对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀问题的探讨

对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀问题的探讨

周肖

重庆大唐国际石柱发电有限责任公司

摘要：对冲燃烧锅炉属于目前生产领域中经常使用的锅炉设备，与传统锅炉相比应用性能高、燃烧效果好，但是在实际运行期间很容易由于一些因素的影响出现水冷壁高温腐蚀的问题，不能保证应用的性能、使用的寿命和稳定性。基于此，本文研究对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀问题的原因，提出几点解决的对策建议，旨在为降低故障问题发生率、延长设备使用寿命提供帮助。

关键词：对冲燃烧锅炉；水冷壁；高温腐蚀问题

引言：研究分析对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀问题的原因之后应按照具体的情况，强化燃烧方面的调整力度，做好金属喷涂的处理工作，增强燃烧器设备的改造处理效果，利用综合性的方式、手段预防发生高温腐蚀的问题，增强设备的应用效果、应用性能，为企业的效益发展夯实基础。

1 对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因

对冲燃烧锅炉出现水冷壁高温腐蚀问题的过程非常复杂，引发问题的原因主要涉及到物理、化学等各类因素。通常情况下，锅炉之内所存在的气体成分、烧制期间所应用的燃料材料等，都可能会导致水冷壁受到一定的腐蚀。如若在水冷壁的周围区域某些位置出现了温度骤然增高的现象，也会使得水冷壁的表面区域温度大幅度提升，在温度剧烈性、快速性改变的情况下加快元器件的老化速度，腐蚀的速度也会有所增加。锅炉烧制的阶段煤炭处于燃烧状态会生成不同类型的气体，尤其是二氧化硫等化学气体具备高强度的腐蚀性，导致水冷壁面临着严重的腐蚀损害。煤炭在燃烧期间所形成的还原性气体会不断在水冷壁相互之间游离，和金属表面之间呈现出不同程度的氧化还原反应，加快腐蚀问题的发生速度。与此同时，在燃烧期间所采用的煤炭材料也会引发严重的腐蚀问题，例如：使用无煤烟材料很容易出现还原性的气体，发生反应之后加剧腐蚀问题。如果不能保证煤炭可以完全性的燃烧，也会出现腐蚀性的气流导致水冷壁受到直接的冲击，发生磨损现象与腐蚀的问题，对整体的水冷壁系统和设施产生严重破坏性影响，如果不能合理调整、控制，将会引发严重的经济损失^[1]。

2 对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的应对措施

2.1 燃烧的调整

为预防发生水冷壁的高温腐蚀问题应重点制定燃烧调整方案计划，保证燃烧环节的严格控制、协调管理。①做好系统运行状况的检查工作。建议在容易出现高温腐蚀现象的位置设置检测的点位，点位的数量控制在15个左右，利用检测分析的方式明确水冷壁的含氧量情况，明确含氧量是否在0.2%-03%的范围，如果处于这个范围就应检测分析一氧化碳浓度、硫化氢浓度，明确是否存在含量超标的现象，如果含量超标就可能是燃烧气体中含有数量很多的煤粉成分，气流会导致水冷壁受到冲击性的影响，引发腐蚀的问题^[2]。②重点调整其中的风旋流。在确保含氧量处于良好状态之后，应将二次风开度维持在标准范围之内，借助二次风装置设备将锅炉中间的空气压向两侧位置，虽然此类调整工作的实施效果不是很高，但是只要合理控制燃尽风的比重，降低还原性气体的浓度指标，就可以满足调整的标准要求。③准确检测含氧量的情况。日常操作的过程中不断增加锅炉内部区域的含氧量以后，水冷壁周围区域的含氧数量也会明显提升，如果煤炭燃烧期间所形成的一氧化碳浓度指标还不能控制在标准范围之内，气体之内的煤粉含有数量处于较高的水平，那么，就应严格性地进行控制，明确是否出现了氧气含量过低的问题，适当增加其中的氧气含有量。④执行综合性的检测工作。完成上述所有的操作之后选择适合评价锅炉燃烧过程的数据值，综合研究和检测之后准确调整、控制燃烧期间的压强指标，然后检测之前所设置的测试点，按照结果分析测试点的煤粉沾染状况，了解实际情况之后做好相对应的调整工作^[3]。

