双锅筒锅炉的结构分析与水冷壁管的检查及处理

双锅筒锅炉的结构分析与水冷壁管的检查及处理

林琦

浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310020

摘要：如果锅炉中因为高温产生的烟气及积灰中含有大量的腐蚀性成分，则罐壁的金属材质必然会受到腐蚀影响，导致管壁发生损坏，严重的可能会影响锅炉的正常运行，造成一定的经济损失或者引发安全事故。可见，在锅炉运行中应用防腐蚀技术是非常必要的。

关键词：双锅筒锅炉；水冷壁管；检查；

引言

锅炉水冷壁高温腐蚀的原因非常复杂，水冷壁的高温腐蚀并不是由单一原因引起的，而是多种原因共同作用的结果，目前国内运行的大型火电机组都受到高温腐蚀问题的困扰。

1锅炉水冷壁影响因素

（1）合理组织配风为避免锅炉内局部出现较为严重的还原性气氛，技术人员要注意合理的配风，对炉内湍流进行缓和强化，否则配风不良的问题可能会使炉内的还原性气氛变得浓度过高，仍然需要技术人员在后续调整各类燃烧器的工作状态，所以在配风过程中，技术人员就要注意调整燃烧器的混合模式，以此来减轻高温腐蚀的作用；（2）控制煤粉细度锅炉在燃烧的过程中，如果煤粉的颗粒相对较粗，则极容易出现颗粒铁壁燃烧的情况，而这种燃烧形式会加剧水冷壁区域出现严重的还原性气氛，造成金属介质的高温腐蚀问题。从实际的调查中可见，煤粉细度处于8.5～13.5%之间时，壁管之外的腐蚀情况要更加严重，而煤粉细度为6～8%之间时，管壁的腐蚀问题则相对较轻，可见从煤粉细度上的控制也是非常重要的，可以在一定程度上对高温腐蚀的问题起到预防作用。

2腐蚀管特征

水冷壁管腐蚀形貌有以下特征:管壁外壁向火侧有较厚的沉积物，外观颜色为黄黑色，内部为分层结构，外层为黄色，下层是黑色结积物，外层呈颗粒状、粉状脱落，与黑色结积物结合得很不牢固，分离时呈小片状，很脆且有磁性。下层黑色结积物也呈层状，比外层结构致密坚硬，机械剥落后的钢管表面呈台阶状。用手锤将部分管根垢层敲击脱落后，向火侧管壁两侧从鳍片根部向管子顶端部呈“三角形”或“梯形”双侧减薄。

3建议

（１）(1)减少高硫煤的消耗，合理混合煤与燃烧。配煤工艺可以降低炉内煤的硫含量在煤炭混合不均的情况下，会增加当地高温硫腐蚀的风险，因此必须减少高硫煤的消费量。(2)实现防腐喷涂。从实际应用的角度来看，防腐蚀喷雾目前是延缓高温硫腐蚀的最有效手段。有腐蚀条件的发电厂不仅使用喷雾，而且一些新的机组也使用喷雾作为预防手段。(3)保证粉末系统的平均调整。采取措施，利用控制手段，确保粉末制备系统平整，消除煤粉燃烧不均的现象，有效减少当地墙面的高强度大气，减少高温腐蚀。(4)确保合理的空气系数。为了确保极低的NOx排放量，从操作控制的角度来看，采用低氧燃烧工艺可以改善壁面可逆气氛，增加高温硫的腐蚀，因此建议在确保合规的同时，保持合理的空气系数(5)更换严重腐蚀的炉管。(6)降低烟道阻力，加大导向风机的作用。考虑到电厂的两个熔炉在加热期间都是满负荷运转的，而且烟道的阻力增大，导致导风机的作用不足，导致缺氧燃烧，建议采取减少烟道阻力的措施，例如减少差压(7)增加墙体风的改造。风的装配原理是增加冷壁区的氧化气氛，有助于保护冷壁不受高温腐蚀或减轻高温腐蚀。但是上升的风来自锅炉的二次风，很难达到较高的风速和大量的空气，所以一般采用壁上加风+部分冷水壁喷洒的方法。

4锅炉水冷壁技术

4.1渗铝管防腐技术的应用

该项技术主要应用液体渗铝法，将需要处理的金属件放置在铝液之中，待金属材料的表面形成一层铝保护层以后，技术人员将其从铝液中取出，进行下一步的高温处理，则金属材料表面的铝原子会向其本体扩散。渗层结构通常包括三层，其中外层的浓度最高，内层次之，对金属材料的表面进行预处理以后，可以延缓金属材料在高温环境中的腐蚀效果，延长壁管材料的使用寿命，经过处理以后的金属材料比普通材料的使用寿命多约两倍。

