防氧化皮脱落技术标准(网传)

XXX集团公司亚超临界锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准333354335435433543354335433333-XXX集团公司内容先前11.范围22规范性参考文献23.一般规定34.设计过程控制45.存储和预安装控制66.锅炉化学清洗过程控制67.锅炉吹管过程控制98.整套机组9启动前的水冲洗9.锅炉启动过程控制1010.锅炉运行控制1111.锅炉关闭过程控制1312.单元14的停用和维护13.锅炉大修检查14附录1亚/超(超)临界锅炉受热面金属壁温测量点的布置原则16先前的评论亚(超)超临界锅炉的高温受热面在铁素体钢、马氏体钢和奥氏体钢材料投入运行后，在高温蒸汽的作用下，管内壁不可避免地会产生氧化皮。在运行过程中，当管道内壁产生的氧化皮增长到一定厚度时，由于氧化皮的膨胀系数小于母材的膨胀系数，在机组启动和停机过程中氧化皮会剥落。当剥落物质积聚在管排下部的弯管部分时，将导致管道堵塞，并导致超温爆管；当剥落物随蒸汽进入主汽阀时，会造成堵塞；当剥落材料进入涡轮机时，会发生固体颗粒侵蚀。针对亚/超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮普遍存在的问题，以及几台正在建设中的超临界和超超临界机组即将投产并计划未来投产的情况，XXX公司组织技术研究院进行技术研究，并编制了亚/超(超)临界机组锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准。本标准的制定对指导有效控制亚/超(超)临界机组氧化铁皮，确保XXX公司亚/超(超)临界机组安全、稳定、经济运行具有重要意义。本技术标准涵盖了锅炉设计、储存和预安装控制、化学清洗、蒸汽吹扫、启动、运行、停堆过程、停堆保护和锅炉维护等各个方面，并提出了相应的高温受热面氧化皮防治技术措施。鉴于目前世界上亚/超(超)超临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化和氧化皮剥落问题尚未得到根本解决，随着国内外对亚/超(超)超临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化腐蚀处理研究的不断深入和经验的逐步积累，技术标准将得到及时的补充、修改和完善。各单位可根据本技术标准制定详细的实施细则。本技术标准的附录是信息附录。本技术标准由XXX集团公司归口本技术标准起草单位：XXX集团公司技术研究所本技术标准的主要起草人是：亚(超)临界锅炉高温受热面氧化皮的防治技术标准1.范围本技术标准规定了亚/超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮防治的技术要求和管理要求，涉及设计、化学清洗、蒸汽吹扫、启动、运行、停机、检修等环节，适用于300兆瓦、600兆瓦和1000兆瓦的亚/超(超)临界机组。2规范性参考文件下列标准中包含的条款通过在本标准中引用而构成本标准的条款。对于注明日期的参考文件，其所有后续修订(不包括勘误)或修订版均不适用于本技术标准。但是，鼓励根据本技术标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。对于未注明日期的参考文件，最新版本适用于本技术标准。高压锅炉用无缝钢管GB 8978污水综合排放标准TSG G0001锅炉安全技术监督规程火力发电厂金属技术监督规范c指南3.1为减缓亚(超)临界锅炉过热器和再热器蒸汽侧氧化皮的产生和脱落，减少锅炉非计划停运，提高锅炉运行的安全性、可靠性和经济性，特制定本技术标准。