一号炉高温再热器氧化皮现象分析

【摘 要】托克托电厂1号炉高温再热器由于长期超温运行，分析了形成氧化皮脱落现象的原因，以及防止高温再热器爆管的应对措施。氧化皮的生成速度取决于金属管壁温度和钢材的抗氧化性能，氧化皮的脱落主要取决于氧化皮与金属基体的温差及温度变化速率。

【关键词】锅炉高温再热器；氧化皮脱落；原因分析；应对措施

1 况概

托克托电厂一号锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的600MW亚临界压力，一次再热，单炉膛平衡通风，强制循环，单锅筒锅炉，锅炉整体∏型布置，全钢架悬吊紧身全封闭结构。汽轮机为日本日立公司生产的600MW，单轴、三缸、四排汽、冲动、凝汽式机组。

2 现象

托克托电厂1号炉小修停炉检查期间，发现炉顶大包内高温再热器出口联箱连接管（材质12Cr2MoWVTiB）外壁发生氧化皮脱落现象，右侧较左侧氧化皮脱落现象较为明显；高温再热器出口联箱通过内窥镜观察发现内部氧化皮较多，同时有氧化斑迹；炉内高温再热器受热面管壁外表面基本正常，右侧高温再热器部分管道有明显儒胀超标现象。金相检验高温再热器出口联箱金相组织正常，未见球化现象。

3 原因分析

通过上述现象可以判断高温再热器由于长期超温，产生氧化皮，右侧超温情况较左侧相对严重。超温运行的原因主要有以下几点：

（1）1号炉2008年前经过受热面改造，减少了部分低温过热器，增加了省煤器，水冷壁入口工质欠焓减小，导致炉膛吸热量减少造成炉膛出口温度升高，使锅炉整个对流受热面吸热增加，同时屏式再热器换热面积减少，使换热后移，增加了高温再热器的热负荷。

（2）由于锅炉为逆时针四角切圆，因此炉膛右侧烟气量略大，对应右侧受热面吸热量较大，这是炉右侧再热器受热面超温较严重的原因。

（3）通过参数对比发现，70%以上负荷区间，再热减温水量很大，负荷80%以上基本全开。在450MW至550MW区间，1号机高排温度较2号机组大约高出6～11℃。

（4）材质方面，炉顶大包内高温再热器出口联箱连接管选用12Cr2MoWVTiB材质，其许用温度为600℃，从目前运行情况看部分管屏长期超出此温度运行。

4 应对措施

（1）在大修期间对炉顶大包内高温再热器出口联箱连接管道材质为12Cr2MoWVTiB，全部更换为耐热等级较高的T91耐热钢材质，细晶粒钢的抗氧化性能优于晶粒度较大的钢；

（2）在此次冷态期间做好一次风调平及二次风量标定工作，尽量减少锅炉的左右偏差；

（3）严格控制锅炉升降负荷的速率，锅炉停炉过程中尽量采用较低的温降速度；

（4）热态运行期间，采取相关运行手段降低炉膛火焰中心；

（5）机侧应尽量减少高压缸排汽温度，减轻高温再热器超温现象；

（6）入炉煤质上加强监督管理，尽量使用发热量相对较高的煤种，提高炉膛吸热量，减少过热器、再热器减温水；

（7）在此次小修过程中在炉顶大包内高温再热器出口联箱连接管道上增加壁温测点，以监视管道温度变化，为热态试验提供依据。

参考文献：

[1]陈戎.火电厂蒸汽通流部件高温氧化的调查分析[J].电力设备，2006（11）.

[2]银龙.超临界机组氧化皮的产生和预防[J].电力设备，2006（10）.

[3]李耀君.氧化皮脱落导致的过热器爆管分析[J].热力发电，2005（6）.