燃烧高硫煤对冲锅炉水冷壁高温腐蚀研究

针对某电厂哈尔滨锅炉厂设计制造的HG1021/18.2-YM3型亚临界自然循环锅炉水冷壁高温腐蚀问题进行了研究,在检修期间了解到水冷壁存在较为突出的腐蚀问题,并针对问题提出风向调整和假想切圆直径改造方案,了解改造后水冷壁高温腐蚀问题的改善效果。分析认为与低氮改造后空气分级燃烧技术、四角切圆燃烧器直径过大有关;通过改造后炉内速度场、温度场、CO浓度场和O_(2)浓度场、H_(2)S浓度场观察,证实改造方案可改变火焰冲刷问题、缩小高温区域、提升氧化性气氛,调节炉内H_(2)S浓度。最后通过实际工程验证,改造后方案可有效改变水冷壁重点区域高温腐蚀问题。

3×135MW循环流化床锅炉湿法脱硫工程改造设计研究

自备电厂燃煤锅炉实际使用燃煤特性与设计值偏离,尤其是入炉煤的低位发热量降低和含硫量升高,导致烟气中二氧化硫排放浓度大幅度增加。而环保要求更为严格,烟气中二氧化硫的排放浓度限制从之前的400mg/m^(3)降低到50mg/m^(3)。由于以上两个原因,原先安装的炉内脱硫系统无法满足锅炉的大气环保排放要求。需要采用效率更高、技术更成熟的石灰石-石膏湿法脱硫工艺对自备电站三台锅炉进行脱硫工程改造,以实现锅炉烟气的SO2达标排放。

660 MW等级燃重油锅炉水冷壁高温硫腐蚀研究

本文介绍了某660 MW等级燃高硫份重油项目锅炉水冷壁腐蚀情况,探讨研究了炉膛水冷壁高温硫腐蚀机理,分析了该类型锅炉炉膛水冷壁产生高温腐蚀的具体原因,并针对性提出了防止腐蚀的措施。

干熄焦高压锅炉管道用钢管爆裂原因分析

针对干熄焦高压锅炉管管道用钢管爆裂问题,开展了宏观断口、化学成分、显微硬度、金相组织、扫描电镜SEM+EDS等检验分析。结果表明:钢管迎气面外壁暴露在高温循环介质中,发生了高温硫腐蚀,腐蚀产物又受到循环介质的冲刷而脱落,暴露基体,再次腐蚀,如此循环往复,致使锅炉管外壁减薄,当锅炉管的强度不足以承受内部过饱和蒸汽的压力时,锅炉钢管向外爆裂。为避免事故再次发生,提出了改进建议。

电站锅炉燃用高硫煤技术的探讨

主要分析了电站锅炉燃用高硫煤造成的危害及危害发生的机理,并结合某电厂锅炉燃用高硫份煤种发生的一些问题的典型案例,对电站锅炉燃高硫煤技术进行了相应的探讨。

燃用高硫煤W火焰锅炉结焦与炉效综合治理

某燃用高硫无烟煤W火焰锅炉,日常运行存在结焦严重、锅炉效率低等问题,通过适当提高运行氧量、降低A/D磨煤机煤粉细度、关小乏气挡板、开大燃烧器B风门、关小燃烧器F风门等优化调整后,排烟温度由148.9℃降至145.4℃,CO含量由675μL/L降至37μL/L,飞灰含碳量由5.00%降至2.87%,未燃碳损失由2.49%降至1.74%,锅炉热效率由89.82%提高至90.93%,观火孔处挂焦量明显减少,捞渣机处渣量明显增多,锅炉掉焦次数减少,炉膛结焦状况明显改善。

高含硫天然气净化装置余热锅炉系统优化改造

普光气田天然气净化装置尾气焚烧炉余热锅炉系统由于设备腐蚀失效,造成排烟温度超高及装置的频繁停车,由此带来了较大的安全隐患、经济损失以及环保的压力。通过对余热锅炉系统的故障原因分析,提出了相应的改造措施。改造后的余热锅炉系统相比原系统排烟温度降低了30℃,回收了更多热量,也降低了装置的故障频率,保障了装置平稳运行。

对冲燃烧锅炉防高温硫腐蚀改造的数值研究

针对某600MW超临界对冲燃烧锅炉在低氮技术改造后侧墙壁面出现明显的还原性高温硫腐蚀现象,采用在侧墙添加贴壁风装置方案,并对添加贴壁风装置前后工况进行了全炉膛数值模拟,分析了侧墙壁面附近的烟气成分分布以及贴壁风对炉内燃烧和高温硫腐蚀的影响.结果表明:未添加贴壁风装置的原始工况下,壁面附近CO主要集中在侧墙中心,且O2体积分数较低,模拟所得还原性区域与实测腐蚀位置吻合良好;添加贴壁风装置后,侧墙CO体积分数明显下降,O2体积分数明显升高,壁面的还原性气氛得到有效改善,且此方案对炉内燃烧和污染物排放的影响较小.

