高温受热面壁温智能调节系统开发及应用

大容量、高参数的对冲燃烧煤粉锅炉常因高温受热面壁温分布不均影响运行安全性和经济性。针对该问题,通常需开展制粉系统或燃尽风的优化调整,但由于壁温分布可能随锅炉运行工况变化,单次优化调整结论无法适应所有工况。基于壁温调节原理设计了燃尽风智能调节策略,优化了燃尽风装置的进风结构并配备电动执行器,开发了一套高温受热面壁温智能调节系统,旨在实现燃尽风优化调整的自动化和智能化。在某1000 MW机组开展了高温受热面壁温智能调节系统的实炉测试,对比了不同负荷下未投用和投用该系统后高温过热器出口的壁温分布及高温过热器、屏式过热器出口汽温与最高壁温的偏差随时间的变化趋势,统计了不同负荷段未投用和投用该系统后高温过热器、屏式过热器出口汽温与最高壁温的平均偏差。结果表明,不同负荷下,高温受热面壁温智能调节系统均可根据受热面实时壁温分布,自动调整各燃尽风的开度和摆角,使受热面沿炉宽方向壁温分布趋于平均。不同负荷下,高温受热面壁温智能调节系统均可显著降低壁温偏差,屏过出口壁温偏差由50℃降至20~30℃,高过出口壁温偏差由20℃降至12℃。投用高温受热面壁温智能调节系统可显著降低因负荷变化而增大的壁温偏差。高温受热面壁温智能调节系统可在调平壁温的同时调平氧量。

生物质锅炉过热器高温腐蚀性能分析

针对生物质锅炉过热器高温腐蚀性能进行分析,结合实际工程案例对过热器失效管道状态、垢样、破裂情况等展开研究,根据腐蚀规律和腐蚀后性能变化情况制定曲线。研究结果显示,低温状态下腐蚀反应速率较慢,随着温度的上升速率逐渐提高导致管道出现开裂、剥落等现象造成失效。为延长管壁使用寿命,提高性能,研究还提出缩短维护周期、温度控制、更换管材以及喷涂防腐涂料等措施。

高参数垃圾焚烧余热锅炉过热器控温防腐分析

为了解决垃圾焚烧锅炉过热器易腐蚀爆管的痛点问题,以某机械式炉排锅炉及配套余热锅炉为研究对象,分析主蒸汽参数和热负荷对过热器防腐控温设计的影响,得到不同主蒸汽参数、垃圾低位热值和处理量下过热器入口烟温、主蒸汽温度和减温水量的变化范围。计算结果表明:MCR工况下,过热器入口理论最小烟温随着主蒸汽参数提升而增加,4.0 MPa/400℃参数下,其值为465℃,对于13 MPa/430℃(炉内再热)参数下,其值为620℃,高于13.5 MPa/450℃(炉外再热),存在较高的高温腐蚀风险。

锅炉高温过热器管爆裂失效分析

某食品加工企业锅炉高温过热器管于2022年进行更换,在2023年检验过程中,发现更换后的过热器管束中有一只管道的弯头处出现爆管失效,为了探明该过热器弯管爆管原因,采用利用超声波测厚仪、直读光谱仪、扫描电镜、显微硬度仪、金相显微镜等仪器设备对失效的过热器管进行分析。分析结果表明:过热器管的化学成分正常,金相检测发现组织内部存在大量的滑移线,表明管道在经过冷弯成型后,并未进行热处理,导致了加工硬化,同时使用扫描电镜分析显示,断口呈脆性断裂。由此可知,冷弯加工导致弯管材质硬化,在高温高压环境下,弯管最终发生脆性断裂。

生物质锅炉受热面高温腐蚀分析及相关措施

在生物质锅炉中,受热面高温腐蚀是一个非常严峻的问题,严重影响了生产安全与经济效益。生物质锅炉的主要燃料是秸秆、木屑等农林残留物,燃烧后烟气中会含有大量的氯化钾、氯化钠以及氨等具有较强腐蚀性的物质,对生物质锅炉受热面产生了较强的腐蚀风险。本文从研究生物质锅炉受热面的腐蚀的意义出发,对生物质锅炉受热面高温腐蚀的生成条件、特点等展开分析,给出了预防受热面腐蚀的有效措施,以达到锅炉安全稳定运行的目的。

采用添加剂抑制生物质锅炉受热面沉积试验分析

以75 t/h生物质循环流化床锅炉为试验平台,在工业环境下加入复合添加剂进行试验,采集高温受热面沉积样品,通过X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪及扫描电镜等对沉积物组成成分、微观结构和沉积机理进行分析。结果表明,加入复合添加剂后锅炉高温受热面沉积物成分和结构发生明显改变,添加剂反应生成了CaSO_(4)、Ca_(2)AL_(2)SiO_(7)、CaSiO_(3)等高熔点的钙盐化合物,提高了灰熔点,降低了灰沉积性,对高温受热面的沉积具有明显的抑制效果。同时通过阶梯添加试验可得出复合添加剂的最经济添加量为0.15 t/d,电厂可以根据有效添加量来进一步评估长期添加复合添加剂的经济可行性。

