实际开度，保证同层四角二次风送风量的一致，从而减少燃烧不均导致的壁温不同的现象。

另外，在锅炉氧化皮的治理中，还可以通过燃烧优化调整、以及锅炉启停控制等方法，有效减少高温受热面氧化皮的生成和剥落。

三、结语

在锅炉氧化皮治理问题中，要根据氧化皮出现问题的原因，进行有针对性的管理和维护。其中，锅炉氧化皮出现的成因包括受热面材质、运行控制、启停温变化速率控制以及主再热汽温控制等。因此，基于氧化皮的成因，进行氧化皮的综合治理中，可以通过更换受热面材质、做好受热面壁温的检测、优化节流孔，以及进行设备检修、调整优化燃烧等方法，有效减少氧化皮的生成和剥落，降低对锅炉生产的影响。

参考文献

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（作者单位：湖北华电襄阳发电有限公司）