锅炉冷态启动过程防止氧化皮脱落技术措施培训

锅炉冷态启动过程防止氧化皮脱落技术措施培训CONTENTS目录01氧化皮问题概述02锅炉启动前准备措施03升温升压过程控制策略04大流量冲洗技术应用CONTENTS目录05机组冲动并网操作要点06关键参数监测与调整07典型案例分析与经验总结01氧化皮问题概述氧化皮的定义与形成机理氧化皮的定义

氧化皮是指锅炉高温受热面金属在高温蒸汽环境下，与氧气发生氧化反应而在金属表面形成的金属氧化物层。氧化皮的形成机理

高温水蒸气分解出氧（2H2O→2H2+O2），与金属发生氧化反应（如3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2），逐渐在金属表面形成氧化皮。其结构通常为双层，外层多为疏松的Fe3O4，内层为致密的(FeCr)3O4。影响氧化皮形成的关键因素

主要包括温度（500-700℃氧化性最强，600℃以上氧化速度加快）、金属材质（合金含量越高，氧化皮生长速度越低）、蒸汽参数及运行时间。氧化皮脱落的主要危害

堵塞受热面管道导致爆管剥落的氧化皮在过热器、再热器U形弯头底部沉积，阻碍蒸汽流动，引起炉管局部超温，最终导致爆管事故。某电厂曾因氧化皮堵塞弯头，单管取出氧化皮达400克，造成多次爆管停炉。

损伤汽轮机通流部件脱落的氧化皮随蒸汽进入汽轮机，会撞击损伤高/中压级喷嘴、动叶，导致通流部分效率下降，严重时需更换叶片；还可能造成主汽门卡涩，威胁机组安全停运。

加速受热面金属腐蚀氧化皮脱落后，暴露的金属表面重新氧化，形成新的氧化层，导致管壁逐渐变薄，强度降低，缩短受热面使用寿命；同时蒸汽侧结垢会使金属壁温进一步上升，加剧腐蚀。

增加机组维护成本与停机风险氧化皮问题导致机组检修周期缩短，维护费用上升。统计显示，超临界机组因氧化皮脱落引发的爆管事故约80%发生在启停后48小时内，严重影响机组安全稳定运行。冷态启动中氧化皮脱落的风险点升温升压速率过快风险分离器蒸汽温度温升速率若超过1.5℃/min，各金属壁温升温率超过1.5℃/min，主蒸汽升压速率超过0.05MPa/min，易因热应力导致氧化皮脱落。减温水使用不当风险启动初期过早或过量投入减温水，会使减温器后温度低于主汽压力对应饱和温度50℃以下，或减温水调整幅度过大（单次超过5%），导致汽温及壁温剧烈波动，引发氧化皮脱落。蒸汽流量不足风险启动过程中未建立足够蒸汽流量（如主汽流量未达到200吨/小时前过早关小旁路），管内流速低，无法有效带走脱落氧化皮，易造成弯头处堆积堵塞。受热面积水与水塞风险冷态启动前受热面U型管屏内存水未彻底蒸干，升温升压时形成水塞，导致局部管壁超温，如某电厂案例中屏过U型管积水因升温过快引发爆管。燃烧控制不稳定风险磨煤机启动或加负荷时，燃料量调整幅度过大（单次超过5吨）或频次过密（间隔小于5分钟），造成炉膛热负荷剧烈变化，导致受热面壁温波动超过2℃/min。02锅炉启动前准备措施系统冲洗与水质控制要求锅炉启动前冷态冲洗规范锅炉满水后需进行冷态冲洗1小时，随后启动炉水循环泵持续循环冲洗，确保受热面内杂质及氧化物初步清除，为后续启动奠定清洁基础。水质合格标准与监测凝结水系统冲洗完毕后，需确保水质达标；冷态冲洗阶段应监测炉水水质，直至各项指标符合启动要求，防止不合格水质进入锅炉系统。大流量冲洗实施方法锅炉点火后开启高压旁路开度至少15%、低压旁路100%，建立较大蒸汽流量；主汽压力0.5MPa时关闭各级疏水阀并开大高旁至30%以上，通过大流量蒸汽冲洗带走氧化皮等沉积物。冲洗过程中的参数控制冲洗期间严禁使用减温水，密切监视高旁后温度不超350℃、低旁后温度不超300℃；保持除氧器、凝汽器水位稳定，给水流量调整平稳，防止汽温、壁温剧烈波动。除氧器加热与水温控制标准

