超临界机组氧化皮生成机理及控制措施研究

摘要

随着火力发电厂机组参数的不断提高，锅炉受热面氧化皮剥落，导致机组非停的问题也越来越严重。锅炉高温受热面氧化皮剥落会造成金属超温爆管、汽轮机主汽门卡涩以及高中压缸叶片冲蚀等一系列危害，严重影响火力发电企业机组的安全性和经济性，因此对受热面氧化皮的生成机理及脱落原因的研究具有重要意义。
　　本文详细介绍了氧化皮生成及剥落机理，指出锅炉的水系统和高温受热面中同时存在氧化皮，氧化皮的生成不可避免，其生成速率和厚度与温度和管材选取的材料有直接的关系。当锅炉运行达到一定时间时，受热面氧化皮厚度会积累到脱落的临界值，由于氧化皮内在化学结构的不稳定性，当温度和压力变化超限时，就会导致氧化皮的大面积脱落。
　　本文以某电厂超临界机组锅炉为研究对象，分析超临界锅炉在启停阶段以及运行中氧化皮剥落的原因。针对不同阶段的操作特点，结合运行调整、锅炉改造，提出了有针对性的预防氧化皮的具体措施。结果表明:超临界机组在长周期运行后发生受热面氧化皮剥落的问题较为普遍，对电力生产运行的安全性及经济性有较大的影响。通过运行调整和设备改造，能较好的预防和延缓氧化皮的生成及剥落问题。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究的主要内容

第2章 氧化皮的形成、剥落及危害

2．1 氧化皮的形成

2．1．1 高温受热面管道中的氧化皮

2．1．2 锅炉水系统的腐蚀物

2．2 氧化皮的剥落

2．3 影响氧化皮生长的因素

2．3．1 温度对氧化皮生长的影响

2．3．2 管道材料对氧化皮生长的影响

2．4 氧化皮剥落的影响因素

2．4．1 氧化皮的厚度

2．4．2 温度、压力、负荷变化速率

2．5 氧化皮的危害

2．5．1 超温爆管

2．5．2 主汽门卡涩

2．5．3 汽轮机叶片的固体颗粒冲蚀

2．5．4 汽水含铁，影响汽水品质

2．6 本章小结

第3章 锅炉氧化皮大面积脱落原因分析

3．1 锅炉设备概况

3．2 锅炉主要设计参数

3．2．1 锅炉主要热力设计参数

3．2．2 燃烧器设计参数

3．2．3 煤质资料

3．3．1 锅炉末级过热器管壁计算

3．3．2 锅炉高温再热器管壁计算

3．4 锅炉启、停情况统计

3．4．1 启动情况统计

3．4．2 停运情况统计

3．5 锅炉的停运检修情况

3．6 运行中壁温分布情况

3．7 锅炉设备运行及氧化皮治理情况

3．8 受热面氧化皮大面积脱落原因分析及措施

3．8．1 脱落原因

3．8．2 避免氧化皮停炉过程大面积脱落措施完善

3．9 本章小结

第4章 氧化皮脱落的预防及治理

4．1 机组冷态启动的水冲洗

4．1．2 点火前的冷态水冲洗

4．1．3 点火后的热态水冲洗

4．2 锅炉启动控制

4．3 锅炉运行控制

4．4 锅炉停炉控制

4．4．1 正常停炉控制要求

4．5 紧急停炉(事故停炉)控制要求

4．6 滑停方式措施

4．7 锅炉停炉后保养

4．8 锅炉改造方案

4．8．1 末级过热器改造方案

4．8．2 末级再热器改造方案

4．9 氧化皮治理效果分析

4．10 本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

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