3.2锅炉高温受热面氧化皮的防治必须坚持动力设备全过程监督管理的理念，实现锅炉设备选型、设计、制造、安装、调试、检验、运行、维护和改造全过程的技术监督管理。3.3在新建锅炉的设备选型阶段，应选择锅炉炉膛上部左右两侧烟气温度偏差小的锅炉和高温对流受热面烟道，以及左右两侧具有降低烟气温度的调节手段的锅炉。减少某些区域因高烟温造成的受热面管道过热。项目公司应及时与锅炉制造商沟通，并将已投入运行的同类型锅炉和同类型材料的问题反馈给制造商，以便从设计中吸取教训。发现重大技术问题时，应对设计进行检查。在设备的选择上，主要是检查锅炉房高温受热面的材料设计是否合适。在选择高温受热面管时，除了要考虑高温强度、材料结构和性能的变化外，还要考虑材料的高温抗氧化性。高温受热面管道的选择建议遵循以下原则：(1)选择操作经验少的管道应相对保守，选择材料时应选择等级较高的材料；(2)尽量选择国内操作经验丰富的材料，少选或不选操作经验少的新材料；(3)换热管应尽可能由少于两种材料制成，且不得由多种材料制成；(4)换热管的内径应尽可能相同，以避免因可变直径接合面过多而造成堵塞。3.4设计中的一个重要方面是温度调节装置和旁路容量的选择。从防止水垢大面积脱落的角度来看，选择无旁路系统是不合适的(机组选择100%旁路系统，有利于锅炉定期吹扫和排放高温受热面水垢等杂质)。选择喷水减温器时应特别注意泄漏问题，不能选择泄漏流量大(无论是高压还是低压)的减温水调节阀。3.5在役锅炉应本着“减缓生成，控制剥落，加强检查，及时清理”的原则，监控受热面壁温，控制启停速度，发现问题及时采取清理措施，防止氧化皮脱落造成锅炉爆炸和泄漏事故的发生和扩大。3.6亚(超)超临界机组的电厂应成立以总工程师为首的锅炉高温受热面防垢小组，制定和完善防垢管理制度和技术文件，并结合厂内机组的实际情况制定防垢技术标准的实施细则，报电力生产部和技术研究院审查备案。4.设计过程控制4.1各过热器和再热器管段应进行热偏差计算，偏差系数应合理选择，并充分考虑烟温偏差的影响。选择管道时，应根据壁温验算预留足够的安全裕度。(1)计算时确定热偏差系数。根据DL/T 831，设计期间为壁温安全计算的屏间热偏差系数为1.25。各锅炉房可根据设计规格选择热偏差系数，但屏间热偏差系数不应小于1。(2)奥氏体不锈钢管内壁喷丸处理可在内壁表面形成喷丸硬化层，其中含有大量位错、孪晶、亚晶等。在高温蒸汽氧化过程中，形成铬向表层的短路扩散路径，促进表面Cr2O3保护层的形成，从而降低蒸汽氧化速率。内壁喷丸后，硬化层应均匀，厚度为50m或以上，平均硬度不小于280HV，比基体金属的硬度大100HV。当蒸汽温度高于600时，不经喷丸处理的10Cr18Ni9NbCu3BN(S30432)管不适合使用。(3)增加钢管材料中的铬含量，通常铬含量增加到22%以上，抗蒸汽氧化能力明显提高，如07cr 25 ni21 bn(tp310 hnbn)。(4)钢管材料的晶粒细化处理：奥氏体不锈钢晶粒可以通过特定的热处理和热处理工艺进行细化。晶界数量的增加为铬元素扩散到表面提供了通道，促进了Cr2O3保护层在表面的形成，并降低了蒸汽氧化速率，例如10Cr18Ni9NbCu3BN(S30432)和08Cr18Ni11NbFG(TP347HFG)。超(超)临界锅炉高温过热器(再热器)选用的奥氏体不锈钢管的晶粒度应控制在8 10级。4.4某些受热面管的耐热钢最高允许使用温度见下表。钢的等级12Cr1MoVT2207cr 2 mow 2 vnb(T23)10Cr9Mo1VNbN (T91)10cr 9 mow 2 vnbn(T92)最大允许使用量温度()570580580610625钢的等级15Cr18Ni9(TP304H)07Cr18Ni11Nb(TP347H)10Cr18Ni9NbCu3BN (Super304)08 Cr 18 ni 11 bfg(TP347HFG)07Cr25Ni21NbN(HR3C)最大允许使用量温度()6206206506507004.5虽然投资成本的增加限制了耐蒸汽氧化性高的材料的选择，但应避免“以低代高”的现象。