600MW超临界锅炉高温受热面蒸汽氧化初探.pdf

第 4 7卷第 2期 2 0 1 6年 3月 锅 炉 技术 B0I LER TECHN0L0GY Vo 1 ． 4 7，NO． 2 M a r ．。2 O1 6 【 运行 与 改造】 6 0 0 MW 超临界锅炉高温受热面蒸汽氧化初探 高清林 ，陈敦炳。 1 ．福建 电力 职业 技术 学院 ，福建 泉州 3 6 2 0 0 0 ； 2 ．福建华 电可 门发电有限公司 ，福建 福州 3 5 0 5 1 2 摘要 分 析了 6 0 0 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 。 关键词 超 临界 锅炉 ；高温管屏 ；蒸汽氧化 ；爆管 中图分类号 TK2 2 3 ． 3 文献标识码 B 文章 编号 1 6 7 2 4 7 6 3 2 0 1 6 0 2 0 0 7 6 0 5 0 前 言 随着火电机组不断向高参数、 大容量方 向发 展 ， 近 几 年 来 全 国各 地 相 继 投 入 了 大 量 的 6 0 0 Mw 超临界机组 。蒸汽温度和压力的提高， 使锅 炉 高温 管材 的蒸 汽 氧化 问题 日益 突 出 ， 并 严 重 威 胁着 电厂和 电 网的安 全 、 稳 定运 行 。 实际上 ， 工作在高温高压蒸汽下的金属材料 都会 产 生氧 化 ， 亚 临 界 、 超 临 界 和 超 超 临 界 锅 炉 的高温管屏均潜在蒸汽氧化 问题。只是因亚临 界锅炉 的主、 再 热蒸汽温度较低 ， 一般在 5 4 0℃ 左右 ， 氧化 皮 的形成过 程和 发生 剥落 的时 问较 长 ， 且亚 临 界 锅 炉 各 炉 管 的管 径 较 大 ， 管 子 不 易 被剥落的氧化皮 堵塞 ， 不太会 引起锅炉爆 管； 超 超临界锅炉的主、 再热蒸汽温度虽高达 6 0 0℃左 右， 但其蒸汽氧化问题也 因此而受 到足够 的关注 和重视 ， 在管材选择和锅炉 的设 计、 运行 及管理 等方面都给予充分考虑 ； 而 目前 已投产 的超临界 锅炉的汽温基本上都在 5 6 6℃左右 ， 设计选用管 材的温度裕度都较小 ， 氧化皮的产生 和剥落速度 较快 ， 且由于超 临界锅炉的压力 已很高 ， 其 炉管 一 般都采用小 口径管 ， 剥落 的氧化皮很容易在炉 管中堆积堵塞 ， 进而引发锅炉超温爆管 。由此可 见， 超临界锅炉因氧化皮堵塞而引起 炉管过热爆 管的问题要比亚临界和超超临界锅炉都严重 。 炉管因蒸 汽氧化而爆 管 的问题 涉及到几个 方 面 一 是氧 化皮 的形成 ； 二 是 氧化 皮 的脱 落 ； 三 是脱落的氧化皮 堆积后引起气流阻塞最终 导致 炉管过热爆管 。 1 氧化皮 的生成 、 脱落和堆堵 运 行 中的 炉 管 内壁 在 高 温蒸 汽 的 作 用 下 会 不断 氧化 并形 成 连续 的氧 化 皮 ， 这种 氧 化 皮 附 着 在管壁上并在运行 中不断增厚 。当氧化 皮达到 了一定厚度后 ， 在外界扰动作用 下将发生脱落 ， 脱落后的氧化皮可能在管中形成堆积堵塞 。 1 ． 1氧化 皮 的生成 相关研究表明， 处于高温高压水蒸气 中的金 属， 其氧化并非缘 于水汽 中溶解 的氧 ， 而是 因为 水汽本身的氧原子的就位氧化。 金属 的氧 化 过 程 是 通 过 离 子 的 扩 散 来 进 行 的。当含 C r 合金钢炉管长时间通流高温高压的 水蒸气时 ， 在氧化的初始 阶段 ， 活性较高 的 c r 抖 很 快 扩散 到管 子 内表 面 ， 并 与 水 汽 中 的 反应 生 成 C r 。 0 。 氧 化 膜 ， 这层 薄 而 致密 的氧化 膜 阻 止 了管 子 内壁 的进 一 步 氧 化 。但 随 着 运 行 时 间 的 推移 ， C r O 。氧化膜以下的基体金属 相应地发生 了 C r 的贫化， 与此 同时， 在超温或 温度、 压力 波 动剧烈等情况的影响下， 表层 C r O。 氧化膜 出现 了细微的裂纹 ， 基体 中的 F e ”和 F e 便 向 c r z o。 氧化 膜 外 扩 散 ， 并 与 水 汽 中 的 O 一反 应 生 成 氧 化 皮 。 收稿 日期 2 0 1 5 0 3 2 0 作者简介 高清林 1 9 6 5一 ， 男 ， 教授 ， 硕士 ， 主要从事火电厂金属材料的教学与科 研工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 期 高清林 ， 等 6 0 0 Mw 超临界锅炉高温受热面蒸汽氧化初探 当管壁温度 在 5 7 0 ℃ 以下 时， 生成的氧化皮 由 内层 的 F e 。 