超临界锅炉高温受热面内壁氧化皮的形成及剥落机理研究

基于华能沁北电厂2~#机组高温再热器下弯头连续四次氧化皮脱落的检查结果,分析超临界机组再热器管内壁氧化皮生成及剥落的机理。分析结果表明:受热面在高温运行状态下,氧化皮的形成速率取决于受热面管壁温度。造成管壁氧化皮剥落的主要因素为金属基体与氧化皮的温差及温升、温降速率。从锅炉运行中受热面温度控制、受热面温度波动控制等几个方面,提出了预防和减少锅炉高温受热面管内氧化皮形成及剥落的措施。     

锅炉高温受热面管内氧化皮应力分析的一种解析方法

大型电站锅炉高温受热面管内氧化皮生长及脱落问题已成为影响锅炉安全运行的主要矛盾。介绍了一种锅炉高温受热面管内氧化皮应力分析解析方法,并针对某600 MW超临界电站锅炉末级过热器的TP347H和T91 2种管材进行了计算分析,得出了停炉过程中氧化皮的应力、应变状态和可能的失效模式。     

锅炉高温受热面蒸汽侧氧化膜在线监测技术研究

建立了高温受热面炉内壁温在线监测模型、氧化膜生长模型、氧化膜应力在线监测计算模型和氧化膜脱落评估模型等.在此基础上,开发了锅炉高温受热面蒸汽侧氧化膜管理系统,并利用该系统对某600MW超临界锅炉高温受热面炉内管壁温度和蒸汽侧氧化膜厚度及应力状态进行实时计算与分析.结果表明:利用该系统可以减小沿烟道宽度方向的热偏差,有效降低偏差屏的炉内温度,减缓管内氧化膜生成速率;通过对温度变化速率、氧化膜应力状态的实时监测,可以积极预防氧化膜的脱落和堆积.     

1030MW超超临界锅炉高温受热面氧化皮大量生成及脱落的原因分析

本文借助某1030MW超超临界锅炉的生产实践,对高温受热面的爆管、脱落氧化皮形貌及能谱分析、氧化皮生成及脱落原因等方面的内容进行了详细阐述,本文对探索超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮生成机理、氧化皮的生成和脱落的控制具有借鉴作用。     

锅炉受热面高温氧化皮问题分析

本文对超临界、超超临界锅炉受热面高温氧化皮产生的原理进行了简单介绍,并对高温氧化皮的形成、脱落及沉积的条件进行了分析,并提出了相应的预防措施。     

350 MW超临界机组锅炉氧化皮防治技术研究

为减少350 MW超临界机组因锅炉氧化皮脱落而引起的堵塞爆管问题,针对某电力公司8台超临界煤粉锅炉的结构型式及运行工况展开调查研究,分析结构设计对锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮的影响,发现烟温偏差的叠加效应是引起高温再热器汽温偏差大和局部氧化皮生成过快的主要原因,针对锅炉高温受热面的SA-213TP347H不锈钢管材的金属壁温适用范围进行对比,确定其最佳金属壁温报警值为600℃;通过对锅炉给水加氧设备进行改造,控制给水含氧量在10~20μg/L范围内,确保高温受热面蒸汽侧含氧量为零。实践证明,采取上述氧化皮防治措施后,锅炉氧化皮堆积数量同比减少85%以上。     

超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的生长与剥落特性

阐述了超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的晶粒特点,重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的结构特征及其生成和脱落现律.指出高温受热面蒸汽氧化皮的产生是不可避免的,应进一步研究各种运行条件对氧化皮程度、结构形态和剥落时机的影响,以便从机组的运行方式、检修策略和控制理念等各方面来预测和防止氧化皮的危害.     

660MW超临界锅炉氧化皮防治介绍

锅炉受热面氧化皮的生成及脱落在大容量机组较为普遍,以国华沧东电厂3号锅炉为例,对氧化皮问题进行了详细分析,对氧化皮的防治从基建、调试及生产等方面提出了相应措施.经运行实践证明,已取得了一定的应用效果.对于锅炉受热面氧化皮的防治工作具有一定的参考价值.     

