国外燃气-蒸汽联合循环机组锅炉化学清洗及氧化还原电位的测定

针对国外某燃机电站项目余热锅炉化学清洗,参考国内外清洗标准,利用小型试验确定了缓蚀剂浓度,确定了盐酸酸洗+柠檬酸漂洗+双氧水钝化的清洗工艺,分别划分了高压、低压系统的清洗范围及相应水容积,讨论并制定了清洗方案,介绍了清洗系统流程,按照水冲洗、升温试验、盐酸酸洗、酸洗后水冲洗、柠檬酸漂洗、双氧水钝化的清洗步骤,给出了各清洗阶段控制指标的试验数据,按照4%~7%盐酸浓度、1.5%缓蚀剂浓度及0.1%~0.2%还原剂浓度进行控制,最终腐蚀速率基本维持在2.1~2.3 g/(h·m^(2))。特别是分析了氧化还原电位对钝化效果的影响,并对氧化还原电位进行了测定,确保达到良好的钝化效果,总结了清洗方案的控制要点,为同类型机组的化学清洗提供了参考。

停机过程中锅炉高温受热面蒸汽侧氧化膜的应力分析

电站锅炉高温受热面蒸汽侧氧化膜在机组停机降负荷时可能发生脱落,对安全性构成严重威胁。通过建立有限元分析模型,对锅炉停机过程中受热面蒸汽侧氧化膜内的应力进行了计算和分析。对铁素体合金和奥氏体合金进行了研究,其中铁素体合金以T91为代表,奥氏体合金以TP347H为代表。通过对各应力分量以及von Mises等效应力进行分析,揭示机组降负荷过程中两种合金管蒸汽侧氧化膜内应力的变化规律,阐明两种合金管蒸汽侧氧化膜可能的失效模式,同时得出了铁素体合金管和奥氏体合金管蒸汽侧氧化膜分别在负荷降低后期和初期容易发生脱落的结论。

以Mn、N代Ni奥氏体耐热钢的高温氧化

锅炉燃烧喷嘴(简称喷嘴)是发电厂锅炉燃烧设备的重要部件,用于把煤粉输送入锅炉的燃烧室内.它与锅炉连接的一端温度高达1 100℃,同时受到煤粉的冲刷磨损.因此,要求喷嘴在高温下具有良好的抗变形、抗氧化性和耐磨性.在25-20耐热钢成分的基础上,添加Mn、N,并减少Ni含量,以求达到降低锅炉燃烧器喷嘴材料成本的目的,由此研制出了几种耐热钢.将25-20钢与之在900、1 0001、150℃时的氧化做了对比试验,并通过高温氧化增重计算及氧化膜的X射线衍射分析,对新材料在高温条件下的氧化机理进行了研究和讨论.提出了在不同温度下可能替代25-20钢的钢种及依据.

超临界锅炉蒸汽侧氧化皮生成原因与对策

为减少和防止超临界锅炉蒸汽侧氧化皮剥落造成高温受热面爆管而停机,阐述了锅炉受热面蒸汽侧氧化皮的特征,重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的生成、剥落、阻塞的机理及危害;从安全性和经济性角度进行全面剖析,从锅炉选材、设计制造、检修运行等多方面入手总结经验和教训;提出了预防和控制氧化皮剥落的具体措施,从而避免这类非计划性停机事故的频繁发生。

氧化膜的生长对管壁温度和氧化膜温度的影响

管壁温度是评估电站锅炉受热面的热效率和锅炉安全运行的重要参数,根据传热学理论并利用L-M经验公式对管道的传热过程进行了研究,建立了具有氧化膜的受热面管道传热的数值模型,并对某再热器管道的传热过程进行计算,得到了管道各个界面温度与氧化膜厚度随着管道运行时间的变化趋势,定量地解释了管道各个界面温度随时间增长的原因,提出了氧化膜增长的敏感系数.

火电厂锅炉管内壁氧化皮脱落风险预警系统研发与应用

为预防火电厂锅炉高温受热面管蒸汽侧氧化皮脱落堵塞,在对氧化皮脱落原因深入分析的基础上,对ARMITT预测模型进行优化,确定模型关键参数,设计出可应用于实际工程的锅炉管氧化皮脱落预测模型。在此基础上,开发了基于B/S结构的火电厂锅炉管氧化皮脱落风险预警系统。应用结果表明,该系统预测结果与现场割管检测的结果基本吻合。该系统可用于锅炉管内壁氧化皮脱落倾向较大的机组,对脱落高风险区域进行预警,保证机组安全运行。

超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的生长与剥落特性

阐述了超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的晶粒特点,重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的结构特征及其生成和脱落现律.指出高温受热面蒸汽氧化皮的产生是不可避免的,应进一步研究各种运行条件对氧化皮程度、结构形态和剥落时机的影响,以便从机组的运行方式、检修策略和控制理念等各方面来预测和防止氧化皮的危害.