O 和 外层 的 F e O。 组 成 ， F e 。 O 和 F e O 。的结晶结构较为致密 ， 离子在其 中的扩散 速度很慢， 氧化速度较为缓慢 。当管壁温度超过 5 7 0 ℃时， 基体中的 F e 。 和 F e 抖进一步通过 内层 的 F e 。 O 向外扩 散 ， 而水 汽 中的 O 一 也 通 过 外 层 的 F e O 。向内扩散 ， 在 F e 。 O 和 F e O 。之 间 的层 面上， F e 抖 、 F e 。 和 O 。卜反应分别 生成 F e 。 O 和 F e 2 O 。 ； 而在 F e 。 O 层 的内侧， F e 。 O 则分解生成 F e O。至此 ， 高温下 的氧化皮发展成 由里到外的 F e O、 F e 。 o 、 F e 。 O 。三 层 组 成 ， 其 厚 度 比 约 为 1 0 0 1 0 1 ， 即 氧 化 皮 主 要 是 由 F e O 组 成 。 由 于 F e O的晶格是可置换和不致密的， 体积很小的金 属离子很容易通过它 向外扩散 ， 所 以金属在高温 下的抗氧化性能大大降低。 随着温度的升高 ， 各离子 的扩散迁移速度加 快 ， 离子 间 的反应 和 F e 。 O 分 解 为 F e O的速 度 也 加快 ， 形成 的氧化 皮 加厚 。当氧 化 皮 增 长 到 一定 厚度后 ， 会在其中产生应力 ， 促使其破裂 ， 导致氧 化皮与金属基体分裂 ， 周围的氧直接侵入 内部与 金属发生反应 ， 形成“ 破裂 氧化” ， 这 种氧化过程 要比扩散氧化过程快得多 。 1 ． 2 氧化 皮的 脱落 数值模拟炉管 内壁氧化皮的剥落机理 ， 结果 表明， 锅炉炉管 内壁氧化 皮的开裂和剥落 ， 与其 所受 的应力 密切 相关 。 锅炉运行 中， 积聚在管 内氧化皮上 的应力主 要包括 1 合金氧化生成氧化皮时因体积增加而 产生的膨胀应力 ； 2 在锅炉启 、 停及负荷或烟温 波动较大时 ， 因炉管壁沿径 向存在着温度梯度 以 及氧化皮与基体金属之间热膨胀系数的差异而产 生的热应力 ； 3 因炉管内汽水两相流动产生的振 动、 炉管外烟气走廊形成 的共振以及管壁温度频 繁 、 快速、 大 幅度变化等 附加 载荷产生 的外 载应 力 。在温度变化过程 中， 当不断累计 的热应力加 上膨胀应力和外载应力的总和超过氧化皮的抗拉 或抗压 强度及其 与金属基体 的结合强度 时， 就 会 引起氧 化皮破 裂并从 金属基 体上 剥离 。 数值模 拟结果 揭示 ， 在停炉 降温过 程 中， 氧 化皮受压应力的作用很容易与基体剥离 ， 厚皮脱 落， 薄皮起翘； 而在启炉升温过程 中， 高脆性 的氧 化皮受拉应力的作用极易开裂。 1 ． 3 氧 化皮 的堆 堵 运行 中的锅炉高温管屏 ， 氧化皮 的生成和脱 落在所难免 。在锅炉稳定运行时， 受热面的温度 较 稳定 ， 并 不 会 出现 氧 化 皮 的 大 量 剥 落 ， 而 且 此 时炉管 内的蒸汽流速也较高 ， 少量剥落的氧化皮 也会随即被高速气流击碎并带走 ， 一般不会造成 氧化皮 在炉 管 中的堆 积。但 在锅 炉启 、 停 或温 度 、 压力 波 动 较 大 时 ， 将 会 造 成 氧 化 皮 的大 量 剥 落 ， 并 可能 在炉管 中堆 积堵 塞 。 运行 经验 表 明 ， 因氧 化 皮堆 堵 而导 致 炉 管 超 温爆管现象 往往发生在停炉后 的再次启 动过程 中 。一方 面 锅炉 经 长期 运 行后 形 成 了一 定 厚 度 的氧化皮 ， 在停炉过程中炉管的快速冷却使大量 氧化皮集 中脱落 ， 在汽流的带动和氧化皮 自身重 力的作用下 ， 大块的氧化皮沉积在 u型弯管下弯 头 ， 而停炉后的蒸汽冷凝水也汇聚在 U 型弯管底 部 ， 淹没了剥落的氧化皮 ， 当锅炉重新点火后 ， 炉 管内聚积的冷凝水逐渐蒸干， 氧化皮便粘结 成块 状 ， 堵 塞 了炉管 的流 通 截 面 ； 另 一 方 面 ， 在锅 炉启 动过程中也会 导致部分氧化 皮脱落和堆积 在启动初期 ， 首 先是尺寸大、 强度 高的氧化皮在 炉管弯头 、 变管径处 和联箱的节流孔等部位堵塞 形成桥架 ， 由于此时炉管 内的蒸汽流量和流速 尚 小， 无法将其破碎并带走 ； 之后， 尺寸较小 的氧化 皮也不断积聚在桥架上； 随着锅炉启动过程 的进 行 ， 炉 管堆 积 的氧 化 皮 越 来 越 多 ， 此 时 的 蒸 汽 流 量和流速虽也有大幅提高 ， 但 已很难对其产生扰 动并带 走 。 