600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因及處理

張秀文 宋慶明（中國華電集團內蒙古能源有限公司包頭發電分公司，內蒙古包頭 014013）

600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因及處理

張秀文 宋慶明
（中國華電集團內蒙古能源有限公司包頭發電分公司，內蒙古包頭 014013）

隨著社會經濟的穩定發展，在此環境下，電廠獲得了有序的發展，在電廠中鍋爐扮演著重要的角色，它是重要的生產設施，但在其運行過程中，后屏過熱器氧化皮集中剝落的問題得到了廣泛的關注，在此背景下，本文主要研究了600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因與處理，旨在提高鍋爐的運作效率，促進電廠的可持續發展。

00MW亞臨界機組鍋爐 后屏過熱器 氧化皮 集中剝落

目前，電廠十分注重對鍋爐運作的檢修，通過檢修發現，600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮問題較為嚴重，為了明確造成此情況的原因，對滑參數停爐、氧化皮生產與氧化皮集中剝落進行了分析，在原因分析后，提出了幾點處理的建議，旨在有效處理鍋爐的相關問題，并使其作用得到最大化的發揮。

1 600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮的概況

1.1 鍋爐的概況

本文研究了某電廠的2號鍋爐，它的試運行時間為168h，直至停機檢修，機組總運行的時間約45000h。2號鍋爐是600MW亞臨界機組鍋爐，其型式主要為亞臨界參數、控制循環、一次中間再熱、固態排渣與全鋼架汽包爐。

1.2 后屏過熱器氧化皮的概況

鍋爐后屏過熱器是由25片屏構成的，每片的組成為并聯，是由20根管實現的。通過檢修發現，2號鍋爐后屏過熱器氧化皮問題較為嚴重，在900多彎頭中，有約90個彎頭出現了氧化皮，同時，有14到19根管出現了較為嚴重的氧化皮［1］。

2 600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的原因分析

通過對鍋爐運行相關數據的分析可知，后屏過熱器出現了氧化皮，其中過熱器出口壁溫度保持在480℃到560℃，此時的溫度與鍋爐制造廠給出的后屏過熱器報警溫度基本一致，在相關的規定中指出，管子的抗蒸汽氧化溫度在580℃，同時剛的受熱面壁溫最高值為570℃。

通過對壁溫的觀測可知，2號鍋爐后屏過熱器壁溫的超溫現象具有持續性。但此時的測點位于爐頂大罩內，在鍋爐實際運行過程中，大罩內的對流交換較少，同時熱電偶用保溫棉包裹，并位于后屏過熱器出口管，因此，壁溫測點的觀測值為管子出口氣溫值。

2.1 滑參數停爐分析

在鍋爐滑參數停爐時，燃燒器的停運順序為F、E、D、C、A、B，給煤機停運的時間在11min到13min之間，此時其給煤的速度基本維持在40t/h，此后磨煤機停運。600MW亞臨界機組鍋爐燃燒器噴口與OFA風門二者的擺動角度為20°，通過二者的擺動實現了對火焰中心位置溫度的調節。

在鍋爐滑參數停機時，后屏過熱器壁溫最大值位于13℃/min與18℃/min。在停爐時，后屏過熱器的壁溫有著較大幅度的波動，最為顯著的溫度變化出現在20點，此時鍋爐負荷達到了240MW，壁溫波動的加劇情況較為嚴重。

鍋爐過熱器中含有兩級噴水減溫器，以此實現了對汽溫的調節，其中的一級減溫器位于分隔屏入口管道處，二級減溫器位于過熱器入口管道處，同時每級減溫器均有2支，此時的噴水主要源于給水泵出口管道，在此管道進行了電動閘閥與電動調節閥的安裝。在鍋爐滑參數停機時，為了有效控制過熱器的問題，需要借助一級減溫水。

2.2 氧化皮生成分析

一方面，原理分析。鐵素體剛蒸汽側氧化皮中的氧化物有兩層，分別為內層與外層。外層的結構呈縮松多孔，內層的結構為致密少孔，通過能譜分析可知，外層的氧化物主要為Fe2O3與Fe3O4，內層的氧化物主要為（Cr，Fe）3O4，外層和內層二者在厚度方面具有相似性，同時二者的厚度較為均勻。氧化皮增厚的原因主要有兩個，分別為溫度與時間，通常情況下，溫度越高，氧化皮的生長速度越快，隨著氧化皮的增厚，其開裂與隆起等形態的剝落越容易出現。同時，時間越長，氧化皮的增厚速度越快。

另一方面，壁溫分析。電廠2號鍋爐的超溫情況雖然時間不長，但在壁溫方面，其顯示溫度在550℃到650℃，此溫度與相關規定中的570℃抗蒸汽氧化溫度值相比，二者存在一定的差距。與此同時，壁溫測點位于爐頂大罩內，此時爐內實際溫度與壁溫測量值相比，前者明顯偏高，而高溫會促使氧化皮的生成［2］。

2.3 氧化皮集中剝落分析

關于減溫水流量的變化，在滑參數停爐時，后屏過熱器的壁溫變化和一級減溫水的流量變化，二者有著緊密的聯系，在后者增大時，前者也會隨之加大。因此，減溫水的流量變化越大，后屏過熱器的壁溫波動也會過大。與此同時，一級減溫水位于分隔屏入口，如果進入后屏過熱器，則要先經過分隔屏聯箱混合，在此基礎上，一級減溫水流量的影響相對較弱。但在20點時，鍋爐的負荷有所下降，減溫水流量出現了較大的變化，此時后屏過熱器的壁溫波動有所增加，最終氧化皮出現了集中剝落。

3 600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮集中剝落的處理對策

在鍋爐啟停時，要對高壓旁路與低壓旁路進行開啟，以此實現大流量沖洗。在機組檢修過程中，可以利用高頻超聲波的方法，對600MW亞臨界機組鍋爐后屏過熱器氧化皮的厚度情況進行檢測，根據檢測的實際情況，采取具有針對性的措施。同時，針對氧化皮的防治，要在各個環節展開，如：啟動、停機與檢修等，并且要保證各項措施的全面落實。

當機組處于啟動、停機時，要遵循運行規程，并對減溫水的投用量進行控制，同時還要對壁溫的升速率與降速率進行嚴格的控制。鍋爐滑參數停爐要注重對鍋爐溫度的調整，使其保持一定的水平。再者要對壁溫測點進行完善與補充，通過對實際運行與調整結果的分析與研究，對其中存在的問題進行有效的處理，并且對壁溫變化率超限報警的方式進行增加，從而實現了運行監控效果的提升［3］。

4 結語

綜上所述，鍋爐運行過程中，后屏過熱器的氧化皮問題得到了廣泛的關注，為了全面掌握此情況，對造成此情況的原因進行了分析，并提出了幾點相應的對策，相信，鍋爐運行的質量將得到可靠的保障，同時氧化皮的問題也將得到有效的處理。

［1］姜在原，何曙勇.600MW亞臨界機組鍋爐氧化皮產生的原因及預防［J］.浙江電力，2013，05：49-52.

［2］高鵬.國產亞臨界機組600MW鍋爐氧化皮問題分析［J］.鍋爐技術，2013，06：52-55.

［3］許建林.國產600MW亞臨界機組鍋爐氧化皮脫落原因分析［J］.中國高新技術企業，2012，07：58-60.