除氧器循环加热初始水温目标锅炉启动前，投除氧器加热，需将除氧器循环加热水温达到100℃，为锅炉上水创造条件。

锅炉上水过程水温提升要求启动电动给水泵以不大于100t/h流量给锅炉上水，上水过程中继续缓慢提升除氧器水温，升温速度控制在不大于20℃/小时，最终加热到130℃～160℃。

水温控制对防止氧化皮脱落的意义稳定控制除氧器水温及升温速率，可避免锅炉受热面金属壁温剧烈波动，减少因热应力导致的氧化皮脱落风险，为后续锅炉安全启动奠定基础。锅炉上水与循环冲洗操作规范

上水前准备与参数控制锅炉具备启动条件，凝结水系统冲洗完毕且水质合格，除氧器水位正常并投加热。启动电动给水泵，以上水流量不大于100t/h进行上水，同时缓慢提升除氧器水温，升温速度不大于20℃/小时，目标温度130℃～160℃。

冷态冲洗执行标准锅炉满水后进行冷态冲洗，持续时间不少于1小时。冷态冲洗需确保炉水水质电导率＜0.65μs/cm、Fe＜50ug/l，达标后方可停止冷态冲洗并启动炉水循环泵进行循环冲洗。

循环冲洗启动条件当锅炉分离器水温≥100℃，且螺旋水冷壁、垂直水冷壁壁温均≥100℃时，方可启动炉水循环泵进行循环冲洗，确保受热面内杂质充分带出。启动前状态检查要点

锅炉本体及受热面检查检查锅炉内部受热面，特别是高温过热器、高温再热器等区域，确保无氧化皮堆积、堵塞及明显腐蚀现象。

水质及系统冲洗检查确认凝结水系统冲洗完毕，水质合格，冷态冲洗炉水水质电导率＜0.65μs/cm，Fe＜50ug/l，热态冲洗分离器排水Fe＜100ug/l。

疏水系统及阀门检查检查汽机侧疏水是否已开启，各级过热器、再热器疏水阀状态正常，确保无内漏、卡涩等问题，保证启动过程中疏水通畅。

壁温及温度测点检查确认螺旋水冷壁、垂直水冷壁等受热面壁温测点正常，确保启动前壁温均≥100℃，为点火升温做好准备。03升温升压过程控制策略炉膛吹扫与点火操作规范冷态启动吹扫控制冷态启动时，启动送引风机后进行5分钟炉膛吹扫，确保通风量符合启动要求，为安全点火创造条件。微油枪投入与暖炉控制吹扫结束后启动一次风机，投入4只微油枪。按规程启动A磨煤机建立料位，期间磨煤机入口风量不大于45吨/小时，负荷风挡板开度不大于5%，料位正常后给煤机煤量控制不大于10吨/小时，磨煤机出口温度尽可能控制在70℃以上进行暖炉。炉膛压力控制要求点火后炉膛压力控制不宜过低，应调整炉膛负压在-50Pa～-30Pa范围内，保证炉膛燃烧稳定。燃烧率控制与负荷调整原则01燃烧率调整幅度与频次限制每次增加燃烧率时，负荷风开度不大于5%，磨煤机入口风量不大于5吨/小时，给煤机煤量不大于5吨/小时；每调整一次需等待5分钟，确保参数稳定后再进行下一次调整。02升温升压速率严格控制分离器蒸汽温度温升速率应≤1.5℃/min，各金属壁温升温率≤1.5℃/min，主蒸汽升压速率≤0.05MPa/min，防止温度剧烈变化导致氧化皮脱落。03减温水投用规范与限制主汽流量≥200吨/小时方可开启过热器减温水手动阀，每次开度变化幅度不大于5%，确保减温器后温度高于对应压力下饱和温度50℃，调整后需等待5分钟，严禁大开大关。04并网后负荷升降速率控制机组并网后，升降负荷速率不大于6MW/min，金属壁温度变化速率不大于2℃/min；升负荷至150MW时正常投入减温水，以煤水比控制主汽温为主，减温水为辅。05多磨煤机运行协调策略启动第二或第三台磨煤机时，应减少运行磨煤机给煤量，保持机组负荷稳定上升；目标负荷500MW时，保持三台或四台磨煤机运行，主汽温稳定在515～525℃，再热汽温535-545℃，稳定运行4小时。温升升压速率限制标准分离器蒸汽温度温升速率锅炉升温、升压期间，分离器蒸汽温度温升速率应≤1.5℃/min，防止因温度变化过快导致氧化皮脱落。金属壁温升温率各金属壁温升温率≤1.5℃/min，在燃料量可控制的情况下，高温过热器、高温再热器壁温按1.5℃/min的目标进行控制，不得大于规程要求的2℃/min。主蒸汽升压速率主蒸汽升压速率≤0.05MPa/min，确保升压过程平稳，避免因压力变化过快对受热面产生过大应力。超温超压控制要求严禁锅炉超温运行，高温过热器出口蒸汽温度不超过571℃，屏式过热器出口温度不超过535℃，高温再热器出口蒸汽温度不超过569℃。旁路系统投用与蒸汽流量控制

