锅炉水冷壁防腐蚀技术应用

锅炉水冷壁防腐蚀技术应用

宋军

安徽淮北大唐虎山发电厂  235000

摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国工业行业建设的步伐，近年来，电站锅炉的单机容量不断增大，参数不断提高，再加上低氮燃烧技术和超低排放技术的广泛应用，导致在水冷壁的附近区域形成了较强的还原性气氛。如果锅炉中因为高温产生的烟气及积灰中含有大量的腐蚀性成分，则罐壁的金属材质必然会受到腐蚀影响，导致管壁发生损坏，严重的可能会影响锅炉的正常运行，造成一定的经济损失或者引发安全事故。可见，在锅炉运行中应用防腐蚀技术是非常必要的。基于此，本文主要对锅炉水冷壁防腐蚀技术应用进行论述，详情如下。

关键词：锅炉水冷壁；防腐蚀；技术应用

引言

火电机组在高负荷运行时，锅炉炉膛结焦严重影响了锅炉的安全经济运行。当机组采用低氮燃烧方式时，锅炉受热面会出现还原性气氛腐蚀和结焦倾向加剧的现象，且传统锅炉受热面涂层技术在当前工况下具有有效保护时间短，无法同时防腐和防结焦，施工工艺要求高，涂层结合能力差，涂层缺陷易蔓延以及涂层验收与运行评价手段欠缺等问题。对此，某热电公司以锅炉为研究对象，采用高温纳米陶瓷涂层技术对锅炉受热面进行优化。

1锅炉使用工况

在锅炉运行时，由于水冷壁区域存在严重的结焦结渣和高温腐蚀问题，为保障锅炉安全运行，每次停机时均需对该位置进行重点检查与除焦作业，且需对掉落至灰斗的焦块进行清理。由于该位置较高且炉内环境较差，导致检修的难度、危险性与检修周期均有较大的提高，对电厂的经济性造成损失。大量结焦会影响受热面的换热效果，提高运行调整难度，且焦渣的导热系数低，具有一定的厚度，这严重影响了炉膛受热面的换热效果。同时，炉膛结焦还会导致出口烟温提高，过热器和再热器的温度会超过额定温度，进而造成减温水量提升，影响了机组运行的经济性与安全性。

2锅炉水冷壁防腐蚀技术应用

2.1高温纳米陶瓷涂层技术的优势

高温纳米陶瓷涂层技术能把金属材料和陶瓷材料的特性结合起来，形成强韧性、耐高温、耐腐蚀的新材料。该技术不受基体、工件尺寸和施工场所的限制，形成的高温纳米陶瓷涂层沉积速率快，厚度可控，操作工艺简单，可加工性好，对于已受损的涂层可进行二次喷涂。高温纳米陶瓷涂层能够使灰粒附着性降低，达到很好的防结焦效果。致密的陶瓷薄膜使锅炉基质与外部环境隔绝，减少了氧化高温腐蚀现象的发生。对锅炉基材表面进行陶瓷喷涂，可以使基材的硬度提升，提高抗热震能力与可靠性，有效地对基材进行了保护，这对超超临界锅炉来说尤为重要。高温纳米陶瓷涂层具有一定的整体性，施工工艺简单，配方易调整，可通过特殊工艺提高该类陶瓷与金属的结合性能。采用的复合材料与识别层技术属于目前同类技术路线产品在锅炉受热面综合治理中的新技术，除具有传统技术涂层的优点外，更具有优质的表面韧性，可以有效地隔绝腐蚀产物向基体扩散，避免腐蚀沿结合面扩展而导致涂层大面积剥落，能够解决传统金属涂层难以在低氮燃烧改造后锅炉受热面不能长久应用的难题，以及施工往复喷砂造成受热面减薄的问题。