循环流化床锅炉高温屏式过热器变形原因分析

某型循环流化床锅炉内部检验时发现炉膛高温屏式过热器均产生严重弯曲变形,测量其最大挠度约为800 mm。经现场检测,管材厚度、材质均没有明显变化。查阅锅炉技术资料和运行数据分析得出不合理的设计及运行工况是其产生屈曲和塑性变形的主要原因,并通过材料力学理论推导和有限元数值模拟给出了最大变形量的计算公式以及最小失稳应力值,最后提出了几点解决措施方案。

某循环流化床锅炉高温过热器爆管原因分析

某循环流化床锅炉高温过热器出现了爆管的现象,爆口附近其他受热面也被吹损。通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、力学性能试验、断口分析及能谱分析等方法,对发生爆漏的高过鳍片管样品进行了失效原因的分析,结果表明:样品的角焊缝外观质量有缺陷,焊缝的边缘圆滑过渡不佳,局部存在凹陷,角焊缝其他检验结果及换热管母材与鳍片母材的其它检验结果未见明显异常;样品的爆管类型为应力腐蚀,主要是管屏在运行过程中由于不同位置温度差异大,由于热胀不同产生了应力,此外,角焊缝残留了部分焊接应力。角焊缝外观成形缺陷也加速了爆管的发生。建议对该循环流化床锅炉的高过管屏角焊缝部位进行探伤,若发现焊接缺陷,应及时消除。同时,应采取降低管屏热胀应力的措施,如可将管屏沿中部鳍片纵向切开等。研究结果可为国内其他锅炉同类问题解决提供参考。

生物质锅炉烟气钠基高温干法脱硫工艺的设计及应用

以某项目为例,阐述了针对生物质锅炉的烟气特性进行的钠基高温干法脱硫工艺设计,采用了一系列针对性的工艺结构,工程应用结果表明,工艺结构效果显著,该项目烟气排放指标达到超净要求。

某火电厂高温过热器防磨瓦频繁脱落原因分析及应对措施

针对某电厂锅炉低氮燃烧器改造后炉膛出口烟温升高,导致高温过热器区域防磨瓦频繁脱落的实际情况,分析了造成烟温升高及防磨瓦脱落的原因。结合电厂实际情况,确定了改造方案,并取得了一定的成效,为同类型机组炉膛出口高温段受热面防磨措施的治理提供了借鉴。

5种电站锅炉过热器用材料高温腐蚀试验研究

选取超超临界电站锅炉高温过热器用钢Tempaloy AA-1、Super 304H、TP347HFG、Tem-paloy A-3和HR3C为研究对象,在实验室真空炉中模拟实际烟气进行气相和气相-熔盐两相高温腐蚀试验.提出用腐蚀层厚度和迁移渗透深度之和作为衡量腐蚀速率的指标,分别得到5种钢的抗气相及气相-熔盐两相高温腐蚀能力.结果表明:5种过热器材料抗气相高温腐蚀的能力都很强;Tempaloy A-3、TP347HFG、Super304H、Tempaloy AA-1和HR3C5种钢的抗气相-熔盐腐蚀的能力依次增强;过热器材料的腐蚀主要是气相-熔盐两相腐蚀.

生物质直燃锅炉过热器管材的高温腐蚀动力学特性

针对生物质中氯含量较高,生物质直燃锅炉在运行中经常发生氯引起的过热器高温腐蚀问题,模拟生物质直燃锅炉过热器工作的温度条件和含HCl的烟气气氛,利用管式炉采用增重法对15Cr Mo G,12Cr1Mo VG,12Cr2Mo WVTi B,20G,T91,TP347H和0Cr25Ni20七种常用的过热器管材进行高温腐蚀实验.研究各管材的腐蚀增重拟合曲线,并基于热分析动力学方法对高温腐蚀的动力学模型进行分析.结果表明,腐蚀增重符合抛物线规律,温度和HCl浓度对腐蚀速度影响显著.7种管材中,T91,TP347H,0Cr25Ni20具有较好的耐高温腐蚀性能,这可能与它们的合金组分中较高的镍含量有关.动力学分析结果显示,高温腐蚀反应遵循一维扩散动力学模型.