点火初期旁路开启要求锅炉点火后，高压旁路开度至少开启到15%（需关注高旁减温水调节阀内漏情况，内漏时关闭减温水截止阀），低压旁路开启100%，以建立较大蒸汽流量。

升压过程中旁路调整策略当主汽压力0.5MPa时，依次关闭末过、屏过、低过、环形集箱疏水阀，逐渐开大高旁至开度大于30%，按规定幅度继续升温升压。

大流量冲洗旁路操作方法主汽压力升至7.0MPa、高旁开度大于40%以上时，利用旁路对受热面进行大流量冲洗3～5次。主汽冲洗时将低旁开至100%，高旁迅速关至15%再开至100%，持续20分钟；再热器冲洗时维持高旁60～80%开度，低旁关至1.0～1.2MPa后迅速开至100%，反复操作。

旁路运行参数监控要点冲洗过程中，高旁后温度不高于350℃，低旁后温度不超过300℃，同时注意主再热器管道疏水阀开启，以及除氧器、凝汽器水位调整和给水流量稳定。减温水使用的注意事项

01启动初期减温水使用限制锅炉升温升压过程中不允许投入减温水运行。机组10%BMCR负荷以下时尽量不用（或少用）过热器二级减温水，启动或低负荷运行时，不得投入再热蒸汽减温器喷水。

02减温水投入时机与过热度控制当主汽流量≥200吨/小时，可开启过热器减温水手动阀，适当少量使用减温水。减温后的蒸汽温度应至少高于对应压力下的饱和温度50℃（启动初期至少高于20℃）。

03减温水调整操作规范每次开启减温水阀开度变化幅度不大于5%，每调整一次需等待5分钟，待参数稳定后再进行下一次调整。切忌大开大关减温水，防止汽温、金属壁温剧烈波动。

04减温水系统严密性要求加强对减温水阀门内漏缺陷的排查，检修期间对存在内漏、调节线性差的减温水调节门进行修复或更换，防止减温水漏入高温受热面引发壁温突变。04大流量冲洗技术应用主汽系统冲洗操作方法低旁全开与高旁调节控制每次将低旁开度开大至100%位置，同时将高旁迅速关至15%，当监测到末级过热器或高温再热器壁温有上升趋势时，立即迅速开启高压旁路至100%，进行大流量冲洗，持续20分钟。管壁温度监控与高旁调整冲洗过程中密切监视末级过热器管壁温度，若温度下降超过10℃，应及时关小高旁，防止管壁温度过度降低引发风险。冲洗后参数恢复与稳定每次冲洗完毕后，逐渐关小高旁开度，使主汽压力恢复至冲洗前的参数水平，待各项参数稳定后，再进行下一次冲洗操作。再热器冲洗操作方法