2.2 金属喷涂

此类工作措施主要就是在水冷壁的表面区域涂抹具有一定耐腐蚀性能的金属材料，起到一定的腐蚀程度控制作用。此类方式应用的作用就是能够使得容易发生腐蚀问题的水冷壁表面材料和煤炭燃烧期间所形成的气体之间相互隔离，以此预防出现腐蚀问题，例如：应用45CT金属材料、氯化铬铁金属材料等，此类材料不仅能够预防出现腐蚀问题还具备抗高温性能，但是喷涂金属抗腐蚀材料并非长远的应对措施，只能解决短期性的问题，因此，要想长期预防发生腐蚀现象，就需要按照实际情况合理选择使用抗腐蚀的技术。

2.3 贴壁风的设置

将贴壁风加装设置在水冷壁系统中能够改善高温腐蚀位置的还原性气体环境状态，增加区域范围之内的含氧量的同时不会对正常的燃烧造成影响，抗腐蚀的性能高、应用的效果较好。因此在预防和控制水冷壁高温腐蚀问题期间应重点运用贴壁风的技术措施，选择质量符合标准、性能合格的贴壁风加装在水冷壁中，起到良好的抗腐蚀作用，确保整体系统的高效化运行。

2.4 燃烧器的改造

燃烧器属于对冲燃烧锅炉中最为重要的基础设施，运行的性能和效果直接影响水冷壁是否会出现高温腐蚀的问题，因此在应对问题的过程中应强化燃烧器的改造力度，保证其在燃烧阶段的高效率、高质量运用。①做好锅炉结构的优化工作，适当提升导热方面的面积。建议在锅炉的侧面区域设置省煤器设备，要求所应用的材料与管壁材料一致，直接进行焊接处理，这样不仅能够增加省煤器设备和烟气管道换热面积，还能借助侧翼导热，相同类型材料的温度快速提升，导热的面积也会有所增加。此类改造方式可以预防出现温度差异性过高的问题，使得水冷壁的部分、锅炉燃烧部分的温度处于相同状态，避免因为温度差异性过高出现加速老化的现象，预防发生腐蚀的问题。②按照燃烧调整的情况可以了解到锅炉燃烧期间形成的煤粉气流会导致水冷壁受到冲击性影响，为预防此类问题带来的危害应重点针对燃烧器的角度进行调整，采用片状的方式避免煤粉气流对水冷壁所造成的冲击，起到一定的腐蚀问题防控作用。③适当减少焊口的数量，使用闪光电阻的方式进行省煤器设备与管壁之间的焊接处理，降低焊缝的长度规格，改善导热性能，借助先进的焊接技术、操作方式协调省煤器水温度和管道水温度，保证省煤器设备可以稳定性运行

^[4]。

结语：

综上所述，目前对冲燃烧锅炉实际运行的过程中经常受到温度差过高、其他因素的影响出现水冷壁高温腐蚀的现象，导致使用寿命缩短、应用稳定性降低。因此在日常管控工作中应按照水冷壁高温腐蚀问题的发生原因、具体状况，积极运用燃烧调整的措施、燃烧器设备的改造方式、金属防腐蚀材料喷涂的方法、设置贴壁风的措施等，改善防腐蚀工作现状。

参考文献：

[1] 徐昶. 超超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀燃烧调整技术研究[J]. 锅炉技术,2021,23(1):43-50.

[2] 姜磊,李赫男. 超超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀分析及预防[J]. 特种设备安全技术,2019，3(5):8-9,36.

[3] 李泽强. 600MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀运行优化调整[J]. 百科论坛电子杂志,2019，15(19):469-470.

[4] 胡文平. 前后墙对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀预防改造[J]. 技术与市场,2017,24(8):67-89.