2 锅炉过热爆管 对 于炉 管这 样 的 “ 薄 壁压 力 容 器 ” ， 其 在 工 作 中受 到的环 向应 力为 口 ] 一pD／ 2 ￡ 1 式 中 管壁上 的环向应力 ， P a ； p 管 内蒸 汽压 力 ， P a ； 管径 ， mm； t 管 壁厚 度 ， mm。 氧化皮的堆积使得炉管通 流截面减少， 导致 其流动阻力增加 ， 流速变慢甚 至停 滞， 使 管壁 温 度升高 ， 进而又加剧氧化皮 的脱落 ； 同时 ， 流速的 变慢也使 氧化皮 沉积的速度加快 。如此恶性循 环 ， 使管壁温度急剧升高过热 。 在超温过热下运行的炉管， 在温度和应力 的 复合作用下 ， 其珠光体球化 和管材蠕变将 加剧， 导致炉管胀粗 管径 D增 大 ； 同时， 超温过热也 加速了炉管表面的氧化 ， 而炉管胀粗和氧化又都 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 8 锅 炉技术 第 4 7 卷 将使管壁减薄 壁厚 t 减小 ， 这些 因素都将使炉 管实 际承 受 的环 向应 力 增 大 。 由此 可 见 ， 超 温 过热 运行 的炉 管 由 于宏 观 形 貌 和 微 观 组 织 的 变 化 ， 使得管壁实际承受的环向应力 d r 增大 ， 而 自身 的强度却在下降， 当作用在管壁上的环 向应力 超过管材 的许用应力时， 将导致炉管爆破 。 3 防止氧化 皮堆 堵爆管的措施 由于影响氧化皮 的形成、 剥落和堆积 的因素 很 多 ， 因此 防治高 温 炉 管氧 化 皮 堆堵 爆 管 的 问题 也是一个系统工程 ， 需从管材的选择及其热处理 和锅炉设备的设计 、 改造 、 检修 、 生产运行及管理 等方面统筹防控 ， 综合治理 。 3 ． 1炉 管选材 及 其热处 理 1 管 材选 择 炉管抗蒸 汽氧化性 能的好坏主要取 决于其 管内表面能否形成稳定致密 的金属 氧化 物保护 膜 ， 因为在这些致密的氧化膜 中金属离子和氧离 子扩 散 缓慢 ， 使金 属 氧化 过 程受 到 减缓 抑 制 。 C r O。 是高 温下 热力 学性 能 比较稳 定且 致 密 的氧 化物， 当管材合金 中的 C r 含量达到 2 O 9 ／ 6 时， 合金 表 面就会 形 成一 层 稳 定致 密 的 C r O 。保 护 膜_ 2 ] ， 从而大大增强 了其抗高温 蒸汽氧化 的能力 。因 此 ， 在选择锅炉管材时 ， 对布置在高温 烟区 的管 屏 ， 应 考 虑 采 用 含 c r量 较 高 的 T P 3 4 7 HF G、 S u p e r 3 0 4 H 等合金钢 。 2 管 材热 处理 在奥氏体钢中， c r 主要是沿 晶界扩散到表面 形成氧化物保护膜的， 所以晶粒尺寸和表 面变形 所致 的缺陷成为蒸汽氧化行为的主要影响因素。 ① 采用 特 定 的热 加 工 和 热 处 理 工 艺 使 管 材 晶粒再 细化 ， 以加快 C r 离子通过 晶界 的扩散迁 移 ， 加 速 形 成 致 密 的 C r O。 保 护 膜 如 细 晶奥 氏 体 热强 钢 T P 3 4 7 HF G 比 T P 3 4 7 H 粗 晶钢 有更 好 的抗 蒸 汽氧 化性 能 ； ②对炉管内壁进行喷丸处 理， 可在其 内表面 形成富 C r 氧化层 ， 同样有利于致密 的 C r z O。 保 护膜的形成 ； ③对 炉 管 内 壁 镀 C r或 用 铬 酸 盐 溶 液 在 3 0 5 ℃条件下循环 4 8 h ， 同样能达 到减缓 管内氧 化皮生长和剥离的 目的。 3 ． 2改进管屏设计 1 适 当增大管屏弯管的弯 曲半径 ， 以减少 氧化皮剥落后在管内堆积堵塞 的可能性 ； 2 根据对同类 型锅炉事故 的统计分析 ， 在 经常超温爆管 的部位增 加壁温测点和壁温超 限 报警装置 ， 扩大对炉管运行温度的监控范围； 3 适当下调末级过热器和高温再热器壁温 超 限报警值 ， 以便于运行人员提前进行干预和调 整， 降低超温的风险； 4 在高 温管屏进 口段 加装并调 整好节 流 圈 ， 均 衡各 炉 管 间 的 流 量 分 配 ， 减 小 管 屏 问 和 同 屏 各 管 间的热偏 差 ， 避免 炉管 长期 超温 运行 。 