基础参数控制维持高旁开度在60～80%，逐步关小低旁使再热汽压力升至1.0～1.2MPa，随后迅速将低旁开至100%，此操作需反复进行3～5次。

持续冲洗要求完成上述操作后，保持低压旁路全开状态进行长时间冲洗，持续20分钟，直至凝结水水质化验合格或锅炉各级受热面金属壁温无偏差。

冲洗注意事项冲洗过程中严禁使用减温水，高旁后温度不得高于350℃，低旁后温度不超过300℃，同时确保主再热器管道疏水阀开启，密切监视除氧器、凝汽器水位及给水泵温度、振动等参数。冲洗过程参数监控要点温度参数监控严格控制高旁后温度不高于350℃，低旁后温度不超过300℃，防止超温对设备造成损伤。压力参数监控再热器冲洗时，控制再热汽压力在1.0～1.2MPa范围，冲洗完毕后逐步恢复至冲洗前参数。水位参数监控密切关注除氧器、凝汽器水位变化，及时调整以维持正常水位，确保冲洗过程稳定。流量参数监控保持给水流量稳定，确保冲洗过程中有足够的蒸汽流量带出氧化皮，同时避免流量大幅波动。受热面壁温监控监视各级受热面壁温，若出现明显升高现象，应立即停止冲洗并降低燃烧率，防止氧化皮脱落加剧。水质参数监控监测凝结水水质，直至化验合格，确保冲洗效果，防止不合格水质对锅炉造成不良影响。冲洗质量验收标准冷态冲洗水质验收标准冷态冲洗炉水水质电导率应＜0.65μs/cm，Fe含量＜50ug/l，方可允许锅炉点火。热态冲洗水质验收标准热态冲洗分离器排水Fe含量＜100ug/l，且凝结水水质化验合格，确认无明显杂质后，方可停止冲洗并进行锅炉升温、升压。受热面壁温验收标准冲洗过程中需确保各级受热面金属壁温无明显偏差，且壁温温升速率≤1.5℃/min，避免因温度波动导致氧化皮脱落。05机组冲动并网操作要点冲转参数控制要求

汽轮机状态区分控制汽轮机热态时，锅炉冲洗结束参数稳定后即可冲动并网；冷态启动时，在不投减温水情况下，主/再热汽温达到规程冲转参数即进行冲动暖机。

汽温汽压控制标准并网后屏过出口汽温不大于490℃，主汽温稳定在515～525℃、再热汽温稳定在535-545℃，稳定运行4小时。

升降负荷速率限制机组并网后升降负荷速率不大于6MW/min，负荷变化量需控制锅炉金属壁温度变化速率不大于2℃/min，防止壁温剧烈波动。

减温水投入时机与操作机组负荷达150MW时正常投入主/再汽减温水，调整幅度不宜过大，严禁大开大关；启动磨煤机时应减少运行磨给煤量，避免负荷波动导致汽温大幅扰动。并网后负荷提升控制策略

升负荷速率与金属壁温控制机组并网后，调整升降负荷速率不大于6MW/min，控制锅炉金属壁温度变化速率不大于2℃/min，监视屏过出口汽温不大于490℃。

减温水投入与调整原则当机组负荷达150MW时，正常投入主/再汽减温水，调整幅度不宜过大，切忌大开大关，每次开度变化不大于5%，确保减温器后温度高于对应压力下饱和温度50℃，调整后需等待5分钟。

磨煤机投运与负荷稳定控制并网切缸后启动第二台磨煤机加负荷，目标负荷时保持三台或四台磨煤机运行。启动磨煤机料位正常出粉时，减少运行磨煤机给煤量，使负荷稳定上升，避免燃烧不稳定导致负荷及汽温大幅波动。

目标负荷稳定与参数控制机组负荷升至500MW时，保持主汽温稳定在515～525℃、再热汽温稳定在535-545℃，稳定运行4小时。升负荷过程中以控制煤水比为主、减温水为辅，再热器温度优先通过烟气调节挡板及风量调整。多磨煤机运行协调方法

01负荷稳定过渡控制启动第二或第三台磨煤机并建立正常料位出粉时，应相应减少运行磨煤机的给煤量，确保机组负荷以稳定速率上升，避免因燃烧不稳定导致负荷大幅波动，进而引发主、再热汽温的剧烈扰动。

02磨煤机投运数量规划机组并网、切缸后，及时启动第二台磨煤机加负荷，目标负荷下保持三台或四台磨煤机运行，使机组负荷达到500MW，维持主汽温在515～525℃、再热汽温在535-545℃，并稳定运行4小时。

03燃烧率协同调整多磨煤机运行时，每次增加燃烧率需控制负荷风开度不大于5%，磨煤机入口风量不大于5吨/小时，给煤机煤量不大于5吨/小时，且每调整一次后需等待5分钟，确保燃烧稳定，避免金属壁温剧烈变化。并网后汽温汽压稳定措施控制升负荷速率与变化量

