600MW 机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施

针对潮州电厂2号机组600 MW 锅炉过热器氧化皮剥落堵塞过热管造成管壁超温爆管的问题,对锅炉管道爆口附近铁素体钢(T23/T91)管样的金相组织及氧化皮成分与结构进行分析,得到了氧化皮的生成及剥落机理,结果表明在高温运行状况下:氧化皮的生成速度取决于金属管壁温度和钢材的抗氧化性能;氧化皮的剥落主要取决于氧化皮与金属基...     

18-8系列粗晶不锈钢的锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策

对18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮快速生长和大面积剥落行为及其防治对策进行了研究.结果表明:超温或运行中管壁金属温度偏高是导致蒸汽侧氧化皮快速生长的最主要原因:原生氧化皮外层与基体金属间过大的热膨胀系数差异引起的热应力导致了氧化皮的开裂和剥落:大量管子内壁原生氧化皮外层厚度同时达到或超过临界剥落厚度值导致了氧化皮的大面积剥落.防止氧化皮启停炉时大面积剥落的措施应从2个方面入手:通过控制管壁金属温度水平降低氧化皮的生长速度,从而推迟氧化皮首次发生剥落的时间并减少其剥落总量;通过运行调整改变氧化皮的剥落方式,使氧化皮在运行过程中就以碎屑状陆续剥落并随蒸汽流带出管屏,避免在停炉时以大片状发生大面积剥落.     

18-8系列粗晶不锈钢锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策

对18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮快速生长和大面积剥落行为及其防治对策进行了研究。结果表明：超温或运行中管壁金属温度偏高是导致蒸汽侧氧化皮快速生长的最主要原因：原生氧化皮外层与基体金属间过大的热膨胀系数差异引起的热应力导致了氧化皮的开裂和剥落;大量管子内壁原生氧化皮外层厚度同时达到或超过临界剥落厚度值导致了氧化皮的大面积剥落。防止氧化皮启停炉时大面积剥落的措施应从2个方面入手：通过控制管壁金属温度水平降低氧化皮的生长速度,从而推迟氧化皮首次发生剥落的时间并减少其剥落总量;通过运行调整改变氧化皮的剥落方式,使氧化皮在运行过程巾就以碎屑状陆续剥落并随蒸汽流带出管屏,避免在停炉时以大片状发生大面积剥落。     

探讨防止和减缓氧化皮生成和剥落的方法

电厂锅炉在运行过程中由于氧化皮脱落沉积在管内 ,导致蒸汽流量减少 ,壁温大幅升高 ,使金属加速蠕变胀粗 ,最终爆管的现象常有发生。通过分析氧化皮的形成、影响氧化皮形成的因素以及氧化皮剥落的规律来探讨防止和减缓氧化皮生成和剥落的方法。     

超超临界锅炉氧化皮综合治理

对吕四港电厂超超临界锅炉爆管故障进行了分析,对氧化皮成因进行了探讨,提出了氧化皮综合治理措施;在未完全更换薄弱管材的情况下,大幅减少了高温受热面氧化皮的生成和剥落,缓解了由于氧化皮问题而引起的超温爆管事故。     

660MW亚临界机组高温氧化皮问题分析

针对邯峰电厂660 MW亚临界机组出现的氧化皮脱落堆积现象,论述了亚临界机组高温受热面氧化皮产生的机理,分析了锅炉氧化皮产生及脱落的原因,由此提出高温氧化皮的治理及预防措施。     

超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施

介绍了太仓电厂锅炉末级过热器因氧化皮引起的爆管情况。分析了超临界锅炉氧化皮的形成和剥离机理,并从锅炉设备运行、改造及管理等方面,提出了控制氧化皮形成和剥落的措施。通过采取这些措施,有效地控制了氧化皮的产生。     

超临界机组氧化皮的产生与防范

介绍了伊敏发电厂过热器、再热器氧化皮产生的原因,分析了氧化皮的生成机理和剥离机理,以及氧化皮剥离对机组运行的危害性,提出了一些防范措施。     

氧化皮堵塞成像检测技术在火电厂的应用

针对锅炉受热面管氧化皮剥落、堆积带来的安全隐患问题,提出1种基于超低频磁通技术的氧化皮堵塞成像检测技术。介绍了氧化皮堵塞成像检测原理、检测系统的组成及检测方法,并对现场定量检测的影响因素进行了分析。现场应用证明,该检测技术对奥氏体不锈钢管内氧化皮堵塞率检测定量准确、可靠性高,可以满足对管内氧化皮堆积安全性评估的要求。     