2.2采用合理的燃烧方式

燃烧系统的好坏直接关系到炉内的燃烧状况、氮氧化物浓度、炉内温度场分布等一系列参数，从防治高温硫腐蚀的角度来说先进的燃烧系统应能将炉内温度场控制在一个合理的范围内，避免出现火焰刷墙、“粉包风”、一二次风动量失衡、主燃区氧量过低以及局部温度过高等问题。国内某公司的新型燃烧技术可合理的分配主燃烧器区与燃尽风区的氧量。相比于常规燃烧技术，主燃烧器区氧量更高，通过有效的燃烧组织，使主燃烧器区域氧量场、温度场更加均匀，降低NOx的同时大大降低了水冷壁区域的还原性气氛。多机组的改造实践证明，采用该燃烧方式，在降低NOx的同时，有效的降低了水冷壁高温硫腐蚀速率。

2.3加强对锅炉的维护

在锅炉运转的过程中，单纯地只会使用锅炉而不加以维护，那么锅炉的使用寿命将会大打折扣。为了能够保证锅炉的使用寿命尽可能地延长，保证其运转过程可以正常有效的运转，不给主要的生产业务带来干扰，工作人员在工作过程中必须加强对锅炉开展相关的维护工作，这个是工作中不可忽视的环节，不管是领导人员还是工作人员都要加强对维护的重视。具体来说，公司的维护工作主要从两方面来看，一是对水垢的处理，二是对防腐处理。水垢的处理较为简单，一般来说当发现水垢之后就应该利用相关的化学试剂来对对应的水垢进行处理，无论是从发现难度还是从处理难度上来讲，水垢处理都较为简单，处理的方式也有多种措施。但与此同时，防腐处理相对比而言较为复杂，防腐处理主要需要从三步来展开：第一步，开展定期的维护，防止氧化。防止氧化需要工作人员进行常态化的监督和管理，这并不是一朝一夕的工作，主要依靠相关专业化仪器和溶液试剂展开。第二步，定期维修和保养。定期维修和保养不仅应该包括锅炉外部设施，同时还应该包括锅炉的内部设施。第三步，对水质的长期监测，水质是导致锅炉水问题的重要根源性隐患，只有保证水质长期化处于标准的水质标准范围之内，才能有效避免相关问题，实现使用的最大化。

2.4控制再生剂比耗

利用一定方法对再生剂的比耗进行有效控制，对于维护锅炉水的标准状态和锅炉的有效运转都有重要的作用。再生剂的比耗会涉及到锅炉水的再利用，实现水资源的再利用对于保护生态环境、降低企业运行成本都有重要的作用。具体来说，锅炉水的再利用可以通过设备的更新和优化来实现。将锅炉水处理过程中涉及到的再生剂控制在生产作业要求的标准范围内，再匹配以固定化、常态化的监督监控体系，便可以实现锅炉水的最大化利用价值。废水的再利用过程，不仅实现了本企业内资源成本的最大化节约，更进一步保护了生态环境，对于构建常态化可持续性发展的大环境都具有积极作用。在下一步工作的过程中，相关管理人员应该以这一工作为切入点，开展更多的资源节约相关的工作内容，保护生产设备的有效运转，营造可持续发展的生产环境。

2.5高温喷涂防腐防磨技术的应用

该项技术是在水冷壁周围容易发生腐蚀问题的区域喷涂金属粉末，可以形成保护层，防止腐蚀性介质的负面作用，常用的喷涂材料包括NI-W合金粉末及其他合金粉末等，或是采用电弧喷涂的方式，或是采用等离子喷涂的方式，技术人员可以根据实际需要选择不同的方式进行喷涂，皆可以取得良好的防腐蚀效果。

结语

综上所述，燃煤锅炉水冷壁腐蚀主要以高温硫腐蚀为主。由于煤质、燃烧工况等客观因素，水冷壁高温硫腐蚀很难避免，而且随着近年环保要求的提高，锅炉采用低氮燃烧后，水冷壁高温硫腐蚀有加剧的趋势。水冷壁高温硫腐蚀的产生、加剧与燃料特性、燃烧器形式、运行控制手段等息息相关，因此在治理高温硫腐蚀上应结合现场实际情况综合考虑这三方面因素的相互影响，选择适合的解决措施，避免出现二次改造的问题。

参考文献

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