机组并网后，调整升降负荷速率不大于6MW/min，控制锅炉金属壁温度变化速率不大于2℃/min，防止温度剧烈波动导致氧化皮脱落。稳定燃烧与磨煤机运行

机组并网、切缸后启动第二台磨煤机加负荷，目标负荷时保持三台或四台磨煤机运行；启动磨煤机出粉时，减少运行磨煤机给煤量，确保负荷稳定上升，避免燃烧不稳定引发汽温波动。规范减温水投入与调整

当机组负荷达150MW时正常投入主/再汽减温水，调整幅度不宜过大，严禁大开大关；减温器后温度需高于主汽压力对应下的饱和温度50℃，每次调整后等待5分钟再进行下一次操作。主再热汽温参数控制

机组负荷升至500MW时，主汽温稳定在515～525℃、再热汽温稳定在535-545℃，并保持稳定运行4小时；升负荷过程中以控制煤水比为主、减温水为辅，再热器温度优先通过烟气调节挡板及风量调整。受热面壁温与汽温监视

密切监视屏过出口汽温不大于490℃，各级过热汽温、再热汽温及受热面壁温变化，发现超温现象立即降负荷稳定汽温、壁温，避免因汽温大幅扰动导致氧化皮脱落。06关键参数监测与调整金属壁温监测与控制标准

升温速率控制标准锅炉点火后，分离器蒸汽温度温升速率应≤1.5℃/min，各金属壁温升温率≤1.5℃/min。当主/再汽温温升≥1.5℃/min、受热面壁温温升≥2℃/min时，应降低燃烧率或开大高压旁路控制。

运行温度限值标准高温过热器出口蒸汽温度不超过571℃，屏式过热器出口温度不超过535℃，高温再热器出口蒸汽温度不超过569℃。并网后屏过出口汽温不大于490℃。

减温水使用温度标准主汽流量≥200吨/小时可开启过热器减温水手动阀，减温器后温度需高于主汽压力对应下的饱和温度50℃。机组10%BMCR负荷以下时尽量不用（或少用）过热器二级减温水，减温后蒸汽温度至少高于对应压力下的饱和温度20℃。

壁温偏差控制标准启动过程中严密监视高温受热面各管屏壁温偏差，若发现部分壁温明显偏低，应降低升温升压速率，增大高、低压旁路开度，提高蒸汽流量，直至壁温偏差恢复正常。汽温汽压波动应急处理

汽温超温应急处理当主/再汽温温升≥1.5℃/min、受热面壁温温升≥2℃/min时，应立即降低燃烧率或开大高压旁路，控制温升速率。严禁使用减温水强行降温，防止金属壁温剧烈波动引发氧化皮脱落。

汽压骤升应急处理若主蒸汽升压速率超过0.05MPa/min，应减少燃料量，调整高旁开度至30%以上，确保蒸汽流量同步增加。必要时开启过热器疏水阀，快速降低压力至正常范围。

减温水使用规范主汽流量≥200吨/小时方可启用减温水，每次调整开度不大于5%，确保减温器后温度高于对应压力饱和温度50℃，调整间隔≥5分钟，避免汽温大幅波动。

壁温偏差处理发现高温受热面管屏壁温偏差异常时，应降低升温升压速率，增大高、低压旁路开度，提高蒸汽流量，直至壁温均匀。若偏差持续，立即停止升温并排查积水或堵塞情况。热偏差调整与控制方法受热面壁温偏差监测启动过程中严密监视高温受热面各管屏壁温偏差，若发现部分壁温明显偏低，及时降低升温升压速率，增大高、低压旁路开度，提高蒸汽流量，直至壁温偏差恢复正常。燃烧配风优化点火过程中以保证炉内热偏差最小为原则，对称投运点火器，确保炉膛均匀受热，避免局部热负荷过高导致壁温偏差。减温水精细调节机组10%BMCR负荷以下时尽量不用或少用过热器二级减温水，减温后的蒸汽温度至少高于对应压力下的饱和温度20℃；低负荷时不得投入再热蒸汽减温器喷水，防止壁温骤变。运行参数协同控制严格控制主/再汽温度变化