超临界锅炉氧化皮堵塞爆管防控技术

电站锅炉受热面氧化皮的生成、剥离已对设备带来严重威胁,某电厂700 MW超临界锅炉曾多次发生炉管氧化皮导致过热器管堵塞爆管事故。就炉管氧化皮的脱落机理提出相应的运行防控措施,经运行实践证明,已取得了一定的应用效果,对于锅炉受热面氧化皮的防治工作具有一定的参考价值。     

景德镇发电厂锅炉受热面高温腐蚀防治

锅炉受热面高温腐蚀会造成锅炉管壁壁厚不正常减薄,导致锅炉爆管停炉事件发生,严重影响燃煤机组安全运行。以某电厂为例,通过应用黑体材料喷涂新技术的应用,以及开展锅炉氧量调整、燃烧调整及严格控制受热面超温等一系列措施,有效地防止了高温腐蚀导致管壁爆管,提升燃煤机组运行的安全性,为同类锅炉受热面高温腐蚀的防治提供了参考。     

300MW机组锅炉高温受热面氧化皮剥落特性分析

通过宏观形貌、氧化皮厚度、金相等多方面分析,对某电厂国内300MW机组锅炉高温受热面氧化皮进行了来源分析;通过机组投产以来检修情况和各受热面历次检修氧化皮堆积趋势,结果表明：锅炉高温受热面存在管内氧化皮大面积剥落现象,其中后屏过热器和末级过热器极为严重,高温受热面的氧化皮来源于TP347HFG管的生成和剥落。     

1000 MW燃煤机组邻炉热风加热系统设计应用

文中对国华九江电厂一期(2×1 000 MW)工程采用邻炉热二次风技术实施应用情况进行了探讨和论证。在锅炉冷态启动阶段通过邻炉热二次风对锅炉的受热面进行整体加热,实现改善燃烧条件,提高等离子点火初期时的煤粉燃烧的稳定性和燃烬率,缩短锅炉启动时间、减少受热面启动过程中的热应力及降低氧化皮集中脱落风险等目的。     

基于“环境破坏说”的氧化皮剥落理论

在“环境破坏说”的基础上阐释了锅炉高温受热面氧化皮剥落的理论．双层氧化皮内、外层界面存在的空穴是氧化皮剥落的内因,氧化皮承受的应力是氧化皮剥落的外因．氧化皮空穴的成因又可分为内因和外因,内因主要是金属含铬量,外因主要包括蒸汽参数和蒸汽含氧量等．主蒸汽含氧量与铬酸根含量之间具有显著的正相关性,而主蒸汽氢电导率是反映氧化皮铬蒸发的特征指标．外层氧化皮剥落以后,内层氧化皮会继续增厚,但难以剥落．对于已经发生了氧化皮大面积剥落的超（超）临界锅炉,如果检查确认高温受热面氧化皮剥落比较完全,剥落之氧化皮清理比较彻底,则在相当长时期内氧化皮剥落问题都将不再是运行忧患．     

600MW超临界锅炉高温受热面蒸汽氧化初探

分析了600 MW超临界锅炉高温管屏蒸汽氧化及其氧化皮剥落的机理和影响因素,总结了氧化皮的产生、剥落和堆积堵塞对锅炉安全运行的危害,并从管材的选择及其热处理和锅炉设备的设计、运行等各环节提出了减缓氧化皮的产生、防止氧化皮集中脱落、避免因氧化皮堆积堵塞而导致锅炉高温管屏超温爆管的防控措施。     

