火電廠鍋爐水冷壁管防腐耐磨研究

(1)使管壁減薄，據(jù)統(tǒng)計(jì)一般每年減薄量約為 1mm 左右，嚴(yán)重的可達(dá) 5~6mm 年，形成安全運(yùn)行的嚴(yán)重隱患，增加了電廠的臨時(shí)性檢修和大修工作量，給電廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
(2)發(fā)生水冷壁突發(fā)性爆管事故，造成緊急停爐搶修，不僅打亂了電廠的正常發(fā)電秩序，減少發(fā)電產(chǎn)值，而且增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和額外的檢修費(fèi)用，直接影響企業(yè)效益，同時(shí)也干擾了地區(qū)電網(wǎng)的正常調(diào)度，影響當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)，由此也造成了很大的社會(huì)影響。

鍋爐運(yùn)行過程中，由于燃燒煤中硫及其它有害雜質(zhì)的存在，在高溫下對(duì)水冷壁構(gòu)成腐蝕。這種現(xiàn)象在各個(gè)燃煤鍋爐中普遍存在，我們?cè)诟骰痣姀S的鍋爐定期檢驗(yàn)中經(jīng)常遇到，只是程度不同而已。廣東沙角 B 電廠由于其燃煤含硫量大，水冷壁遭受的高溫腐蝕特別嚴(yán)重，由此帶來的爆管、換管損失慘重。同時(shí)，煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量灰粉，在鍋爐內(nèi)部燃燒的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過程中，猛烈撞擊水冷壁，對(duì)水冷壁工作面產(chǎn)生嚴(yán)重切削，使水冷壁管工作面被磨損成不同程度的小平臺(tái)，造成水冷壁壁厚的實(shí)際減薄，容易導(dǎo)致水冷壁管在高溫下強(qiáng)度不夠而爆管，其危害作用同高溫腐蝕一樣嚴(yán)重。因此，需要我們尋求一種解決的技術(shù)方法，增加水冷壁的抗磨損能力，以延長(zhǎng)水冷壁的使用壽命。

二、水冷壁管高溫腐蝕和磨損的機(jī)理。

水冷壁管高溫腐蝕和磨損的機(jī)理是很復(fù)雜的，簡(jiǎn)言之，與下列因素有關(guān)：(1)爐膛火焰溫度；(2)燃煤的含硫量；(3)煙氣與灰分顆的沖蝕。鍋爐運(yùn)行過程中，爐溫可高達(dá)1600℃以上，由于燃燒煤中硫及其它有害雜質(zhì)的存在，水冷壁普遍遭受高溫腐蝕。參與高溫腐蝕的危害物有燃燒過程中產(chǎn)生的SO₂ 、SO₃ 、H₂S 、HCl、堿金屬鹽及釩鹽類，是多種化學(xué)物在各種溫度下共同對(duì)管壁進(jìn)行的復(fù)雜的動(dòng)態(tài)腐蝕過程。其中，硫化物是鍋爐高溫腐蝕的主要因素，一是煙氣中的硫化氫與管壁金屬作用產(chǎn)生的腐蝕，含硫物在金屬高溫下產(chǎn)生單原子硫，硫與管道中的鐵反應(yīng)生成硫化鐵(Fe+S → FeS)；二是由不可燃硫在高溫作用下生成硫酸鹽混入灰分熔敷于管壁表面，但不再具有水冷壁管所要求的各種良好的高溫機(jī)械性能，實(shí)際上導(dǎo)致水冷壁管有用壁厚的減薄，從而其有效承載能力不斷下降，由此形成腐蝕。另外，高溫?zé)煔夤梢源笥?米/秒的速度沖擊管壁，煙氣的腐蝕和灰分顆粒的沖刷在金屬表面交替進(jìn)行，造成管壁減薄。

三、防止水冷壁高溫腐蝕和磨損的途徑。

意外的爆管則會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，電廠為減少爆管，投入了大量人力、物力加強(qiáng)對(duì)水冷壁的監(jiān)測(cè)和更換，但是監(jiān)測(cè)未取得任何實(shí)質(zhì)性的效果，換管則將大大增加生產(chǎn)成本和維修費(fèi)用。只有防患于未然才是的辦法。 分析清楚了水冷壁高溫腐蝕的產(chǎn)生原因，就可采用有效的方法來進(jìn)行防止，常用方法可以分為兩類，即非表面防護(hù)方法和表面防護(hù)方法。非表面防護(hù)方法有：

A. 采用低氧燃燒技術(shù)。
B. 盡可能使各燃燒間的煤粉濃度均勻。
C. 合理的配風(fēng)及強(qiáng)化爐內(nèi)的湍流混合。
D. 控制適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度。
E. 避免出現(xiàn)受熱面壁溫局部過熱。
F. 在壁面附近噴空氣保護(hù)膜。
G. 加添加劑。
H. 控制合理的爐膛出口煙溫。
I. 對(duì)易產(chǎn)生高溫腐蝕的煤種采用抗腐蝕高溫合金。
J. 采用煙氣再循環(huán)。
K. 對(duì)受熱面的設(shè)計(jì)布置合理，以避開高煙溫區(qū)和高壁溫區(qū)出現(xiàn)。
L. 對(duì)易腐蝕區(qū)加爐襯防護(hù)。