机组长周期运行中防止氧化皮生成和脱落的对策分析

机组长周期运行中防止氧化皮生成和脱落的对策分析

李春雷 王泉 赵洪峰 程磊

华能渑池热电有限责任公司 河南三门峡 472400

摘要：本文以华能渑池热电厂#1机组长周期运行中如何降低锅炉氧化皮生成速度和防止氧化皮脱落为研究对象，通过分析华能渑池热电厂#1机组长周期运行期间通过给水加氧量控制以及蒸汽温度和金属温度控制等手段，有效的控制了生成和氧化皮脱落，对电厂机组的安全稳定运行具有一定的指导意义。

关键词：长周期运行；氧化皮生成；氧化皮脱落；给水加氧量；稳定运行

1概述

华能渑池热电厂屏式过热器、末级过热器均采用T91和TP347HFG材料，而末级再热器仅在入口段的低温段部分采用12Cr1MoV材料，其它也都采用T91和TP347HFG材料奥氏体不锈钢，机组长周期运行后炉管内壁高温氧化皮加厚是不可避免的，如管壁超温，则氧化皮的生成呈现加速趋势，为防止氧化皮大量生成和脱落堆积造成锅炉爆管，提高机组的安全经济性，在机组运行期间进行多方面调整，有效控制了机组氧化皮生成和脱落，确保机组能够长周期安全稳定运行。

2严格控制锅炉运行中加氧参数

机组在启动、停机及在停炉保护过程中，由于工况变化较频繁，水中加氧浓度难以控制，水质相对不稳定，很难达到CWT要求的纯水要求，加氧工艺控制不好反而会造成受热面的点蚀。因此在启动和停炉保护过程中应采用传统的AVT处理方式。

当机组运行负荷趋于稳定，系统水质达到高纯水质要求后，可逐渐转入CWT运行工况，初期加氧可适当增加，但给水氧浓度最多不要超过300μg/l。同时在过热器疏水取样监测氧含量的增长情况。控制给水加氧浓度，使过热器氧含量不超过10μg/l。随着运行时间的加长，两处氧含量会趋于平衡。一般在运行10天左右的情况下，给水氧含量在30～50μg/l时，蒸汽的氧含量也会平衡在0～5μg/l左右。

正常运行过程中，一旦转为CWT运行方式，就要严格保证水质要求，并要不断监测过热器疏水的氧含量，以便对给水加氧量进行及时修正：

3严格控制锅炉正常运行中受热面蒸汽和金属温度，严禁锅炉超温运行

受热面蒸汽和金属温度按下列要求进行控制：高温过热器出口蒸汽温度不超576℃，高温再热器出口蒸汽温度不超过574℃，屏过出口璧温不超过585℃，末过出口管璧温不超过600℃；末再出口受热面金属温度不超过620℃；螺旋水冷壁璧温不超过430℃，垂直水冷壁璧温不超过450℃。由于受热面可能存在较大的热偏差，受热面蒸汽温度的控制要服从金属温度，金属温度超温要视情况降低蒸汽温度运行。

运行中发现金属温度超过允许值，通过降低蒸汽温度和运行方式调整以及蒸汽吹灰无效要考虑降低机组的负荷运行；当出现金属温度普遍超温经调整无效，降负荷处理仍无法恢复到允许值以下要逐级汇报；任何时候不允许蒸汽参数和受热面金属温度长时间超过允许值运行。

4尽量抑制受热面温度周期性波动和温度变化速率，减缓氧化皮剥落

（a）机组正常运行中受热面温度变化率控制：

（1）不断完善热工自动控制系统，对给水、一、二级减温水、再热器温度自动、负荷控制逻辑不断进行改进，减轻系统温度的周期性波动幅度和速率。

（2）机组运行中正常升、降负荷速率不超过5MW/min，维持屏式过热器、高温过热器、再热器出口蒸汽温度不超限（屏过出口温度530℃、高过出口571℃、高再出口569℃），如由于升降负荷的扰动造成上述温度的波动率超过5℃/min，要适当降低机组的升、降负荷速率或暂停升降负荷，待温度调整稳定后继续进行负荷变动操作。

（b）机组滑参数停机温度变化率控制

机组正常停机要采用滑停方式。滑停过程中屏过、高过和高再出口蒸汽温度的温度变化率不高于2℃/min。

（c）机组事故停机温度变化率控制

机组由于故障紧急停机，炉膛通风10分钟后立即停止送、引风机运行并关闭送风机出口和引风机进、出口挡板进行闷炉，防止受热面温度快速降低。如紧急停炉后需要对锅炉进行冷却，要控制高温过热器、屏式过热器、高温再热器出口蒸汽温度和上述受热面金属温度降温速率不超过3℃/min，主、再热降压速率不大于0.3Mpa/min。

5燃烧系统控制

燃烧系统对于控制锅炉超温起着至关重要的作用，合理的燃烧工况能够将炉膛热负荷均匀分配，保证各受热面受热均衡减少热偏差。

（1）通过机组检修后锅炉空气动力场试验，确保机组启动后燃烧工况稳定，火焰中心不发生偏斜。对一二次风进行调平工作，使各喷燃器都处在良好工作状态，出力均匀，没有冲刷水冷壁现象避免局部过热。

（2）利用机组检修期间，对燃烧器喷口进行打焦，通过观察，#2炉燃烧器喷口均有不能结焦现象，消除喷燃器结焦，对各燃烧器均匀出力有很大帮助。

（3）制粉系统启停操作时要规范，减少启停时对锅炉热负荷扰动，避免对由于热负荷波动大造成对系统参数大幅扰动。

（4）在运行方式上我们针对机组不同负荷，各种变工况制定详细的制粉系统运行方式，比如在低负荷、水吹灰时对制粉系统方式有明确规定，避免特殊工况炉内热负荷不均。

（5）由于制粉系统长期运行一种固定方式会使锅炉部分受热面温差增大，因此我们定期对制粉系统进行方式切换，纳入到定期工作中。

（6）现我厂主要掺烧跃进煤，此煤发热量较低，挥发分高，灰分大，硫分高，偏离设计煤种，我们要定期检查锅炉结焦情况，根据结焦情况改变锅炉吹灰次数，减少锅炉结焦对燃烧的影响。

6 结语

华能渑池热电厂通过对机组运行中给水加氧量的严格控制和金属温度以及蒸汽温度的控制等，从而有效降低了氧化皮生成速度和抑制了氧化皮脱落，有效保障了我厂#1机组能够顺利完成长周期稳定运行的佳绩。

7参考文献：

[1] 严晓哲 电站锅炉氧化皮的防治研究[J].华电技术，2018，(40):3-12.

[2] 曾令大 超临界锅炉蒸汽侧氧化皮生成原因与对策[J].中国电力，2010，(43):1-7.