锅炉高温腐蚀原因分析.pdf

第4期
02年:11月
BOLER MANUFACTURING
Nov.2002
文章编号:CN23-1249(2002)04-(0025-0)2
锅炉高温腐蚀原因分析
梁化忠,李永华2,陈鸿伟
(1.山东坊电厂,山东潍坊2610002.:华北电力人学,河北保定071003)
摘要:木文针对潍坊电)1#炉的高温腐蚀情况,根据运行及试验数据,对高温腐蚀的原因进行了分析,为
锅炉的安全运行提供了理论依括。
关键词:锅炉;高温腐蚀;分析
中图分类号:TK224.93文献标识码:B
Analysis of Boiler High Temperature Corrosion
LLANG Hua-zhong, LI Yo
h
(1. Weifang Power Plant of Shandong Province Weifang, 261000. China
2. North China Electric Power University, Baoding, 071003, China)
Abstract: This paper analyzed the reason of high temperature corrosion of No I boiler of Weifang Power
Plant according to the data of operation and test. It offers the theory gist to boiler safety operation
Key words: boiler; high temperature corrosion; analysis
唠口和8层次风喷口,、次风问隔布置,燃
烧器上层是两层一次风喷,四角燃烧器在炉膛中
近年米,山东省相继有多台300MwW机组锅心形成700m和500m?个假想切圆。
炉发生水冷肇高温腐蚀,腐蚀位置一般在燃烧器
该炉于1993年9月投入运行,在其后儿年的
射流的下游区域,腐似速度约1-3umh,有个別大、小修中均发现存在水冷壁高温腐似现象,腐
锅炉水冷壁厚度被腐蚀减薄至1.5m左右,严重严重区域在燃烧器出口气流下游水冷壁上,标高
影响了儒炉机组的安全运行。因此,研究高温腐为燃烧器区的中上部,腐蚀速度约15-30umh
蚀发生的机理,分析造成高温腐侠的原因并寻找在1997年的小修中,为提高低负荷稳燃烧性能
解决高温腐蚀的途径,是当前电力科研工作者的对燃烧设备进行了改造.将燃烧器底部两层一次
紧迫任务。
风燃烧器改为双通道煤粉燃烧器。设备改造后锅
1设备概况及高温腐蚀情况
炉运行约半年时间,再次检査发现高温腐似区域
发牛变化,腐蚀最严重区圾的标高降至底层燃烧
潍坊发电厂1#炉是由东广锅炉丿设计制造器处,腐蚀速度有所加快
的DGH(025/18.2-Ⅱ型业临界压力自然循环汽包
炉设计燃料为晋巾贫煤。锅炉采用四角切圆燃2高温腐蚀原因分析
烧、每角燃烧器分成上、下炳组,共有5层一次风
造成水冷壁高温腐蚀的原因有2个,即烟气
收稿日期:2002-04-12
作者简介:梁化忠,男,北电力大学研究生
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锅炉制造
总第185期
侧的影响和汽水侧的影响。ド面主要就烟气侧的质、煤粉细度及配风等方而的因素,该种燃烧器木
影响进行分析。
能减缓高温腐蚀的速度。
次风射流分离
煤种的影响
从燃烧器和置方式米看,该炉采用的是集東
在山东省已投用的300MW机组中,锅炉
射流着火方案,一、二次风射流以同一角度半行射部邪用四角切圆燃烧方式,都或多或少存在的前
向炉内。理想的着火过程成该是一次风喷出后不面分析的一、次风分离现象,而这些锅炉中,所
久即被动量较人的二次风所卷吸,射流轨迹变弯,有燃川贫煤的锅炒尤一例外都发牛了高温腐蚀
形成一转弯的扇形面,并卷吸周围高温?气,形成而燃用娳煤的锅炉则儿乎没有察觉高温腐蚀现
着火区。着火后的一次风被卷入二次风射流中燃象,这说明煤种与高温腐蚀有很大关系。潍坊电
烧,出丁一次风射流混入动量大的二次风中,使火厂1#炉设计燃用晋中粉煤,近年米该煤种的分
炬射流刚性加强,不易受十批,从而维持稳定燃析基挥发份一般在10%左右,最低为6%-7
烧。另外出丁一、二次风采用间隔布置,均等配%,应用基硫一般为1.5%,有时在2%以上。同
风,因此沿燃烧器高度方向的氧量分析是基本均煤烟相比,贫煤具有着火温度高、燃烬时间长、燃
匀的,这样就在整个燃烧器区域内形成一个燃料烧速度慢等特点。表现在对高温腐蚀的影响上则
与氧强烈混合的、稳定燃烧的旋转火煩。
是煤粉火煩拖长,大量未燃尽煤粉颗粒聚集在水
但实际情况并非如此,我们对燃炉燃烧器区冷壁附近,形成还原性气氛。另外,煤中含硫量的
的水冷壁近壁气氛进行了测量,结果是
高低対高温腐蚀有显著影响,这一点已有定论,木
水冷壁各点近壁气体成分很明显,沿炉膛宽度文不再赘述。
向气体成分差別很人,在一、二.次风射中下游(N2.4煤粉细度
-2N-3区域)存在明显的还原性气氛。该处的
煤粉细度对高温腐蚀的影响非常大。煤粉颗
氧合暈儿乎为零而CO的合量却很高,我们认为粒太粗将导致火炬拖长,同时影响煤粉的燃尽,使
产生这种现象的原因是一、二次风分离,也即一次大量未燃尽煤粉颗聚集在水冷壁附近,加剧高
风气流并没有完全混入二次风,至少有一部分
温腐蚀。
次风气流偏离了二次风并在低氧状况下燃烧,形
根据经验,贫煤的煤粉度应该控在R
成还原性气氛。
8%-12%范围内,才能保证良好的燃烧经济性
2.2双通道煤粉燃烧器的影响
及缓高温腐蚀的发牛。长期统结果表明,1#
为提高低负荷稳燃能力,1#炉在1997年小灯的煤粉细度Rn最低为6%-7%,最高为25
修中进行了燃烧设备改造,将最ド面两层一次风%-30%,半均为16%-20%。在这种煤粉细
喷口收为双通道煤粉燃烧器。这种燃烧器的工作度下燃烧,尢疑将使炉内运行工况恶化。
原埋是将一次风分成上下两股射流,通过两股射2.5燃烧器状态
流的卷吸作用在中间形成一个强烈的回流区
1#炉原设计为摆动式燃烧器,但实际运行中
流高温?气加热一次风粉气流,保证稳定燃烧。由于燃烧器膨胀卡涩、断销脱落等问题,摆动角度
在一定程度上,回流越强烈,烟气回流暈越大,稳已无法控制,喷口角度上下不一,再加上二次风I
燃效果越好。但强烈的回流区也使一次风速度急有时井关不到位,使炉内空气动力「况紊乱,也?
剧衰减(在冷炉试验中可明显观察到这一现象),高温腐蚀产生不利影响。
外由于双通道燃烧器预燃室出口面积比原一次
风喷口面积增加一倍左石,也使一次风出口速度4结论
人人降低。?此一次风射流刚性减弱,易受到干
综上所述,造成1#炉高温腐蚀的原主要
扰发牛偏转。这是双通道燃烧器对高温腐侠不利是煤质题、煤粉颗粒粗及一、二次风分离。就目
的一面。另一方面,由」双通道器艮好的着火性前情况来看,改变煤质非常困难。?此,防治高温
能,使一次风气流被快速加热,煤粉着火提前,燃腐的重点应放在如何避免一、二次风分离、提高
烧过程缩短。对丁双通道燃烧器对高温腐仙的影壁面区域含