文档介绍：概述电站锅炉水冷壁管爆管的原因及防治
概述电站锅炉水冷壁管爆管的原因及防治
摘要: 我国电站锅炉水冷壁管爆管现象很多,原因很多,严重影响锅炉的安全与经济运行。如何预防和防治这一类问题的发生是是相关技术人员必须面临的课题,只有找到有效地解决办法才能帮助企业更好运行,而且保证人们的安全生产。本文就电站锅炉水冷壁管爆管的原因和防治措施进行一下介绍,希望对今后相关问题的解决提供一定的借鉴。
关键词:锅炉;水冷壁;高温腐蚀;措施
中图分类号: TK229 文献标识码: A
现在我国电站锅炉水冷壁管爆管现象很多,这主要是由于电站采用的动力用煤的质量偏差,里面含有很多硫,通过一定的化学反应容易发生炉内水冷壁沾污或结渣现象,从而引起水冷壁的磨损、高温腐蚀,最后致使锅炉水冷壁管爆管。这样的现象严重影响了企业的安全与经济运行。在这些事故中受热面泄漏占了很大的比例,其中水冷壁所占有一定比例, 例如河南省中原大化集团有限责任公司3#炉,是在2004年12月安装开始运行,之后再生产期间数次结焦停炉。2011年1月16日、2月7日发生水冷壁两次爆管(如图1)。这样的事故非常严重,这不仅影响企业的经济效益,而且影响电站锅炉长周期安全运行安全,进而威胁到人们生命财产。现在就水冷壁管爆管的原因及防治措施来进行一下探讨,希望能给今后相关问题的进一步探索提供借鉴。

1水冷壁爆管的主要原因
水冷壁的爆破的主要原因有:超温、腐蚀、磨损和膨胀不均匀产生拉裂等。

一般地水冷壁管壁温度并不高,受热面是安全的。但是如果燃烧调整不当,炉水品质不好,则可能发生管壁超温爆管。若炉膛燃生在水冷壁附近,或贴墙燃烧时,该区域的热负荷很高,它不但会引起水冷壁结渣,而且由于区域水冷壁汽化中心密集,可能在管壁上形成连续的汽膜,产生膜态沸腾,即产生第一类传热恶化现象。当出现第一类传热恶化现象时,管壁温度突然升高,会导致超温爆管。

在正常情况下,水冷壁管内壁覆盖着一层FeO保护膜,使其免遭腐蚀。如果水pH值超标,就会使保护膜遭到破坏。研究表明。当pH值为9~10时保护膜最稳定,管内腐蚀最小;当pH值过高时,易发生碱性腐蚀;当pH过低时,又会发生酸性腐蚀。当炉水中的游离的NaOH时,炉水的pH值升高,引起碱性腐蚀,反应如下:
FeO+4NaOH→2NaFeO+NaFeO+2HO
当炉水中有MgCL或者CaCL时,pH值降低,引起酸性腐蚀,反应如下:
MgCL+2HO→Mg(OH) +2HCL
CaCL+2HO→Ca (OH) +2HCL
Fe+HCL→FeCL+H
当氢在垢与金属之间大量产生时,氢可扩散到金属中与其中的碳结合形成CH,并在金属内部产生内压力,引起晶间裂纹,使金属产生脆性损坏。

水冷壁管外高温腐蚀主要包括硫酸盐型腐蚀、硫化物型腐蚀。
(1)硫酸盐型腐蚀。硫酸盐型腐蚀主要有两种途径:一种是灰渣层中的碱金属硫酸盐与SO共同作用产生腐蚀;另一种是碱金属焦硫酸熔盐腐蚀。碱金属焦硫酸熔盐的熔点低,在通常壁温下呈熔融状态,若在灰渣附着层中存在焦硫酸盐时会形成反应速度更快的熔盐型腐蚀,接下去与碱金属硫酸盐的反应一样不断使锅炉管壁受到腐蚀。