3 ． 3 加强 炉管 检查 坚持逢停必查， 检测炉管 内氧化皮堆积堵塞 情况， 必要时进行割管清理； 同时 ， 对炉管进行寿命 评估， 及时更换失效的炉管， 确保锅炉安全运行。 3 ． 4 锅炉 带旁 路启 动 使锅炉带旁路启动 ， 利用旁路尽早建立较大 的启动蒸汽流量 ， 一方面 可以减缓启动过 程 中 炉管 的 温 度 变 化 ， 减 少 炉 管 内 氧 化 皮 的 大 量 剥 落； 另一方 面 可 以对过热器 和再热器进行 充分 吹扫 ， 将锅炉启 、 停过程 中剥落的氧化皮冲走。 3 ． 5 运行 中 吹扫氧 化 皮 吹扫氧化皮是既被动又主动地防治氧化皮 堆积 堵塞 炉管 的措 施 。 1 机组首次启动前 ， 应对锅炉进行严格酸 洗和吹管 ， 将 制造、 运输 、 保管 、 安装等环节 炉管 内产生的氧化皮及遗留的各种杂物冲洗掉 ； 2 在机组启动负荷升到 5 0 0 Mw 以上后 ， 以 2 0 MW／ mi n左右的变负荷率多次快速升降负 荷 ， 造成蒸汽的不稳定流动 ， 以利于冲散氧化皮 ； 3 停 炉过 程 中可 采 用 热 炉 放 水 ， 并 利 用 汽 轮机真空系统排尽受热面 内的水蒸气 ， 利用余热 烘干受热 面， 使其 内侧生成 的氧化皮保持 干燥、 松 动状态 ， 以利 于下次 启动 时被 蒸汽 冲走 ； 4 大 修前 的停 炉过 程 中适 当增大 汽 温波 动 的幅度和速度 ， 以加速氧化皮 的脱落 ， 并 利用高 蒸 汽流量 下 的携 带 能力 带 走 脱落 下 来 的氧 化 皮 ， 在检修时彻底清理 。 3 ． 6 严 防锅 炉超 温运 行 1 通过合理分配各层燃烧 器的燃料 、 改变 燃烧器 的摆角 、 调 整二次风 门的开度、 修正 中间 点温度等措施 ， 按 照温度高点严格控 制主、 再 热 汽温及其受热面金属温度在合格范围内； 2 严格按照规程要求 ， 把锅炉各受热面 的 热偏差都控制在允许范 围内， 防止受热面局部长 期 超温 运行 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 高清林 ， 等 6 0 0 Mw 超 临界锅 炉高温受 热面蒸汽氧化初探 3 ． 7 严格 控 制温度 变 化 速 率 。 避 免受 热 面 壁 温 大 幅 波动 1 采用等离子点火技术的锅炉， 启动时不宜 过早投入煤粉， 在点火初期应先投油助燃 ， 等到蒸 汽流量达到 1 0 0 t ／ h左右后再启动磨煤机投入煤 粉 ， 以确保温 升均 匀 ， 启 动 过程 中温 升速 率控 制 在 2℃／ m i n以内 ； 2 机组热态启动过程 中， 锅炉 的烟风 系统 应与其他 系统 同步启动 ， 随后 在炉膛 通风结 束 后应立 即点 火 ， 并尽快 增加燃 料量进 行升 温升 压 ， 控制受热 面温升速率在 5 ～6℃／ mi n左 右， 防止烟风系统启 动后 的长 时间强制冷却或者升 温 升 压 速度 过慢 导 致 受 热 面金 属 温 度 出现 大 幅 回落 ； 3 锅炉启动和正常运行 中升、 降负荷应力 求平缓， 增 减燃料 和给水 量及投 退减 温水 应均 匀、 缓慢， 投入煤 粉时应确保过热器 内已建立起 冷却流量 和各级减 温水 已具备投人条件 。如果 升、 降负荷的扰动造成汽温和受热面壁温 的波动 速率超过 5℃／ rai n ， 应适 当降低机组 的升、 降负 荷速率或暂停升 、 降负荷 ， 待温度调整 稳定后再 继续进行变负荷操作 ； 4 锅炉 正 常运 行 时 ， 一 、 二 级 减 温 水 、 燃 烧 器摆 角和 再 热 器 烟 气 挡 板 应 处 于 可调 整 的 中 间 位置 ， 再热 器 事 故 减 温 水 处 于 良好 的备 用 状 态 ， 以随时应对炉膛热工况扰动 ， 防止受热面壁温大 幅波 动和 超温 ； 5 汽温调节尽量采用调整燃烧器摆角和再 热器烟气挡板 ， 少用减 温水 尤其是在 机组低负 荷 6 0 MW 运 行 时 ， 但 在 减 温水 停用 期 间 ， 应 根据负荷和环境温度微开减温水排污 门， 使减温 水处于热备用状态。需要喷水减温时 ， 应优先使 用一级减温水而慎用二级减温水 ， 并通过改进 自 动控制系统实现减温水提前操作 ， 严禁减温水大 增大收的脉冲式变化 ； 6 机组正常停机宜采用滑停方式 ， 滑停过 程 中蒸 汽 的温 降速率 应控 制在 2℃／ mi n以 内 ， 并 注意及时调整各级减温水量 。 