关于燃气炉去氧化皮的相关知识介绍

发布时间:

2023-11-14

    近年来随着超临界机组成为中国火电市场的主要机型,炉管结垢成为火电机组越来越严重的问题。在高温高压环境下,锅炉蒸汽管的金属和高温蒸汽燃气炉去氧化皮,形成的水垢随着机组参数的变化而脱落并堆积在弯头处,会导致弯头爆炸事故。

    由于金属材料在高温下可以直接与水蒸气中的化合氧反应,金属的高温氧化会在金属表面形成一定厚度的燃气炉去氧化皮。如果锅炉过热器、再热器和主蒸汽管道内的高温氧化皮剥落,会出现以下问题:

    (1)氧化皮容易堵塞在管屏弯头下部,造成高温受热面金属管壁超温,严重时会导致机组被迫停机。

    (2)大量氧化皮脱落,导致炉管壁厚变薄,强度降低,终导致爆管。

    (3)水垢是一种坚硬的固体颗粒。从锅炉高温受热面和高温蒸汽管道上脱落的水垢会对汽轮机高/中压缸的动叶片和喷嘴造成严重的腐蚀,并对主汽阀和旁路阀的阀座和阀芯造成严重的损坏。当刀片严重损坏时,必须进行更换。

    (4)主汽阀、调节阀卡涩,阀门动作迟缓,阀门调节特性改变。

    (5)为了减缓水垢脱落,强行带参数运行,牺牲了机组的经济性。

    可见燃气炉去氧化皮水垢脱落会大大降低机组运行的安全性、可靠性和经济性,给超临界机组锅炉的长期稳定运行带来极大的安全隐患。

    蒸汽管道在1075K(580)下运行150000小时,燃气炉去氧化皮的厚度将达到30密耳(0.762毫米),在1150K(620)下运行30000小时,金属氧化皮的厚度将达到30密耳(0.762毫米)。可以看出,金属的超温运行大大促进了氧化皮的形成。可以看出,在相同的操作温度下,氧化时间越长,生成的氧化皮越多;在相同的运行时间下,运行温度越高,曲线越陡,生成的氧化皮越多。

    在钢中加入铬、铝、硅等元素,可在炉管表面形成牢固致密的氧化膜,提高钢的抗氧化性。实践证明,在600~700时,Cr含量在25%以上的钢的氧化层形成速度很慢。

    根据大量的研究结果,管道表面的水垢不是由高温蒸汽中的溶解氧和铁氧化形成的,而是由蒸汽分子中的原子氧和铁反应形成的燃气炉去氧化皮。当蒸汽温度超过570时,水分子会分解成原子结构,分解出的氧原子会与管道内的铁原子发生氧化反应,导致水垢的产生。


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