燃煤硫的析出和迁移特性及其对锅炉水冷壁高温腐蚀的影响

利用具有滴管炉和固定床特点的试验反应系统,研究了3种典型原煤样品在热解和燃烧过程中硫的析出和迁移特性,得到煤种、温度、升温模式和过量空气系数对硫析出特性的影响规律.通过煤粉燃烧模拟电站锅炉烟气气氛,研究了硫及其化合物对水冷壁管高温腐蚀的影响.对腐蚀试样表面的微观分析表明:温度越高、过量空气系数越小,腐蚀试样表面氧化皮越厚;随着温度升高,气相含硫产物转化率提高.

600 MW燃煤机组烟气污染物控制研究

以某600 MW超临界燃煤机组为例,研究了燃用高硫、中高灰、特低挥发分煤的W火焰锅炉排放效果。机组采用“选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)+选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝+配高频电源和旋转电极的双室五电场电除尘器+双塔双循环技术的石灰石-石膏湿法脱硫(3+5层喷淋)”的超低排放技术路线,根据机组分散控制系统(distributed control system,DCS)和连续排放监测系统(continuous emission monitoring system,CEMS)数据,烟囱出口NOx、烟尘和SO2浓度均能稳定达到超低排放水平。SNCR装置运行状态良好,SCR装置氨逃逸较大,最大值为27.51 mg/m^(3),A、B侧超过设计值2.28 mg/m^(3)的概率分别为51.86%和45.96%,原因为脱硝系统浓度场分布不均。脱硫系统浆液密度控制较好,一级塔浆液pH值控制较好,二级塔浆液pH值控制偏低,未发挥出双塔双循环技术的优势。SO_(2)、NO_(x)和烟尘排放强度比2019年全国平均排放强度低48.7%、7.7%和28.9%。

模拟燃用高硫煤锅炉烟气环境中Haynes 282合金的腐蚀行为

为了研究先进超超临界候选合金在燃用我国典型煤种的烟气/煤灰条件下的腐蚀行为和机理,本文以700℃先进超超临界机组锅炉关键部件候选材料镍基合金Haynes 282为研究对象,在模拟燃用国产高硫煤的650、700、750℃烟气/煤灰腐蚀环境中进行烟气腐蚀试验,通过腐蚀动力学曲线、X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱研究了其高温烟气腐蚀行为及腐蚀产物生成机理。结果表明:在650℃时腐蚀速率最低,机理以高温氧化为主,腐蚀产物主要为Cr_2O_3;700、750℃时,合金均发生一定程度第二类硫酸盐型热腐蚀,腐蚀产物均呈内外双层结构,外层富O、Ni、Co,内层富O、Cr、S、Mo;700℃时腐蚀速率最快,低熔点共晶盐挥发程度加剧导致了750℃时腐蚀速率略有下降,650℃时腐蚀速率最低。

对冲燃烧锅炉水冷壁高温硫腐蚀分析及防治

在某超临界600MW机组对冲燃烧锅炉检修中发现,侧墙水冷壁存在严重的腐蚀现象。对该区域腐蚀进行检查和烟气氛围测试发现,腐蚀类型为高温还原性硫腐蚀,且侧墙中间区域腐蚀较为严重,其中侧墙壁面附近烟气中腐蚀性气体H2S的体积分数高达10-3以上。对此,设计了一套安装于燃烧区域侧墙水冷壁上的贴壁风系统,改造后A、B侧墙的H2S体积分数分别下降了83.20%和87.16%,A、B侧墙的O2体积分数分别提高了224.5%和155.3%。增加贴壁风系统可有效抑制侧墙还原性气氛的形成,从而控制了水冷壁的高温硫腐蚀。

贴壁风缓解和解决锅炉炉内高温腐蚀

应用低氮旋流燃烧器的超(超超)临界锅炉普遍出现了水冷壁高温腐蚀现象,成为电站锅炉运行的重大安全隐患。试验研究与分析认为,煤粉刷墙、两侧墙附近呈强还原性气氛,即存在高浓度CO、H2S是导致高温腐蚀发生的主要原因。数值模拟计算、实验室冷态试验、实炉冷态试验和热态试验证明,贴壁风是缓解和解决大型电站锅炉炉内高温腐蚀方法。