600MW超临界锅炉高温过热器T23和T91金属氧化膜热应力分析

以某600MW超临界锅炉高温过热器为研究对象,分析了氧化膜厚度、生长温度和热膨胀系数等参数对金属管内蒸汽侧氧化膜热应力的影响.基于有限元方法建立了圆管数值计算模型,计算得到不同厚度和不同生长温度下T23和T91金属蒸汽侧氧化膜从生长温度冷却至常温时的热应力变化,并依据热应力的变化特征确定了这2种金属管材蒸汽侧氧化膜易发生脱落的温度范围.结合锅炉出口蒸汽温度与高温过热器指定位置处氧化膜温度的关系,提出用出口蒸汽温度判别氧化膜是否处于易发生脱落的温度范围的方法,给出了该锅炉停炉时的出口蒸汽温度值.结果表明:2种金属管材在冷却过程中低于一定温度时,其氧化膜的应力达到或接近最大应力值,可以依此判断氧化膜是否处于易发生脱落的危险区域.     

600 MW超临界锅炉高温过热器T23和T91金属氧化膜热应力分析

以某600 MW超临界锅炉高温过热器为研究对象,分析了氧化膜厚度、生长温度和热膨胀系数等参数对金属管内蒸汽侧氧化膜热应力的影响.基于有限元方法建立了圆管数值计算模型,计算得到不同厚度和不同生长温度下T23和T91金属蒸汽侧氧化膜从生长温度冷却至常温时的热应力变化,并依据热应力的变化特征确定了这2种金属管材蒸汽侧氧化膜易发生脱落的温度范围.结合锅炉出口蒸汽温度与高温过热器指定位置处氧化膜温度的关系,提出用出口蒸汽温度判别氧化膜是否处于易发生脱落的温度范围的方法,给出了该锅炉停炉时的出口蒸汽温度值.结果表明：2种金属管材在冷却过程中低于一定温度时,其氧化膜的应力达到或接近最大应力值,可以依此判断氧化膜是否处于易发生脱落的危险区域.     

对锅炉高温管段产生氧化皮原因的分析和解决办法

以国内某电厂锅炉末级再热器发现氧化皮为例,针对锅炉末级再热器等高温管段易发生的氧化皮沉淀现象,本文从氧化皮的生成机理和预防脱落两方面详细阐述,并提出建议措施、注意事项和解决办法。     

660MW超超临界机组受热面超温优化策略研究

本文通过试验研究,分析了660MW超超临界机组锅炉在运行过程中出现受热面管壁超温的原因,并总结了经济可行的优化策略。根据该策略进行调整优化后,可使锅炉在主再热汽温升至额定参数时,受热面管壁温度仍然低于超温报警值较多,彻底解决了受热面管壁超温的难题。该炉型是同样技术百万机组的缩小版,因此本文研究成果对同炉型的660MW和1000MW机组的锅炉运行具有很强的指导意义。     

超临界锅炉受热面氧化皮问题的研究

本文介绍超临界机组受热面氧化皮的产生机理,主要是受热面使用的奥氏体不锈钢材料在长期高温运行,在温度变化时产生剥离.介绍了氧化皮对机组运行产生的危害.本文给出了一些措施来控制超临界机组受热面氧化皮的产生.     

超临界锅炉奥氏体钢管氧化研究与预防

奥氏体钢(如SA-213TP347)以其良好的高温持久强度和高温抗氧化等性能被广泛使用在锅炉的过热器和再热器上;但是,随着运行时间加长,也发生了多起由于氧化皮剥落堵塞管子产生爆破,造成非正常停炉的事故;本研究通过跟踪在超临界状态下运行达20 000 h的电站锅炉受热面使用的奥氏体钢管(TP347H)内壁氧化状况,对生长的氧化皮和材料基体进行了取样,加工样品后,进行了宏观、体式镜和电镜能谱等实验检测,对比分析了奥氏体钢(TP347H)基体材料、剥落下的氧化皮和未剥落尚附着在基体上的氧化皮以及氧化皮内、外双层的实验检测数据和图像,详细阐明了氧化皮的微观形貌、组织结构及其化学成分的分布特征;阐述了高温水介质作用下奥氏体钢氧化腐蚀的机理,分析了奥氏体钢在高温水介质环境下氧化皮的产生、生长和剥落的影响因素提出了相应的防范措施。