4 注意事项 1 在燃烧配风调整 中， 若 S O F A风的水平 反切角度未调整合适 ， 或因考虑 了煤粉燃尽问题 而把最上面的几层 S O F A风门关小甚至全关 ， 将 会 削弱 S OF A风 的 消旋 作用 ； 2 锅炉吹灰蒸汽温度 不能太低 ， 以免锅炉 受热面因受到剧烈冷却而造成氧化皮提前脱落 ； 3 有研 究 结果 表 明_ 3 ] 在 5 7 0 ℃ 以上 ， 水 分 子会分解为氢氧原子结构 ， 大量 的氧原子充分满 足 了氧 化 反 应 的需 要 ， 而 5 7 0 ℃ 也 正 是形 成 不致 密的 F e O的关键温度值 ， 所 以 5 7 0 ℃应该成为制 定锅炉运行参数的重要参考 ； 4 调研 中发现不少 电厂存在一 些不 当操 作 一是在锅炉爆管后仍“ 带病” 运行 ， 其结果是 ， 爆管爆 口的泄压致使其他炉管 内蒸汽流量减小 ， 在炉内热负荷未下 降时， 将引起其他 管壁超温 ， 加剧 了氧 化 皮 的形 成 ； 二 是 在 发 现 爆 管 后 ， 紧 急 停炉 ， 锅炉 汽侧 温度 和压力骤降 ， 有 时在炉膛未 充分冷却时就强制通风 ， 使炉管内氧化皮大量脱 落 ， 造 成堆 积 ， 在 锅 炉重 启 运 行 一 星期 左 右 后 ， 又 因氧化皮堵 塞再次 发生过 热爆 管， 出现所 谓 的 “ 星期 锅炉 ” ； 5 建议 锅炉 MF T后 吹 扫风量 控 制 在 3 0 以 内 ， 并严 格控 制 吹扫 时 间 ， 吹 扫 完成 后 ， 即便 机 组很快要再次恢复 ， 也应及 时停运送 、 引风机 ， 并 检查关闭所有检查孔 、 看火孔 等进行焖炉 。若无 特殊情况 ， 应尽量避免 通风冷却 ， 确 因锅炉抢修 需要 ， 则其通风时间应综合考虑炉膛内的温度和 环境温度 ， 在炉膛温度降至 1 8 0℃以下方可进行 通风 ， 如在冬季环境温度较低则应等炉膛 温度降 低至 1 5 0 ℃才能进行通风。在机组强制冷却抢修 后 ， 应 进行 受热 面氧 化皮 检查 清理 ； 6 机组采用滑参数停机时 ， 应特别注意低 负荷时汽温的控制 ， 在停机的最后阶段应 注意控 制 煤仓 的煤 位 ， 在 煤 仓 突然 烧 空 时 应及 时调 整 其 余磨煤机的 出力 ， 并维 持一次风压 的稳定 ， 确保 参数的稳定 ； 7 蒸汽温度的控制要服从管壁温度 ， 若管 壁超温应视情况降低蒸汽温度运行。 5 结 语 纵观近二 十年来 国内投产 的 6 0 0 Mw 超临 界 机组 的运行 状 况 ， 机 组“ 非计 划停 运 ” 约 6 O 9 ／ 6 是 因锅炉“ 四管” 爆漏所造成 ， 而炉管的爆漏大多发 生在末级过热器和高温再热器等高温管屏 ， 管 内 氧化皮脱落堆堵则是 导致高温管屏过热爆管 的 主要 原 因 。 研究结果表 明， 超 临界直流锅炉高温管屏蒸 汽氧化是不可避免的， 重要 的是如何有效地减缓 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 0 锅 炉技术 第 4 7 卷 氧化皮的生成 ， 并避免氧化皮 的集 中剥离 。氧化 皮 的生成 速度 主 要取 决 于 金 属管 壁 温 度 ， 锅 炉 超 温运 行将 会加 速 炉 管 的蒸 汽 氧 化 ； 而 氧 化皮 的剥 落主要取决于氧化皮与金属基体 的温差 ， 炉管壁 温的急剧变化将 会加剧氧化皮与基体金 属问 的 温差 ， 从 而 导致 管 内氧化皮 的 大面积 脱 落。因 此 ， 控制炉管壁温是治理锅炉高温管屏蒸汽氧化 的关 键 。 参考 文献 [ 1 ]窦莹 婷， 李君 ， 张峥 ．过热器炉管爆管 原因分析 [ J ] ．材料工 程 ， 2 0 1 2 4 1 2 1 6 ． [ 2 ]杨守伟．超 临界锅炉 氧化膜 的形成机理 及防 范措 旌口] ．河 北 电力技术 ， 2 0 1 0 I 4 4 4 6 ． [ 3 ]李英 ， 高增 ， 侯君 明．超 临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机 理分析及预防措施[ J ] ．