4.2浓淡风燃烧技术

该技术原理是在一次风管道上安装煤粉浓缩器以后，会在相应的设备中被分成浓气流和淡气流，则这两股气流可以在一定夹角上喷入炉膛中形成向火侧与背火侧，其中背火侧的煤粉气流会形成氧化性气氛，在一定程度上改善水冷壁区域的还原性气氛，可以有效的调节燃烧时管壁附着大量腐蚀性物质的问题，对水冷壁周围的烟气成分进行灵活的控制；

4.3高温喷涂防腐防磨技术的应用

该项技术是在水冷壁周围容易发生腐蚀问题的区域喷涂金属粉末，可以形成保护层，防止腐蚀性介质的负面作用，常用的喷涂材料包括NI-W合金粉末及其他合金粉末等，或是采用电弧喷涂的方式，或是采用等离子喷涂的方式，技术人员可以根据实际需要选择不同的方式进行喷涂，皆可以取得良好的防腐蚀效果。

5炉膛事故预防

1)(1)预防措施:在加热点之前，气体管道必须完全吹扫，在用气体代替氮气期间，时间必须足够，时间必须在15至20分钟内严格控制(以提高气体的纯度)。将气体调节阀的开度从过去的10%改为今天的20 %至25 %(以便在炉前增加气体压力)。火后，燃气阀的开度根据锅炉负荷逐渐调整。(为灭火点采取的措施)外部负荷突然变化后，应改变以往的做法，至少关闭5%的气体控制阀，今天改为18%(以避免火灾前气体压力过低，从而导致炉内灭火)， 然后到现场逐步关闭小火嘴手动蝶阀，然后在火灾前气体压力增加后关闭小气调阀。 因此，锅炉灭火(采取的锅炉灭火措施)是避免的。危险:如果锅炉室的第一点没有着火，如果锅炉室没有及时扫描，则应进行第二次点火。由于锅炉室的废气，轻人导致锅炉室着火，重人可能导致锅炉室爆炸。2)处理措施:a、如果稍微烧红，用空气增加大嘴，正确关闭大嘴手动燃气阀。b .如果燃烧严重，停止燃烧角度(关闭大喷嘴和小喷嘴)，增加大燃烧喷嘴(完全打开)的分布空气，打开燃烧角度的其他三个气体阀门，以免降低热负荷，影响主要生产。c .如果燃烧角度以外的红色燃烧特别严重，则可以减少锅炉负荷(减少其他三个燃烧角度的气体量)。d .迅速找出原因，如火灯(小火嘴)的空气电磁阀坏了，迅速联系电工修理或更换，如被空气管道堵塞，迅速释放。预防措施:a、改善b经营者的责任和工作态度，加强检查点，发现及时处理的迹象。c .加强对操作人员的技术培训。d .改变不合理的观念。e .将配气电磁阀改为球形阀或手动阀。f .用厚管道更换配气管道。g .重新试验加热室的能量场，以消除加热室局部燃烧现象。3)调节燃烧，适当增加室外二次空气量，降低一次风的速度，将煤粉颗粒分离于锅炉房中心附近，避免一次风覆盖，刷墙，实现气囊粉燃烧方法。此外，侧壁前方有足够的燃烧使烟气到达侧壁，可以减少侧壁可逆的气氛，可以防止暖房冷壁高温腐蚀。

结束语

建议加强热处理过程管理,及时清理热处理炉,避免产品在热处理炉中滞留时间过长导致其表面污染层增厚。为了避免事故，必须加强操作人员的责任和工作态度，并改进操作人员操作规程的学习和技术培训；加强操作人员的操作规范。加强紧急演习。

参考文献

[1]周三多.燃烧高硫煤对冲锅炉水冷壁高温腐蚀研究[J].重庆电力高等专科学校学报,2022,27(02):30-34.

[2]赵林松,马芹征,赵朋飞,刘献良.某200MW燃煤电厂锅炉水冷壁管泄漏原因[J].理化检验-物理分册,2022,58(03):63-65+69.

[3]王悦,谢小娟,郭佳鑫,李谢岱.锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨[J].广东化工,2022,49(04):175-177+203.

[4]谌康,蔡文河,杜双明,董树青,高大伟,杨志博,李旌鑫.电站锅炉水冷壁管的泄漏原因及应对措施[J].腐蚀与防护,2022,43(02):62-67.

[5]王文涛,高扬,孙博.某超临界锅炉水冷壁管泄漏原因分析及处理[J].吉林电力,2021,49(06):55-56.