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超超临界锅炉氧化皮的防治
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超超临界锅炉氧化皮的防治 黄国辉 1、王钢2 1 中电投江西电力有限公司新昌发电分公司、2 中电投江西电力有限公司新昌发电分公司 摘要:随着发电机组容量越来越大,超超临界机组不断引入,新材料也不断应用其中,在锅炉四管中 存在金属氧化皮的生成,造成爆管,机组停运事故,通过对氧化皮产生根源进行分析,提出防治方法。 关键词:锅炉四管;氧化皮;防治 前言 电站锅炉“四管”爆漏停用事故,一直是影响火电机组安全、可靠、经济运行的主要因素之 一。统计结果表明“四管”爆漏停用事故:1、占机组非计划停用时间 40%左右;2、少发电量占 全部事故少发电量 50%以上;3、其中因过热原因引起的爆漏事故占 30%左右,而且随着机组容量 和参数提高以及运行时间增加有上升的趋势;4、是影响发电机组安全经济运行的主要因素。机 组容量越来越大,温度越来越高,金属在高温环境下不断形成氧化皮,并伴随着氧化皮的剥落堆 积, 造成管壁超温从而导致锅炉四管爆漏。 氧化皮的产生和剥落是机组安全稳定运行的一大危险 因素。 1 氧化皮的产生 由于铁的氧化物种类繁多,并且在不同的条件下生产不同的氧化物,高温下,管材中的铁会 和水蒸汽反应 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑ 生成的 Fe3O4在温度超过 450℃是,由于热应力等因素的作用,生产的不能形成致密的保护 膜,使水蒸气和铁不断发生发硬,当汽水温度超过 570℃时,生成物为 FeO,反应速度更快 [1]。 在机组实际运行过程中,锅炉高温过热器、高温再热器长时间处于高温状态下,管壁出现短 时间超温是很常见现象。在长时超温和短时超温情况下,管材抗氧化能力大大下降,有利于氧化 皮的形成和发展。 2 氧化皮的剥落 原因: 氧化皮与基体金属间以及氧化皮中各层氧化物间的热膨胀系数差异氧化层脱落二个条 件:一是氧化皮达到一定厚度(临界值);二是母材基体与氧化膜或氧化膜层间应力达到临界值 ( 冷热交替所导致的应力循环)机组在实际运行中,启停是比较频繁的,由于大部分都是调峰 机组,负荷经常变化,造成管壁温度变化幅度大,速度快,较频繁。管内氧化皮剥落速度较快。 3 氧化皮的危害 氧化皮的产生和剥离对机组运行的危害: (1)氧化皮剥离造成锅炉受热面管超温爆管 (2)氧化皮对汽轮机产生固体颗粒侵蚀,造成奇迹喷嘴和叶片侵蚀损坏 (3)氧化皮的产生容易造成朱气门卡涩,机组停运主汽门无法关闭,威胁机组安全运行。

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