超超临界锅炉过热器受热面氧化皮脱落分析与治理

锅炉热态运行，受热面内壁氧化膜生长形成氧化皮，因氧化皮和管材膨胀系数不同，在机组启停或停炉冷却过程中氧化皮容易受到应力作用脱落甚至堵塞受热面管，氧化皮脱落造成的超温爆管已经成为影响锅炉运行可靠性的重要因素。     

超(超)临界机组锅炉氧化皮监控及综合治理技术

目前,超(超)临界参数机组的锅炉受热面管氧化皮生成、脱落是一个业内公认的难题,当机组在最大负荷(即最高温度)下运行,随着运行时间的增加和蒸汽温度设计值的增大,这一问题更加明显。分析了锅炉受热面管氧化皮产生、脱落原因及其安全隐患,阐述了亚临界、超临界、超超临界参数机组不同管材锅炉受热面的氧化状况,对比了锅炉给水加氧处理前、后受热面管氧化皮情况,提出了锅炉受热面管氧化皮的监控与综合治理技术措施,可为超(超)临界机组锅炉氧化皮处理提供参考。     

锅炉高温受热面蒸汽氧化皮微观结构和剥落敏感性研究

氧化皮的微观结构包含了平面晶粒形貌和剖面分层结构等多维信息。氧化皮剥落敏感性与微观结构有着密不可分的联系。通过对多种材料、运行工况（运行时间、温度和方式）和化学工况下氧化皮微区结构进行对比分析,氧化皮的平面晶粒形貌特征可以提炼出晶粒类型和大小、柱状和切面特性等特征描述晶粒的镶嵌性能,剖面分层结构特征可以通过厚度、分层程度、空洞含量等加以表征。两个维度信息的结合,可以综合判断氧化皮状态、生长阶段和剥落敏感性,为预测、预防氧化皮危害提供决策依据。     

锅炉过热器蒸汽侧氧化膜的应力状态分析

火电机组锅炉过热器蒸汽侧氧化膜在机组变工况时可能发生开裂甚至脱落,对受热面安全性构成严重威胁。以超临界锅炉T91过热器管材为研究对象,在考虑温度对金属和氧化膜热膨胀系数影响的基础上,采用多层空心圆柱体模型,对3种不同工况下机组停炉过程中蒸汽侧氧化膜的稳态应力进行数值计算和分析。通过对各应力分量以及Mises等效应力进行分析,阐明了蒸汽侧氧化膜2种可能的开裂模式,同时得出了停炉过程中变工况后的负荷相同时蒸汽温度过低或者变工况后的蒸汽温度一定而负荷过低都可能导致氧化膜因等效应力过大而开裂甚至脱落的结论。     

基于氧化膜生成速度和剥落厚度的600MW超临界锅炉高温过热器安全性分析

金属蒸汽侧氧化膜的生长和剥落对超临界或超超临界锅炉高温受热面的安全性有直接影响。以2台600MW超临界锅炉为对象,详细分析因蒸汽侧氧化膜剥落所导致的高温过热器爆管事故,介绍实际运行中所采取的提高高温受热面安全性的技术措施。在此基础上,以T91和TP347HFG管材为例,针对设备改造设计提出基于金属蒸汽侧氧化膜生长和剥落规律评价高温受热面金属安全性的方法,并应用于这2台锅炉高温过热器的实际改造方案的安全性评价,评价结果表明改造方案可以实现高温过热器在一个大修期内安全运行的预定目标,同时给出进一步优化改造方案的建议。研究结果对于制定锅炉检修计划和安全运行技术措施具有指导意义。     

火电厂水力输灰系统结垢的动态模拟研究

在火电厂水力输灰系统结垢机理及灰水静态溶出特性研究的基础上,针对电厂灰中氧化钙含量丰富的神府东胜煤开展了水力输灰系统结垢的动态模拟研究。分别对灰成份、管道材质、灰水流速、输灰水回收率、灰水在灰库的停留时间、灰水在输灰管中的运行时间以及沿程对结垢的影响等因素进行了分析讨论。试验结果表明：采用橡皮管材、提高灰水流速、提高输灰水回收率及灰水在灰库停留时间均可降低灰水结垢速率;当灰水在输灰管中流动时,起初结垢速率比较低,但随着时间的延长,结垢速率逐渐增加直至达到一稳定值;沿程结垢情况和沿时结垢情况不同。在入口处结垢速率较高,但它沿管程以指数规律衰减     