如有必要，应对锅炉制造商提供的受热面进行检查和计算，以检查受热面材料的设计余量。同一筛网不得使用两种以上的钢材，以减少焊接不同钢材造成的风险。4.6在高温过热器管屏的设计中，内环管下弯头的弯曲半径不应小于管直径的3倍，以避免因通流面积减小而导致氧化皮和其他杂质的积累。同时，末级过热器管的内径应适当增大。4.7为了加强对高温受热面金属管壁温的整体监测，应适当增加加热箱内高温受热面壁温测量点的数量。壁温测点的布置原则见附录1。加热箱内的测温点应采用图1推荐的集热块结构和图2推荐的套管结构。采用这种结构时，必须做到以下几点：测量点的绝缘；集热块与管壁的三个面完全焊接；热电偶前部与管道紧密连接；压紧螺钉不直接接触热触点。图1中的推荐参考结构之一是图2中的第二推荐参考结构5.存储和预安装控制5.1各种管道及附件到达现场后的保管应按照DL/T 855执行。重点是检查管道标识及附属孔口保护和密封是否严密，并补充丢失或损坏的密封，隔离空气和雨水，防止管道内壁在保管过程中腐蚀。不锈钢管应分开存放。严禁与碳钢管道混合或接触。贮存期应尽可能缩短。管道运到现场后，应及时安装使用。5.2在组装和安装受热面管之前，必须分别进行通球试验，通球后应采取可靠的密封措施。5.3组装和安装前，检查集管内是否有异物，集管内壁是否有附着物(如果条件允许，应使用内窥镜检查)。所有标题必须6.2根据DL/T 977的有关规定，承担亚/超(超)临界机组化学清洗的单位应具有电力行业电厂热力设备化学清洗甲级清洗单位资格。严禁未经授权的清洗和过度清洗。6.3本装置的化学清洗范围可按DL/T 794 火力发电厂锅炉化学清洗导则的相关规定执行。6.4化学清洗所用药品应具有产品合格证和质量保证书等。现场取样进行小规模试验，并委托第三方单位对现场药物进行取样复检。质量和验证标准见DL/T 794-2001附录e。6.5清洗奥氏体钢时，清洗介质中的氯离子、氟离子、缓蚀剂和其他添加剂在清洗液中的总量不得大于0.2毫克/升，并应对管道进行应力腐蚀和晶间腐蚀试验。清洗液不得产生应力腐蚀和晶间腐蚀。6.6所有清洁药物应分类，并整齐地放置在清洁现场，并采取保护措施。清洁现场应具备临时化学分析条件。6.7锅炉化学清洗介质的要求(1)化学清洗介质和参数的选择应根据水垢的组成、锅炉设备结构、材料等通过试验确定。采用优选的清洗配方和缓蚀剂，先进的清洗技术和大流量清洗设备，综合考虑经济和环保要求。(2)当清洗液中的三价铁离子浓度超过300毫克/升时，应向清洗液中加入还原剂。(3)当氧化铁皮中的铜含量超过5%时，应采取措施防止金属表面镀铜。6.8化学清洗的质量控制(1)化学清洗前，应对化学清洗药物的质量和数量进行检查和确认，并对管段和腐蚀指示器进行监控。(2)在清洗过程中，应监督加药和测试，并控制各清洗阶段介质的浓度、温度、流速、压力和其他重要清洗参数。(3)根据试验数据中清洗液的浓度和清洗液中铁离子的浓度判断化学清洗的终点，并监控管道内表面的除垢情况。(4)新建炉的监控管段一般在化学清洗后取出。操作炉的监控管段应在化学清洗的预期结束时间之前拆除，并检查管道是否已清洗。如果管段中仍有污垢，监控管段应返回系统继续化学清洗，直到监控管段完全清洗干净。(5)化学清洗后，应对锅炉底部的集箱进行内部检查，并彻底清除沉淀物。(6)对清洗系统的管道进行切管检查，以判断清洗效果。新建炉应在清洗流量最低的地方切割，运行炉应在热负荷最高、结垢严重的地方切割管样。(7)检查完成后，所有从管道切割检查系统中拆除的设备和部件应恢复，临时设备系统和临时部件应拆除，以使系统恢复正常。(8)锅炉在化学清洗后20天内