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网址:http://www.sdpdlq.cn 编辑：天津铭德金属材料贸易有限公司 日期：6-20 浏览数：50 |
水冷壁管屏的安全运行措施
炉膛内燃烧中心温度可达1500℃,它对水冷壁进行着强烈的辐射传热，炉内过程非常复杂，水冷壁处于十分恶劣的环境下工作，因而在实际运行中容易出现一些问题。除在烟气侧易发生的高温腐蚀、结渣(固态排渣煤粉炉〉、炉底析铁(液态排渣煤粉炉)外，水侧易发生沸腾传热恶化、流动不正常等问题。以下主要介绍水冷壁的高温腐蚀问题。
高温腐蚀是高温受热面(炉膛水冷壁，屏、高温过热器和高温再热器)烟气侧在高温烟气环境下且管壁温度较高时发生的腐蚀。水冷壁的高温腐蚀问题是在大量采用液态排渣炉以后才发现的。除液态排渣炉外，在一定条件下，高参数固态排渣炉的水冷壁管也会发生高温腐蚀。严重的腐蚀大多发生在燃烧器区域被火焰直接冲刷的水冷壁上。
影响水冷壁外部腐蚀的最主要因素是水冷壁附近的烟气成分和管壁温度。具体地说，由于燃烧器附近火焰温度可高达1400℃左右，因此，煤中的矿物成分挥发出的腐蚀性气体 (如NaOH、SO2、HCl、 H2S等)较多，若水冷壁附近的烟气处于还原性气氛，煤灰的熔点将降低，灰分沉积过程加快，为受热面的腐蚀创造了条件。另一方面，由于燃烧器区域附近水冷壁管的热流密度很大，温度梯度也很大，管壁温度常达400450℃。这对管壁的高温腐蚀也起着促进的作用。
水冷壁产生高温腐蚀的机理可简述为锅炉水冷壁管子金属在氧、硫等氧化剂的作用下，发生氧化反应：
氧化速度取决于所形成的氧化膜(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的保护性。如果氧化膜致密且牢固地附着在管壁上(如Fe2O3),可阻止氧化剂与金属继续发生反应，降低氧化速度。反之，如果氧化膜结构疏松多孔，易脱落(如FeO、Fe3O4)，则氧化速度加快。当烟气和积灰层中含有腐蚀性成分是，管子将发生腐蚀，甚至造成爆管。
在燃烧过程中，燃料灰分中升华出来的Na2O、K2O会凝结在管壁上并与烟气中的SO3 化和生成硫酸盐Na2SO4、 K2SO4。碱性硫酸盐、氧化铁及SO3反应形成复合硫酸盐，这样会使管子表面的Fe2O3保护膜被消耗掉，管壁上又进行氧化反应并形成新的Fe2O3保护层。 此外，烟气对水冷壁的冲刷也会加速保护膜的脱落。
减轻水冷壁管屏高温腐蚀有以下措施。
(1) 改进燃烧。如控制煤粉适当的细度，防止煤粉过粗；组织合理的炉内空气动力工况，防止火焰偏斜；各燃烧器负荷分配尽可能均匀等。
(2) 避免出现管壁局部温度过高。如避免管内结垢，防止炉膛热负荷局部过高等。
(3) 保持管壁附近为氧化性气氛。如在壁面附近保持空气保护膜、适当提高炉内过量空气系数，使有机硫尽可能与氧化合，而不与管壁金属发生反应。
(4) 采用耐腐蚀材料。如在燃用易产生高温腐蚀的煤种时，采用抗腐蚀的高温合金作受热管子的材料；对管壁进行高温喷涂防腐材料，如铝铁合金粉、高铬复合粉，或采用渗铝管作水冷壁管等。
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