超（超）临界锅炉机组高温氧化案例分析与启示

通过分析影响高温氧化的各项因素,研究了2013年国内600 MW以上等级超（超）临界锅炉机组高温氧化的典型实例。从材料、温度及介质3个方面对锅炉高温氧化及氧化皮剥落的影响进行了梳理和总结。研究发现：① TP347H材质在晶粒度较低的情况下抗水蒸气氧化性能差;② 存在汽温欠温问题的锅炉,往往也容易出现氧化皮早期剥落的问题;③ 制造厂家给出的壁温控制报警值不能有效指导电厂运行控制以防止氧化皮带来的问题;④ 锅炉采用的给水加氧处理工艺与氧化皮大面积剥落没有直接关联。最后,提出了今后高温氧化问题的研究方向和改进措施。     

超临界机组锅炉管内壁清洁程度与流动压降的关系分析

利用流体力学定常流动动量方程分析了流动压降与管内粗糙度的关系,并在此基础上利用某超临界机组现场运行数据和检修收集的管内氧化膜量等数据,总结了该机组炉管压降与省煤器入口氧化物沉积量的数量关系,可用于近似评估运行过程中氧化物的沉积量。该方法对实现在线评估管内清洁度有一定指导意义。     

Electronic and defect processes in oxides. The polaron in action

The basic processes involving space charge are charge localization (including trapping) and charge transport. These processes may be associated with energy localization. At the molecular scale, energy localization is an initiator of electrical breakdown and aging phenomena. At the mesoscopic scale, energy localization generates the damage observed macroscopically and is associated with discharge. Processes on one length scale determine behavior on another scale, Most applications concentrate on macroscopic space charge, yet processes on the atomic scale determine the build-up and consequences of space charge. In non-metals, one key concept is that of self-trapping (formation of small polarons). This survey discusses the phenomenon of self-trapping and its effects on charge transport, charge trapping, and the measurement of localized charges. Most examples will relate to oxides, including bulk transition metal oxides, oxide interfaces, thin layers of oxide on silicon, and laser- and radiation-induced charges in alumina. The paper also links some of the ideas to the outstanding problems in the generation of space charge, including contact charging, tribocharging, and impact charging     

12X18H12T钢管蒸汽侧氧化皮及其剥落物的微观结构与形貌特征

通过对某电厂12X18H12T过热器和再热器割管样品内壁氧化皮及其剥落物进行金相检验、扫描电镜观察、微区能谱分析、X-射线衍射等试验分析,研究和总结了18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮的宏观和微观结构与形貌特征。研究结果表明：该不锈钢原生氧化皮通常可分为内、中、外3层氧化物,其内层为结构致密的富铬尖晶石结构氧化物,中间层主要是结构疏松、多孔的Fe3O4,最外层为结构致密但厚度较薄的Fe2O3;剥落物主要是原生氧化皮的外两层铁氧化物,内层氧化物一般并不剥落。原生氧化皮外层剥落部位在后继运行过程中不会再生长出新的Fe3O4类氧化物,但会逐渐生长出新的Fe2O3层,该次生Fe2O3层生长速度十分缓慢。     

改进型低氧处理精确加氧技术在超超临界机组的应用

为防止给水系统、高压加热器疏水系统流动加速腐蚀,超（超）临界机组采用加氧处理技术很有必要。为减少对过热器、再热器氧化皮问题的担心,研发出适当降低给水pH值、精确控制加氧量的改进型低氧处理技术。相比以往的低氧处理方法,该技术能够提高凝结水精处理系统的经济性,防止高压加热器汽侧腐蚀和降低疏水含铁量,同样不额外增加蒸汽中的氧量,消除传统加氧工况对氧化皮剥落的影响,并兼有加氧处理的其他优点。所研发的改进型低氧处理技术在1 000 MW超超临界机组上应用效果良好,起到了对汽水系统全程保护的作用。