电厂锅炉师

现代科学技术及现代工业的发展, 工业企业增多和工业设备运行，作为能源消耗和污染工业企业，环保要求和企业利润是双刃剑，有时很难达到平衡。而使用好的工业节能材料是使工业高温设备和高腐蚀材料实现节能减排效果的有效手段，特别是功能化的节能涂料是应用的趋势。

德国代诺（DINOL)中dinitrol防锈蜡性涂料能够满足电厂的腐蚀预防需求。防腐防锈工程应用 （在极端腐蚀条件下，承诺保障至少五年） 主要特性：

1、抗低温：零下 45 度不影响防腐蚀层。

2、耐高温：高温 400 度腐蚀预防保护。

3、耐酸碱：非常恶劣酸碱腐蚀环境中。

4、免除锈： 1）无需除锈，直接带锈防腐防锈； 2）变废为宝，先上锈转化再防腐防锈。

5、高渗透：超强渗透力，简化工程程序。

6、延展性：不破裂防腐层，强抗热胀冷缩、震动、扭曲变形。

1高温腐蚀产生的一般机理

水冷壁烟气侧高温腐蚀的过程比较复杂，目前一-般认为高温腐蚀的发生与下列因素有关:

燃煤含硫量高;含有可燃物的煤粉火焰直接冲刷壁面;水冷壁经常处于还原性气氛中等。

煤的含硫量高时，水冷壁外部沉积物的化学构成易于促成高温腐蚀的发生。

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如果水冷壁管壁外部经常遭受含有大量未燃尽煤粉火焰的冲刷，使硫化亚铁(FeS2) 随煤粉颗粒或灰份粘附在管壁上，经炉内催化形成的原子s和SO3会使水冷壁产生高温腐蚀;在缺氧的情况下如果水冷壁面附近的还原性气体H2S和CO的含量较高时，也会使水冷壁产生高温腐蚀。

据研究表明，在还原性气氛下，烟气中H2S的浓度大于0.01%时，会对钢材产生强烈的腐蚀作用，特别是在300°C ~ 500°C范围内，其腐蚀性最强。

2防止发生高温腐蚀的措施

针对燃用煤质中含硫量较高的特点，采取了具有针对性的措施，以防止锅炉发生高温腐蚀、避免在炉膛高温区域出现火焰贴壁和还原性气氛:

1)防止水冷壁发生高温腐蚀措施

a.合理选取热力参数和炉膛结构参数，炉膛出口温度适当。

选取合理的边排燃烧器到侧水冷壁距离，下排燃烧器到冷灰斗拐点距离，可避免火焰直接冲刷水冷壁，防止炉膛水冷壁结渣和产牛高温腐蚀选取合适的上排燃烧器至屏底距离,控制屏底烟温在较低水平，避免管屏高温腐蚀。

b.合理选择优化内螺纹管的参数，能增强工质侧的传热，降低水冷壁管表面温度水平，防止高温腐蚀发生。

c.燃烬风采用优化的双气流结构和布置形式，燃烬风风口包含两股气流:中央部位的气流是非旋转的气流，它直接穿透进入炉膛中心，补充燃烬所需空气;边部风口采用旋转气流，在水冷壁面形成氧化性气氛，有效防止煤粉粒子冲刷水冷壁。

同时，燃烬风口的布置最优化的布置形式，使燃烬风沿炉宽方向覆盖了整个- -次风，防止出现煤粉颗粒逃逸现象，可有效防止燃烧器区域靠近两侧墙处产生高温腐蚀。

d.优化燃烧器扩展锥的角度，防止火焰的过早扩散对水冷壁的冲刷。

e.合理布置燃烧器，使燃烧器距离侧墙以及冷灰斗具有足够的距离，防止火焰冲刷水冷壁。

f.优化燃尽风的布置，在布置主燃尽风的基础上，在靠近侧墙布置侧燃尽风，形成低温的风屏，保护火焰冲刷侧墙。

g-上述措施对减轻水冷壁高温腐蚀有一定效果， 但还不能根治。

根据某电厂300MW"W”炉和某电厂600MW"W炉燃烧高硫无烟煤的设计经验,推荐用户水冷壁和高温受热面的做抗腐蚀喷涂处理（DINITROL防锈蜡性材料），尽管做喷涂处理的一次性投资高，但可避免因腐蚀减薄而频繁停炉换管，对长期运行来说还是合算的。