热力发电 ， 2 0 0 7 1 1 7 7 8 3 ． P r el i mi n a r y E xp l or a t i o n t o St e a m Oxi da t i on o f Hi gh Te mp er a t ur e He a t S u r f a c e o f 6 0 0 MW Su p er cr i t i c a l P r e s s u r e Boi l e r s GAO Qi n g l i n ． CHEN Du n b i n g 1 ．Fu j i a n El e c t r i c Vo c a t i o n a l a n d Te c h n i c a l C o l l e g e ，Qu a n z h o u 3 6 2 0 0 0，Ch i n a ； 2 ．Fu j i a n Hu a d i a n Ke me n P o we r Ge n e r a t i o n Co ． ，L t d ．，Fu z h o u 3 5 0 5 1 2 ，Ch i n a Abs t r a ct The pa p e r a n a l yz e s t h e me c h a ni s m a nd i nf l u e n c e f a c t o r s o f s t e a m ox i d at i o n a n d OX i de c oa t i ng p e e l i n g o n hi gh t e mpe r a t u r e t ube p a ne l s of 6 0 0 M W s u pe r c r i t i c a l p r e s s ur e b oi l e r． s u m ma r i z e s t he ha r m t o t h e s a f e op e r a t i on o f t h e bo i l e r b e c a us e o f c a us i ng，pe e l i ng o f f a nd a c c u mu l a t i o n j a m o f o x i d e c o a t i n g，p u t s f o r wa r d t h e p r e c a u t i o n a n d c o n t r o l me a s u r e s t o r e d u c e t he ox i de c o a t i ng pr o du c t i on，pr e v e n t t he c e nt r a l i z e d pe e l i n g o f o x i de c o a t i ng，a vo i d e x pl os i on o f t he h i gh t e m p e r a t u r e t ub e p a n e l of t h e bo i l e r c a u s i ng o v e r t e mpe r a t ur e d ue t o ox i d e c o a t i ng a c c u mu l a t i o n j a m，i n t e r ms o f s e l e c t i o n a n d h e a t t r e a t i n g o f t u b e ma t e r i a l ，d e s i g n a n d o p e r a t i o n of t he b o i l e r e qu i p m e n t e t c ． Ke y wor d s s up e r c r i t i e a l p r e s s ur e bo i l e r ；h i gh t e m p e r a t ur e t u be pa ne l ； s t e a m o xi d a t i on； t u be c r a c ki n g 上接 第 2 O页 An a l ys i s o f Th e R el a t i o n Bet w e e n Co al W a t e r Sl ur r y Ga s i f i c a t i o n Te mp e r a t u r e a n d C02 Con t e n t i n R a w Sy nt h es i s Ga s Z HAo J u n， S c h o o l o f M e c h a n i c a l En g i n e e r i n g， S h a n