石化企业高硫石油焦利用途径探讨

介绍了高硫石油焦作锅炉燃料、气化原料和水泥窑燃料等几种利用方法，并进行了技术经济比较。提出当石化企业新增用气和用电负荷较大时，建设循环流化床热电站燃用高硫石油焦应是首选方案，否则高硫焦以外销为好。石油焦气化技术如果能结合供汽、供电和化工物料联产进行设计，可增大气化规模，充分利用规模效益，这样做尽管投资较大，还是有竞争力的，而且该方案的环保效果较好。石化企业在经济条件许可的情况下，可考虑选用高硫石油焦气化方案，如企业自产的高硫石油焦不够，可将几家企业所产的高硫石油焦集中使用，或高硫石油焦与煤混用。

一种减少烧高硫燃料带来SO_2污染的重要途径——用循环流化床燃烧技术改造旧锅炉

用循环流化床燃烧技术改造旧锅炉,烧高硫燃料,在国内外得到了很好的发展。文章总结了国内外用循环流化床燃烧技术改造旧锅炉。烧高硫燃料的一些典型示范工程。这些示范工程的成功经验证实:旧锅炉政循环流化床燃烧锅炉烧高硫燃料,是减少SO2污染的重要途径之一,是切实可行的。

硫磺回收装置中的异形废热锅炉设计

介绍了超级克劳斯工艺硫磺回收装置中异形废热锅炉的设计,着重叙述了工作于高温工况下的废热锅炉的管板设计。文中提出的计算方法和采用挠性管板的思路以及所采用的管板的高温防护措施可为同类设备设计参考。

燃用高硫煤W火焰锅炉纳米陶瓷涂层技术

为解决燃用高硫煤W火焰锅炉受热面发生的高温硫腐蚀、冲蚀磨损与沾污结渣等共性问题,提出施用ZST高温纳米陶瓷材料进行防腐、防磨、防结渣处理。本文阐述了ZST高温纳米陶瓷表面材料的性能指标和技术特点,以及喷涂施工工艺,并在某电厂燃用高硫煤W火焰锅炉受热面上进行了喷涂试验。喷涂后的受热面经4 000 h现场服役,涂层表面完好,宏观检查和微观检测分析结果表明,该纳米陶瓷涂层具有优异的耐腐、抗磨和防结渣的作用。

某锅炉水冷壁腐蚀原因分析及其改进措施

针对某电厂锅炉水冷壁管的严重腐蚀问题,通过宏观形貌检查、化学成分分析、微观组织分析及能谱分析等方法进行了系统分析。结果表明:该锅炉燃用高硫煤时,炉膛火焰中心偏斜导致水冷壁局部出现还原性气氛,产生硫化物型高温腐蚀。最后针对具体原因,提出了控制燃煤质量、调整燃烧、增加贴壁风等改进措施,有效地解决了该锅炉水冷壁高温腐蚀问题。

1000 MW超超临界二次再热机组掺烧高硫煤的研究

以国电泰州电厂新建工程2×1000MW超超临界二次再热机组工程3号机组作为掺烧高硫煤试验研究对象,在800 MW负荷下进行不同比例的高硫煤掺烧试验,分析机组掺烧高硫煤后的安全性、经济性和环保性,确定机组最佳掺烧比例。不同掺烧比例下,测量锅炉飞灰含碳量、大渣含碳量、炉膛壁面氛围参数、锅炉效率、制粉耗电率、风机耗电率、脱硫耗电率、厂用电率和空气预热器冷端综合温度等指标,计算发电成本。经过试验确定,800 MW负荷时,经过掺烧高硫煤,可以将煤中硫分平均值控制在1%左右,机组经济性、安全性和环保性最佳,机组年节约成本约44万元。

700 MW四角切圆燃烧锅炉降低水冷壁高温腐蚀配风改造应用研究

为防治四角切圆燃煤锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀,在某电厂2台700 MW机组锅炉上进行了燃烧配风优化改造,并进行了燃烧调整试验。结果表明:燃烧配风优化改造后,锅炉水冷壁贴壁气氛显著改善,炉膛水冷壁高温腐蚀得到有效防治,锅炉运行安全性和经济性显著提高,为四角切圆燃烧电站锅炉防治水冷壁高温腐蚀提供了积极的示范作用。