2)防止对流受热面发生高温腐蚀措施

a.合理布置受热面位置，使工质温度高的受热面处于烟温相对较低的区域。

烟气从炉膛出口依次冲刷到屏式过热器、高温过热器、高温再热器，这几级受热面中工质的温度是由低到高的;另外烟温较高

区域的屏式过热器、高温过热器和高温再热器的受热面采用顺流布置，入口处的烟温较高。

这样可以保证受热面管表面的温度处于较低的水平，较低的壁温能够有效的防止高温腐蚀。

b.采用节流圈减少管间偏差，控制受热面壁温水平,使其低于高温腐蚀发生的温度,能够有效避免高温腐蚀。

c.受热面管选材中注意采用了抗腐蚀性能良好的防腐材料DINITROL。屏式过热器、高温过热器和高温再热器都可以使用DINITROL防腐材料。

3防止发生高温腐蚀的实例

1)某厂一期、二期2x300MW锅炉工程设计煤种的收到基含硫量为2.9%，校核煤1含硫量为4.5%,校核煤2含硫量为2.86%。 为了防止水冷壁高温腐蚀，采用了如下一系列措施:

(1)在水冷壁高温区域，向火面水冷壁采用DINITROL防腐材料达到防腐蚀目的。

(2)采用水平浓淡燃烧器，向火面为浓粉一-次风, 背火面为淡煤粉一-次风, 使水冷壁附近保持氧化性气氛。

(3)采用小切圆，每-角燃烧器分两组水平浓淡燃烧器，较高的一次风率、周界风率及- - -次风速和周界风速等，以防止火焰冲

刷水冷壁。

(4)大炉膛、燃烧器分两组等以降低炉膛壁面热负荷。

(5)运行时注意均匀配风,防止火焰偏斜贴壁。

- -期两台炉分别于1999年和2000年投产，二期两台炉于2004年投产,水冷壁运行情况良好。

2)某厂- -期、 二期2*300MW"W"”型火焰锅炉工程设计煤种的收到基硫分为: 2.29%， 实际运行煤质有一定波动，一般在2.5~2.7%，有时可达到4%。四台炉投产时间为: 1998年12月、 1999年8月、 2003年3月、2003年8月。

最初投运时水冷壁没有进行喷涂，运行一-段时间后在. 上炉膛直管区普遍出现腐蚀减薄,主要在炉拱上方没有卫燃带覆盖的区

域，侧墙更加严重, .腐蚀速度达到1.5mm/年。

后来电厂在水冷壁侧墙做了超音速喷涂，喷涂材料为DINITROL445的防腐材料，运行情况良好。

在分隔屏下部也出现过高温腐蚀，电厂于1999年对#2炉的分隔屏腐蚀区域做了一-次喷涂，但该涂层只防腐不防磨,在运行- -段

时间后就被磨掉了，2004年电厂又找德国DINO做了喷涂，这次的喷涂材料不仅防腐,还耐磨,运行效果良好。

3)某厂三期2x600MWW"型火焰锅炉三期工程的设计煤种含硫量为4.06%，校核煤种I含硫量为3.47%，校核煤种II含硫量为5.0

8%，- -期和二期的实际运行煤的含硫量也基本在这个范围内。

一期的两台炉为法国Alstom设计制造的360MW“W"火焰锅炉， 分别于9 1年和92年投产，运行后不久燃烧器区域普遍腐蚀减薄,出现了较频繁的爆管。

电厂于97年请一家DINITROL做了喷涂，喷涂区域在炉拱以下，喷涂材料为铬镍合金,效果非常好。

二期的两台炉与- -期炉型相同，于98年投产，也同样做了喷涂，运行至今未出现因腐蚀导致的爆管。

高温受热面均采用悬挂屏型式，不在燃尽区布置受热面，也未做特殊防腐处理，运行后一-直未发现有 高温腐蚀现象。

根据电厂一-期、 二期锅炉采用合金喷涂防止水冷壁高温腐蚀的成功经验,得到了用户的认可。综上所述，根据实际设计燃用高硫份煤质电厂锅炉的经验:

1.精心设计锅炉炉膛、燃烧设备，并精心组织燃烧,避免火焰刷墙、炉膛壁面出现还原性气氛，同时可适当采取有效的水冷壁喷

涂措施，可有效降低水冷壁高温腐蚀。电厂锅炉师

2.避免在高烟温的燃尽区布 置过热器受热面，高温段过热器、再热器采用抗腐蚀性能良好的材料,设计中尽量减少管间偏差、

降低管壁温度，可有效降低对流受热面高温腐蚀。

3.并同时推荐用户采取有效的喷涂措施，可以更好的防止锅炉高温腐蚀。