锅炉水冷壁爆管的原因及处理措施.pdfVIP

学术 另方面 ，由于锅炉 的主要 部件长期处于 高温 、高压环境下 ，极 易造成锅 炉水冷壁靠 近燃烧 室一侧发生 高温腐蚀现 象。通过调查 国内 的一 些 电厂锅 炉使 用情 况 ，数 据显示 ， 锅炉水冷壁附近的烟雾成分以及水冷壁的温 度 是水 冷 壁外 侧 常 出现 腐蚀 现 象 的罪 魁祸 首 。由于 燃烧 室 内的火 焰温 度达 到 1 5 0 0摄 氏度左 右，而煤 中所含的矿物质 气化后挥发 出来 ，导致锅炉水 冷壁附近空 气中聚集着 大 量 的 N a O H 、H C 1 、H 2 S 、S 0 2等腐蚀性气体 ， 这些腐蚀性气体具有较高的还原性和氧化 性 ，外 加周 围高温 、高压环境 ，到时水冷壁 管极 易出现高温 腐蚀现象 。由于锅炉 内燃 烧 室周 边水冷壁管 内的冷却 水中热流含量 比较 高 ，导致 水冷壁 内的冷 却水 的温度 梯度 大。 锅炉 在高负荷情 况下 ，热辐射 能量高 ，靠 近 燃烧 室侧炉壁温度 较高 ，容 易引起水冷壁 内 形成水垢，而水垢的形成也加快了水冷壁温 度 的升高 ，导致 其恶性循环 ，加快 了水冷 壁 的高 温腐蚀 ，直 至水冷壁 出现 爆管事故 。 目 前 ，由于我 国燃烧 煤炭质量不 达标 ，燃烧 后 生成对 锅炉水冷壁 造成高温腐 蚀的气体和 杂 质 ，主要有 ： 硫酸盐类高温腐蚀 物质 ； 氯化物高温腐蚀物 质； 硫 化物高 温腐蚀 物质 。其 中，硫 化 物 高温腐蚀 型是锅炉水冷壁 的高温腐蚀 中 比 较常见的高温腐蚀类型。 2 预 防水冷壁保管措施 锅炉 水冷壁爆 管现 象的频发发 生，我们 必须针对锅 炉水冷壁 的结构进行 改进，杜绝 高温腐蚀 问题的存在 ，保证锅炉站 的正常 、 长期有效 的运行 。前面分 析 了锅炉 水冷壁极 易出现爆 管现象 的原因，针对锅炉水 冷壁 出 现爆管 的原因，可 以从 以下两个方面 进行改 进 ：首先 ，应该 加强煤燃 烧效率工 作，遏制 有利于高温 腐蚀条件 的出现，从而杜 绝高温 腐 蚀危害 的发生和进 一步的恶化 ，其次，加 强水冷壁容 易发生高温腐 蚀的薄弱环 节结构 优 化设计 ，提 高锅炉水冷 壁本身 的抗 腐蚀能 力，保证其能够长期正常运行。 2 1优化煤粉细度，保证其在燃烧室内 分布均匀 由于煤粉在燃烧室内分布的不均匀，使 得锅炉内的整体温度变化幅度较大，导致水 冷壁的受热不均，极易发生水冷壁的结构的 变形。而导致煤粉在锅炉燃烧室内分布不均 的主要因素有以下两个方面： ( 1 )燃烧室内 煤粉喷嘴的供给量不同，导致燃烧室内煤和 空气的混合比例不均衡， 其燃烧程度不一致； ( 2 )同一 煤粉 喷嘴 的横截 面 上煤粉 量浓 度 不 同，这将导致 煤粉 内局部 区域 出现缺 氧现 4 , S M a c h i n e C h in a中国机械 象，燃烧不稳 定，燃烧 效率低等 ，并且容 易 生 成大量 的 c 0有毒气体 ，危害工作 人员的身 心健康 。因此，我们必 须采取积 极、有效措 施 ，降低煤 粉不均匀 导致的高温腐 蚀现象 的 出现： ( 1 )优 化煤 粉喷 射装 置结 构，减 少锅 炉 煤粉喷射 装置 的弯 头的使用 和喷嘴长度 。 由于弯头 处阻力较 大，降低 了煤粉 的流通率 。 ( 2 )保 证煤粉 运输 管道 有足 够 长的 直 线段 ，即使 管道 出现分 叉结构 ，也 能保证煤 粉在 管道 内均匀运输 。 ( 3 )增 加整 流装 置或 导流 板，来 避 免 煤粉运输 管道 内的旋 转气流和 煤粉惯性分 离 现象 的发 生，其结构 还可 以辅 助煤粉在输 送 管道 内的流通。 ( 4 )分析锅炉负载情况，规律性的停 止煤粉喷嘴工作，保证 喷煤嘴能够对称 工作 ， 实现锅炉 内煤粉 喷射均匀。 2 2加强水冷壁表面抗腐蚀能力 2 2 1对水冷壁管进行高温喷涂处理 在采用同等材料的条件下，可以采用电 弧喷涂、等离子喷涂技术对水冷壁管表面喷 涂 防腐 剂，不仅可 以提高 了水 冷壁表面 的防 腐能 力，而且 降低 了使用优质 材料 的费用。 