超超临界1000MW机组锅炉高温受热面炉内壁温测量及分析

通过在华能玉环电厂4×1 000MW机组锅炉炉内受热面管壁安装高温热电偶,获取了该机组高温受热面在起动和运行过程2种工况下的壁温数据,并基于相关分析法,对炉内壁温与炉外壁温以及负荷等参数间的关系进行了分析。结果表明:在机组冷起动过程中,各受热面的炉内壁温与负荷显著相关;炉外壁温与负荷除在二级过热器上相关性略低,在其后的3个受热面则表现出强相关性;炉内壁温与炉外壁温也具有显著的相关关系。在机组运行过程中,炉内壁温与负荷相关性沿烟气流动方向逐渐减小;炉外壁温与负荷没有表现出明显的相关性;炉内壁温和炉外壁温除在二级再热器上表现为强相关性,在各级过热器无明显相关关系。

生物质锅炉钢材在氯化钾接触条件下腐蚀特性

为了比较不同材料抗腐蚀特性，模拟生物质锅炉过热器区的条件，在550～700℃范围内对生物质锅炉常用的20G、12CrlMoVG、Super304、SUs316、TP347H、HR3C等钢材进行腐蚀特性对比研究．通过测定试样的增重量，得出腐蚀特性曲线；利用能谱分析仪、扫描电镜和X射线衍射仪对试样腐蚀后的形貌特征、元素质量分数和腐蚀产物的组成进行分析．结果表明，在高温下，常用钢材抗KCl高温腐蚀能力的排序为HR3C〉TP347H〉Su-per304〉SUs316〉12CrlMoVG〉20G；温度和金属表面KCl的附着量对高温腐蚀具有重要影响；KCl高温下可以和合金钢表面镍铬氧化物钝化层反应，直接破坏钝化层的保护作用，从而加速氧化腐蚀的进行．

TP316L在生物质锅炉过热器气相条件下的腐蚀特性

模拟生物质锅炉过热器区的气相条件,对奥氏体不锈钢TP316L进行腐蚀试验研究。通过试样的增重量,得出了腐蚀动力学曲线。利用配有能谱分析仪的扫描电镜和X射线衍射仪,对试样腐蚀后的形貌结构、元素含量和腐蚀产物的组成进行了分析。试验表明:(1)TP316L对气相HCl和反应温度比较敏感,随着反应温度的增加,TP316L的抗腐蚀性能明显降低,但总体上耐腐蚀性能良好;(2)气相中的SO2会对氯化腐蚀产生抑制作用。

超临界锅炉高温过热器T91钢管爆管分析

通过宏观分析、化学成分、显微组织、常温和高温力学性能、扫描电镜分析等试验手段对某电厂超临界锅炉高温过热器出口T91钢管爆裂的原因进行了分析。结果表明:由于管材组织严重老化、力学性能下降,以及短期过热等因素共同影响,钢管在超温过热环境下运行导致管壁承受的应力超过了其屈服极限,从而在相对薄弱的向火面处发生开裂。

超超临界1000MW机组锅炉高温受热面壁温变化规律分析

利用超超临界1 000MW机组锅炉高温受热面炉膛内壁温测量数据以及锅炉运行实时数据,分析炉内壁温变化与机组负荷、受热面出口壁温、测点位置等的关系,得到炉内高温过热器和高温再热器壁温变化曲线。结果表明:受热面出口壁温不能真实地反映炉内实际壁温;壁温与机组负荷变化一致;高温过热器炉前侧壁温随机组负荷的上升有所下降,炉后侧壁温与机组负荷变化一致。

1000 MW机组蒸汽管道氧化皮吹扫工艺研究

为分析超超临界1 000 MW机组锅炉高温过热器管泄漏原因,对现场采集的管样进行了宏观形貌检查、理化性能试验、显微组织分析及材料硬度测试。结果表明,锅炉高温过热器管泄漏原因为管道内氧化皮剥落,堵塞管道,引起局部过热所致。对此,提出利用高低压旁路,进行常态化蒸汽吹扫,以实现锅炉蒸汽管道内氧化皮受控剥落、有序排出,保证机组后期的运行安全。氧化皮常态化吹扫方案实际应用效果良好,可为同类机组提供参考。

1025t/h锅炉高温过热器超温分析及改造

通过应用热偏差理论对国产1025t/h电站锅炉高温过热器超温问题进行分析研究发现;超温的根本原因是沿炉宽烟气侧热负荷分布与蒸汽流量分布不匹配。针对该炉型的特点提出改造方案,不仅降低了高温过热器外圈管出口汽温,同时减少了减温水量,提高了过热蒸汽出口温度。改造后测得的汽温值与计算值吻合得较好。

生物质锅炉过热器气相HCl腐蚀试验的动力学研究

模拟生物质锅炉过热器区的气相条件,对锅炉常用20G管材进行了腐蚀试验研究。运用化学动力学及热分析的基本原理对试验数据进行处理,得出了20G管材在气相HCl中腐蚀遵循的是二维扩散模式的结论。计算出反应的活化能和指前因子,得出腐蚀动力学表达式,分析了氯化腐蚀的过程和机理。