东方锅炉厂1000MW机组锅炉高温腐蚀与预防

2016-03-15 10:58:38 作者：本网整理来源：中国国际姚电培训中心分享至：

宁夏某火电厂东方锅炉厂1000MW机组п形炉在停炉检修发现炉膛水冷壁区域(尤其是两侧墙燃烧还原区域)存在较为严重的高温腐蚀现象,水冷壁管内侧壁厚减薄最高达到约2mm,更换管材599根2000米.

绥电公司在获取该情况后,立即组织调研,通过一系列措施,达到了预防与缓解高温腐蚀的效果.

1、高温腐蚀?

当炉内燃烧工况不良、配风不合理时,水冷壁附近烟气中氧量较低、形成局部还原性气氛时,煤中硫会生成少量的H2S.H2S可以与金属铁与氧化铁反应生成硫化铁,硫化铁再与纯金属反应生成低熔点的共晶体而发生腐蚀.反应方程式如下:

H2S气体主要存在于还原性气氛环境.一般认为,水冷壁附近烟气成分O2<1.0%,CO>0.5%时就可以判断为还原性气氛.对墙式燃烧方式而言,没有安装燃烧器的两侧墙为流动死滞区,高温烟气及还原性气体较多,严重结渣及高温腐蚀往往发生于侧墙.

2、东方锅炉厂腐蚀原因

绥中发电厂二期锅炉为东方锅炉厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行直流炉、单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构п形半露天布置燃煤锅炉;

锅炉主要技术参数

名称	单位	设计煤种	校核煤种
过热蒸汽流量	t/h	3060	3060
过热器出口蒸汽压力	MPa(g)	26.25	26.25
过热器出口蒸汽温度	℃	605	605
再热蒸汽流量	t/h	2470	2470
再热器进口蒸汽压力	MPa(g)	5.03	5.3
再热器出口蒸汽压力	MPa(g)	4.78	4.78
再热器进口蒸汽温度	℃	352	352
再热器出口蒸汽温度	℃	603	603
省煤器进口给水温度	℃	301	301

2、腐蚀工况调查

邀请西安热工院在给定的测试工况下,测试#4炉水冷区域贴壁气氛(包括O2、CO以及H2S),试验结果为:锅炉前、后墙氧量值较高,均在2.0%-10%之间,在这些区域CO与H2S的含量均较低;锅炉两侧墙氧量值相对较低,大多在1.0%以下,CO含量超过30000ppm(测试仪器量程),部分区域H2S含量超过200ppm,尤其工况T4-3在34.5m区域个别点甚至达到了800ppm以上.

国内电厂运行的一般经验认为贴壁烟气中H2S含量大于200ppm即可判定炉内存在高温腐蚀.以此可见,#4炉两侧墙区域存在高温腐蚀倾向,且炉膛中下部缺风区域尤为严重.

3、腐蚀防护措施

(1) 运行措施

优化燃烧工况,合理配风,降低贴壁烟气还原性与温度,减少H2S生成量以及腐蚀倾向;

省煤器出口烟气O2含量一般控制在3.0%~3.5%;

燃尽风挡板开度控制在20%~50%;

热态下调平一次风粉量,偏差控制在±10%以内;

通过调节燃烧器旋流二次风(外二次风)开度,使省煤器出口沿炉膛宽度方向上的氧量分布均匀,避免出现大的偏差,在沿炉膛高度方向上,尽量将下层燃烧器层二次风量控制得略微大一些;

主燃烧器区按电科院提供的,两侧挡板开度变更为80%.

磨煤机分离器转数不宜低于40r/min;

对烟煤而言,在保证飞灰含碳量不高的情况下(燃尽风风箱风门开度大于50%),适当提高中上层燃烧器的煤粉细度R90,相比设计值调粗煤粉1%~2%左右,控制燃烧器附近区域的燃烧强度,增加中上部燃烧器区域的煤粉还原NOx浓度和概率.

控制CO浓度在一定的限值即可(比如烟煤时烟道烟气中CO浓度限制在100ppm以下;CO浓度较高会损害水冷壁和包墙管屏的致密氧化层).但锅炉总的送风量仍然需要得到保证(比如省煤器出口的氧量一般必须在2.8%以上).