锅炉高温受热面蒸汽氧化皮微观结构和剥落敏感性研究

氧化皮的微观结构包含了平面晶粒形貌和剖面分层结构等多维信息。氧化皮剥落敏感性与微观结构有着密不可分的联系。通过对多种材料、运行工况(运行时间、温度和方式)和化学工况下氧化皮微区结构进行对比分析,氧化皮的平面晶粒形貌特征可以提炼出晶粒类型和大小、柱状和切面特性等特征描述晶粒的镶嵌性能,剖面分层结构特征可以通过厚度、分层程度、空洞含量等加以表征。两个维度信息的结合,可以综合判断氧化皮状态、生长阶段和剥落敏感性,为预测、预防氧化皮危害提供决策依据。

超超临界电站锅炉用耐热钢的水蒸汽氧化行为

燃煤火力发电站利用高温高压蒸汽为工质进行发电。随着火力发电的水蒸汽参数提高到超超临界,水蒸汽氧化问题变得尤其突出。当前超(超)临界火电站锅炉用耐热钢主要有低合金耐热钢、9%Cr型马氏体耐热钢和18Cr-8Ni型奥氏体耐热钢。综述了上述三类耐热钢的蒸汽氧化行为,着重介绍了动力学规律和氧化皮结构特点以及提高抗蒸汽氧化性能的方法。并对这三类材料使用中会出现的蒸汽氧化问题提出了对策。

供货热处理状态对奥氏体不锈钢锅炉管安全运行性能的影响

奥氏体不锈钢锅炉管在供货前应进行固溶处理,否则易造成部分锅炉受热面管的开裂泄漏。选取了3个电厂的奥氏体不锈钢过热器开裂弯管样进行试验分析,探讨固溶处理对该类锅炉管性能的影响。试验结果表明,奥氏体不锈钢高温过热器弯管开裂是因奥氏体不锈钢管未按标准进行固溶处理即供货,运行时在管子加工残余应力、弯管残余应力、热膨胀应力共同作用下造成了沿晶氧化腐蚀所致。对此,提出了相应的防止措施。

超临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化特性研究

针对超临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化现象,论述了不同材料氧化的机理和影响条件,以及高温条件下金属表面氧化膜与金属材质、合金元素、微量元素之间的关系。研究表明,对流受热面金属表面Fe2O3的增长主要是因基体铁离子扩散受到阻碍所致,奥氏体耐热钢氧化层容易剥落与材料本身特性和氧化层缺陷有关。

锅炉炉管内壁氧化膜壁厚的测量

介绍了内壁氧化膜测量在锅炉受热面的应用,阐述了锅炉受热面内壁厚层氧化膜测量的原理,对厚层氧化膜测量特例进行了分析,并结合氧化膜测量工程实例对其应用进行了阐述,结果表明,锅炉受热面内壁氧化膜壁厚测量对锅炉的检验与维护有指导意义。

锅炉受热面管内氧化皮剥落物蒸汽吹扫措施分析及优化

介绍了北方联合电力达拉特电厂(北方达拉特电厂)、华能邯峰电厂、华能阳逻电厂、华能太仓电厂、国华太仓电厂等在锅炉受热面管内蒸汽吹扫氧化皮剥落物时所采用的主要措施,并对蒸汽吹扫工艺的效果、吹扫参数的确定、吹扫流程的选择进行了分析,在分析比较的基础上提出了蒸汽吹扫适应的条件及工艺参数优化要点。

电站锅炉受热面涂层抗高温氧化性能的研究

针对电站锅炉受热面因高温氧化而导致的爆漏,采用Q235低碳钢作为基体,分别喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13等3种涂层,与没有涂层保护的钢研102钢管材进行抗高温氧化试验。结果表明,没有涂层保护的钢研102钢抗氧化能力较差,而Q235低碳钢经电弧喷涂保护后其抗氧化性能得到大幅度的提高。其中,PS45涂层中由于Cr、Ni含量较高,在试样表面可持续形成结构致密、性质稳定的Cr2O3保护层,具有优异的抗氧化性能,使试样得到充分保护。