g h a i YU Yu e f e n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y， S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0，Ch i n a Ab s t r a ct I n o r d e r t o o b t a i n t he r e l a t i o n b e t we e n c o a l wa t e r s l u r r y g a s i f i c a t i o n t e mp e r a t u r e a n d C02 c o n t e n t i n r a w s y nt h e s i s g a s ， t h e ga s i f i e r i s d i v i d e d i n t o t h r e e r e g i o n s t h e r e g i o n o f mo i s t u r e e v a p o r a t i o n a n d v o l a t i l e s p y r o l y z a t i o n ，t h e r e g i o n o f c o mb u s t i o n a n d t h e r e g i o n o f g a s i f i c a t i o n ．Co a l wa t e r s l u r r y a n d o x y g e n p a s s t h r o u g h t h e t h r e e r e g i o n s wi t h c h e mi c a l r e a c t i o n s a n d p h y s i c a l v a r i a t i o ns a n d g e n e r a t e r a w s y n t he s i s g a s f i n a l l y ．Af t e r bu i l d i n g a c o mp u t e mod e l a n d ma ki n g t he r e l a t i o n b e t we e n r e a c t i o n h e a t r e l e a s e Q a n d CO2 c o n t e n t i n r a w s y n t h e s i s g a s ， t h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e mo r e C c o nt e nt i n t he r a w s y n t h e s i s g a s，t h e h i g h e r g a s i f i c a t i o n t e mp e r a t u r e i s ．I n c r e a s i n g t h e r a t i o o f o／ c c a n i mp r o v e t h e t e mp e r a t u r e o f g a s i f i c a t i o n ．Th e p u l v e r i z e d c o a l wh i c h h a v e a b i g g e r s i z e t e n d t o i n c r e a s e t h e t e mp e r a t u r e o f g a s i f i c a t i o n ．Th e r e f o r e ， t h e s e t h r e e i n d e x c a n b e u s e d t o e s t i ma t e a n d a d j u s t t h e t e mp e r a t u r e o f g a s i f i c a t i o n ． K e y WO r d s g a s i f i c a t i o n f u r n a c e ； t e mp e r a t u r e me a s u r e me n t ； CO2 c o n t e n t ； r a t i o o f o／ c 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m