關(guān)于燃?xì)鉅t去氧化皮的相關(guān)知識(shí)介紹
發(fā)布時(shí)間:
2023-11-14
近年來(lái)隨著超臨界機(jī)組成為中國(guó)火電市場(chǎng)的主要機(jī)型,爐管結(jié)垢成為火電機(jī)組越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。在高溫高壓環(huán)境下,鍋爐蒸汽管的金屬和高溫蒸汽燃?xì)鉅t去氧化皮,形成的水垢隨著機(jī)組參數(shù)的變化而脫落并堆積在彎頭處,會(huì)導(dǎo)致彎頭爆炸事故。
由于金屬材料在高溫下可以直接與水蒸氣中的化合氧反應(yīng),金屬的高溫氧化會(huì)在金屬表面形成一定厚度的燃?xì)鉅t去氧化皮。如果鍋爐過(guò)熱器、再熱器和主蒸汽管道內(nèi)的高溫氧化皮剝落,會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:
(1)氧化皮容易堵塞在管屏彎頭下部,造成高溫受熱面金屬管壁超溫,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)組被迫停機(jī)。
(2)大量氧化皮脫落,導(dǎo)致?tīng)t管壁厚變薄,強(qiáng)度降低,終導(dǎo)致爆管。
(3)水垢是一種堅(jiān)硬的固體顆粒。從鍋爐高溫受熱面和高溫蒸汽管道上脫落的水垢會(huì)對(duì)汽輪機(jī)高/中壓缸的動(dòng)葉片和噴嘴造成嚴(yán)重的腐蝕,并對(duì)主汽閥和旁路閥的閥座和閥芯造成嚴(yán)重的損壞。當(dāng)?shù)镀瑖?yán)重?fù)p壞時(shí),必須進(jìn)行更換。
(4)主汽閥、調(diào)節(jié)閥卡澀,閥門(mén)動(dòng)作遲緩,閥門(mén)調(diào)節(jié)特性改變。
(5)為了減緩水垢脫落,強(qiáng)行帶參數(shù)運(yùn)行,犧牲了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
可見(jiàn)燃?xì)鉅t去氧化皮水垢脫落會(huì)大大降低機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,給超臨界機(jī)組鍋爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的安全隱患。
蒸汽管道在1075K(580)下運(yùn)行150000小時(shí),燃?xì)鉅t去氧化皮的厚度將達(dá)到30密耳(0.762毫米),在1150K(620)下運(yùn)行30000小時(shí),金屬氧化皮的厚度將達(dá)到30密耳(0.762毫米)??梢钥闯?,金屬的超溫運(yùn)行大大促進(jìn)了氧化皮的形成??梢钥闯?,在相同的操作溫度下,氧化時(shí)間越長(zhǎng),生成的氧化皮越多;在相同的運(yùn)行時(shí)間下,運(yùn)行溫度越高,曲線越陡,生成的氧化皮越多。
在鋼中加入鉻、鋁、硅等元素,可在爐管表面形成牢固致密的氧化膜,提高鋼的抗氧化性。實(shí)踐證明,在600~700時(shí),Cr含量在25%以上的鋼的氧化層形成速度很慢。
根據(jù)大量的研究結(jié)果,管道表面的水垢不是由高溫蒸汽中的溶解氧和鐵氧化形成的,而是由蒸汽分子中的原子氧和鐵反應(yīng)形成的燃?xì)鉅t去氧化皮。當(dāng)蒸汽溫度超過(guò)570時(shí),水分子會(huì)分解成原子結(jié)構(gòu),分解出的氧原子會(huì)與管道內(nèi)的鐵原子發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致水垢的產(chǎn)生。
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