使用 电弧喷涂技 术，不仅没有 增加水冷壁 管 壁 的厚度 ，而且不影 响水冷壁 的整体传 热效 果 。据 资料介绍 ，使用 电弧喷 涂技术可 以提 高水冷壁的使用寿命，最多可以达到 5 年， 这将 降低 了水冷壁 出现爆管 事故率 ，符合 锅 炉设备的整体检修周期 。 2 2 2采用渗铝管作为水冷壁管的材料 由于渗铝 管具有很好 的防腐功 效，可 以 采用 特质渗铝 管作为锅 炉水冷壁材 料，增强 其抗 高温腐蚀 的能力 。通过 国 内外大量 科学 研 究和实践证 明，渗铝管可 以大大 降低 水冷 壁 管道的高温腐 蚀进程 。对 水冷壁进 行渗铝 处理 ，使 水冷壁 管结构发生 改变 ，主要 由三 部分 组成：外层 为具有保护 作用 的氧化 铝涂 层 ，中间为铁铝 合金 区域 。不仅保证 了水冷 壁 管的刚度及 强度，还提 高了其表面 的抗腐 蚀作用 。但是在使用渗铝管作为水冷壁管时 ， 需要注意 以下几点 ： ( 1 )渗铝管具有较高的抗高温氧化能 力，但是其对硫酸盐类腐蚀的预防效果不好， 因此，应该根据锅炉周围环境质量，合理使 用渗铝管作为水冷壁管道。 ( 2 )由于渗铝管与钢 管的结合不均匀， 而焊缝部位抗腐蚀能力较差，也是水冷壁管 抗腐蚀 的薄弱 环节。 因此 ，为了增加整 体的 水 冷壁管抗腐 蚀能力 ，适 当增加渗铝 管的使 用长度 ，让焊缝 处远离 高温腐蚀强 的地方 。 ( 3 )一般 情 况下 ，使 用 渗铝 管 的水冷 壁管道比普通水冷壁管的使用寿命长一倍， 但是使 用渗铝 管的成本较 高。因此 ，在 使用 渗 铝管作为 水冷壁管 之前，需要考 虑整体经 济 水平 ，合理优 化渗铝管 和普通 水冷壁管 的 使用比例。 2 3增加 燃烧室内添加 剂的使用 通 过使用添加 剂来提高 水冷 壁管 的使 用 寿命的机 理是：添加剂和 煤粉在 燃烧室 内发 生化学反 应，产生一种 具有高熔 点的稳 定化 合物，进而来 实现水冷壁 管 的抗 高温腐蚀作 用。目前， 常用 的添加剂主要有氧化镁 、 陶土、 硅 藻土 以及 一些氧化 碱类物质 ，对锅炉水 冷 壁 管有一 定的保护 功效。 比如 ，某 电厂将氧 化镁水浆 喷射到水冷 壁管外 管壁 上，不仅 实 现 了煤粉 添加剂 的使用，还对水 冷壁管 表面 进行了保护。 2 4加强 日常检查与水质管理 由于锅炉 水冷壁发生 事故 比较频繁 ，必 须加强水 冷壁管 的 日常检查 工作，做到提 前 预防水冷 壁爆管现 象的发生 ，针 对水冷壁 管 容 易受腐 蚀的难 易程 度，制定有 针对性 的检 查方案 ，做 到对事故 的预判和 预防 目的。冷 却水是水 冷壁 中运输 的主要 物质，加强 冷取 水质量监督，杜绝不达标水质的使用 。同时 ， 认真分 析冷却水 里添加剂使 用 比例 ，加 强添 加剂的使用规范 ，改善水质的 P H值 ，降低冷 却水 中有害物质对水冷壁的危害 。 3结语 水冷壁 是锅炉设备 中薄弱环节 ，容易出 现爆管 现象，影响锅 炉 的整 体正常运 行。本 文针对 锅炉水冷壁 发生 “ 爆 管”现象 原因进 行 了详 细分析 ，并 提 出了相 应的解决 措施， 必 须加 强水冷壁 的 日常检 查工作 、提 高水冷 壁 管 自身抗腐蚀 能力 、以及 在煤粉和 冷却水 中合 理使用添 加剂等措施 的开展 ，降低是锅 炉水冷壁爆管率 ，延长其使用寿命 。 参考文献 1 罗伟 光 ，史 青 玉 ，鞠振 福 ，李 清 建 火 电厂锅炉水 冷壁高温 腐蚀及 防护措施 J 电力建设 ， 2 0 0 0 ( 1 1 ) ： 5 7 5 8 2 蔡志刚 火力 发电锅炉 “四管 ”爆 漏问题 研究 J 文献选 编 ， 1 9 9 7 ： 1 7 0 3 郭鲁 阳 ，孙旭光 ，刘志超等 锅炉 水冷壁高温腐蚀原因分析及预防对策 J 中 国电力 ， 2 0 0