燃气锅炉能效与排放实测调研及节能减排潜力分析

对宁夏地区46座供热和工业锅炉房(167台锅炉)的设置情况、能耗与锅炉热效率及氮氧化物排放进行了调研,分析了其节能减排潜力。结果表明:调研锅炉以中小型锅炉为主,氮氧化物排放量为43~130 mg/m^(3),比当地低氮改造氮氧化物排放要求的30 mg/m^(3)高43%~333%;调研的供热锅炉85%以上排烟温度为130~190℃,回水温度为20~47℃,若将排烟温度降到25~53℃,排烟余热回收利用可提高锅炉热效率6%~17%,余热回收率为34%~95%,其中回收的潜热占23%~66%,单位容量锅炉每天还会产生烟气冷凝水0.3~2.4 t/d,烟气除雾率为11%~81%;工业锅炉排烟温度为62~175℃,若将排烟温度降到25℃,排烟余热回收利用可提高锅炉热效率10%~14%,余热回收率为93%~95%,其中回收的潜热占56%~85%,单位容量锅炉每天还会产生烟气冷凝水1.7~2.5 t/d,烟气除雾率为80%~82%。该地区燃气锅炉降氮和排烟余热利用的节能、节水、减排及社会环境经济效益巨大。

1100t/h直流锅炉过热器、再热器材质状态试验研究

通过化学成分分析、高温室温拉伸试验、显微组织分析、微区扫描电镜及能谱分析、钢管内外壁氧化腐蚀分析等方法,对1 100 t／h直流锅炉运行5万h以上其过热器和再热器钢管寿命状态进行试验研究。通过对试验数据、向火面与背火面显微组织、脱碳层及高温氧化腐蚀的综合分析,确认过热器Ⅰ材质老化及氧化腐蚀程度严重,要求在适当时间安排更换;再热器Ⅰ材质中度老化,应加强对该钢管的金属监督检查。

双套管废热锅炉失效机理分析

某公司乙烯裂解装置双套管废热锅炉发生内管和椭圆扁管泄漏和变形失效。通过试验对失效原因进行了分析和讨论,指出长期超温运行是导致失效的主要因素,提出了改进设计和工艺操作的建议。

超(超)临界锅炉高温受热面氧化皮产生与剥落的影响因素及防护措施

综合阐述了超(超)临界锅炉高温受热面奥氏体不锈钢管蒸汽侧氧化皮产生与剥落的机理,重点分析了奥氏体不锈钢氧化皮产生与剥落的影响因素,指出影响因素主要有铬含量、晶粒度、蒸汽参数、蒸汽中氧含量、机组运行时间等,并在防止氧化皮产生与剥落方面提出了几点建议,为锅炉设计及运行方面提供参考。

超声波检测技术在锅炉受热面管氧化皮检测中的应用

锅炉受热面管氧化皮检测历来都是预防锅炉爆管的重要手段,主要介绍了超声波检测技术在某电厂锅炉末级过热器管内壁氧化皮检测中的实际应用,通过将超声波检测结果与内窥镜检查以及显微镜下的测量结果进行比较,进一步验证了该技术的准确性和可靠性。同时,将该技术与传统的射线拍片技术、不锈钢氧化皮堆积测量技术和割管取样测量等方法做了比较,指出超声波检测技术的优势及应用前景,对指导锅炉检修及保障锅炉安全经济运行具有一定的指导作用。

燃气锅炉烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术研究

目前存在大量的燃气锅炉用于城镇供暖或工业供热。通常燃气锅炉排放的烟气温度较高,这意味燃气锅炉仍存在较大的冷凝余热回收潜力。为了减少对大气环境的污染,燃气锅炉需要执行低氮排放标准。如何将燃气锅炉的烟气冷凝余热回收和降低氮氧化物排放协同处理是燃气锅炉供热节能减排中的关键问题之一。本文提出了喷淋式烟气冷凝余热回收与通过助燃空气加湿降低氮氧化物的协同处理技术方式,搭建了燃气锅炉烟气冷凝余热回收协同低氮排放的实验系统,研究了该系统的冷凝余热回收与低氮排放性能。实验结果表明,该系统能有效回收烟气冷凝余热并实现降低氮氧化物的效果。烟气冷凝余热回收协同低氮排放方式具有较为明显的节能、减排和经济效益。