W火焰炉防止燃烧器区域水冷壁高温硫腐蚀的措施研讨.doc

预防“W”火焰锅炉燃烧器区域水冷壁管高温硫腐蚀措施 华能珞璜电厂 张 树 摘要：简述燃用高硫贫煤锅炉燃烧器区域水冷壁产生高温硫腐蚀的机理，提出预防高温硫腐蚀的措施，实践证明采用电弧喷涂FM72――45CT高铬、高镍合金涂层是防止燃用高硫煤锅炉水冷壁高温硫腐蚀的有效手段。 关键词：”W”火焰锅炉、高硫贫煤、高温硫腐蚀、爆管、喷涂、自动喷涂线、涂层、涂层测厚仪、FM72-45CT、预合金材料、热膨胀系数 1 设备概况 华能珞璜电厂装机容量为2640MW，分三期建设。一、二期分别建设两台360MW机组，配STEIN公司生产的亚临界参数、强制循环、“W”形火焰燃煤汽包炉；三期为两台600MW机组，配套东方锅炉厂生产的DG2030/17.45-II亚临界参数、自然循环”W”火焰燃煤汽包炉。一期分别于1991年9月、1992年2月投产，二期于1998年12月投产，三期分别于2006年12月、2007年1月投产。 锅炉设计燃煤为重庆松藻高硫贫煤，煤质见表1。 表1 原煤工业分析与元素分析及灰特性成分分析表 项目 设计值 校核值 （1）工业分析（应用基，%） 挥发分VY 9.31 5.4~10.21 固定碳CY 55.94 54.8~61.86 灰分AY 30.53 25.53~35.53 水分WY 4.22 2.5~8.00 （2）元素分析（应用基，%） 碳CY 56.03 54.89~61.95 氢HY 2.2 2.14~2.71 氧OY 2.14 0.68~3.24 氮NY 0.94 0.88~1.15 硫SY 4.02 3.50~5.00 灰分AY 30.45 24.45~35.45 水分WY 4.22 2.5~8.00 挥发分VY 9.31 5.4~10.21 低位发热量QYDW（kJ/kg） 21604k 19924~23279 一、二期锅炉每台炉配36只直流缝隙式燃烧器，燃烧器标高为30.8米，前后拱从21m标高开始至拱顶（29.725m）均敷设卫燃带。侧墙与前后墙交界处敷设4米宽卫燃带，标高与前后墙相同。该区域水冷壁管公称尺寸为ф38×4.77mm，实际壁厚为5.3mm，材质为15CD2.05。 2 爆管及检查情况 2.1 #1炉爆管及检查情况 #1炉从1995年12月18日燃烧器区域水冷壁发生第一次爆管开始，发生频繁爆管，最多时一个月爆管4次，一周爆管两次。＃1号机组从投产至1996年6月底，累计运行时间26658h。 1995年12月18日，#1炉燃烧器区域水冷壁发生第一次爆管。当时由于经验不足，没有引起重视，只是将爆管的水冷壁管予以更换。检修以后的两个月内连续发生三次爆管，爆管区域集中在前后墙敷设卫燃带的水冷壁区域。频繁爆管敲响了警钟，电厂立即对燃烧器区域水冷壁进行大面积检查，发现情况远比预料的更为严重。情况如下： 1995年12月18日，炉内检漏装置第4号测点检测到炉内泄漏信号，停炉检查发现后墙水冷壁左起第230根管在标高23.803m处，壁厚减薄形成长约30mm，宽约10mm的破口，这次检修共更换管子5根，换管单根长度约3.3m。对更换下来的管子进行检查，其向火侧管壁腐蚀严重，爆口所在管子的残余壁厚仅为1.2~1.8mm，其余管子的管壁剩余厚度在3.1~3.7mm。 1996年1月18日，炉内检漏装置第4号测点又检测到泄漏信号，停炉检查，发现前墙水冷壁左起第262根管在标高25.830m处爆破，破口长约20mm，宽约5mm，这次又更换了3根水冷壁管，换管单根长度约3.3mm，破口附近130mm区域内残余壁厚约1~2mm，其余管子的管壁剩余厚度约3mm左右。 为了全面检查#1炉，分析减薄原因并提出处理意见，1996年6月，以上述两次爆管部位为起点向两侧延伸割管检查，共割管86根，单管长约3m，标高范围22.690~26.900m。检测割下的管子，最小壁厚都在2.9mm以下，其中0.7mm至2mm以下的管子有32根，2~2.5mm的管子有50根，2.6~2.9mm的有4根。 2.2 #2炉检查情况 ＃2机组从投产至1996年4月底，累计运行26054h，燃烧器区域水冷壁一共发生过四次高温硫腐蚀爆管。#2炉在1996年5月14日~6月8日停炉期间对该炉燃烧器区域水冷壁进行了重点检查，发现后墙右侧三次风口至乏气风口处卫燃带脱落较多，去掉水冷壁表面的焦渣和残留的卫燃带后进行了管壁测厚和割管检查，割管检查35根，最小壁厚为3.1mm，割管标高21.640~28.146m。 2.3 水冷壁卫燃带的检查情况 #1、#2炉燃烧器设计布置在炉膛的前后拱上，拱下（含侧墙）从标高29.725~21.00m处设计敷有30mm厚的SIC（碳化硅）卫燃带，水冷壁上焊有ф6×25mm的耐热