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给水加氧处理与高温过热器氧化皮问题分析 作者：于汀 浙江省宁波市 315722 摘要：随着国内高参数大容量机组数量的增多，锅炉高温受热面氧化皮的生长与脱落问题越来越突出，某厂两台加氧机组也相继发生了氧化皮的大面积脱落现象，严重地影响了机组的安全经济运行。本文参考了有关氧化皮问题的研究资料，对某厂有关运行数据和给水加氧情况进行了统计分析，并针对某厂氧化皮问题的现象和特点对氧化皮问题的成因进行了初步的分析和探讨，从而寻求氧化皮快速生长的原因和防止此类问题发生的途径。。关键词：超监界机组 给水加氧处理 氧化皮 1 引言 某厂4台机组的锅炉设备均为超临界本生直流炉，过热器出口蒸汽温度571℃，压力25.4MPa，相继于06年的4月-11月正式投入运行，给水采用加氨加联氨的全挥发性处理方式，08年6月其中2台机组转为加氨加氧的联合水处理方式，在08年底的机组停运过程中加氧的2台机组相继发生了高温过热器内氧化皮的大面积脱落。 2 氧化皮生长脱落情况及危害 2台加氧机组在停机过程中未级过热器内发生了大面积的氧化皮脱落和堆积现象，其中#1机组在停机时采取了更加严格的针对加氧机组的停机操作办法。检查发现，在割开的未级过热器底部U型管的斜管段内壁发现有氧化皮开裂痕迹，较严重的管子内氧化皮堆积长度约150-200mm，最严重处有超过20mm厚度的氧化皮堆积，检修中进行了人工割管清理。割取#1机组的高温再热器第13屏前数第4根管段（材质T91），检查内壁有灰色完整的氧化皮附着，没有发现氧化皮脱落痕迹。 外观检查未过管内附着的残余氧化皮手感光滑、坚硬。脱落下的氧化皮外表面呈灰色，内表面呈黑褐色，卡尺测量氧化皮厚度约0.07-0.08mm，脱落下的氧化皮形状为不规则的小片状（长度约1-7mm）和粉状混合物，#1机组以粉未状的居多。 在未加氧的#3机组停机检查中未发现明显的氧化皮堆积情况，割取二段TP347H管样，目测氧化皮厚度约0.02-0.03mm，个别部位有氧化皮开裂痕迹。 因脱落的氧化皮量少，未取到样品。 割取管段内残余氧化皮及脱落下的氧化皮形态见如下附图1。 材质：TP347H 材质：T91 统计表明，氧化皮一般更容易在降温过程中发生剥落，在350℃附近发生剧烈剥落。在较高温度下剥落的氧化皮为片状，在较低的温度下剥落的氧化皮为粉状。 作为高温高压部件的过热器、再热器，由于其服役的恶劣环境造成了管材的严重氧化腐蚀。管内壁氧化皮的存在会导致管壁的有效壁厚减少，管壁的应力相应增加，同时氧化皮的增厚会导致管壁的导热性能变差，使管壁的平均运行温度提高，当发展到一定程度时，最终将导致锅炉炉管的爆漏事故的发生。 氧化皮的大量脱落，给正常生产造成了很大的影响。在机组每次停运后，需请专业人员对受热面进行磁力检查，判断氧化皮的脱落堆积情况，发现脱落时需割管进行人工清理，使每台机组增加检修时间5-7天，增加检修费用几十万元，若清理不彻底，在启机后极易造成管道的堵塞引起超温爆管。据调查，有些电厂的汽机主汽门、调速汽门等阀门的门杆和门芯表面、汽机转子、调节级叶片表面也发现有较严重的氧化皮剥离和固体颗粒磨蚀现象，有的甚至导致了主汽门及调速汽门的卡涩拒动现象。 3 氧化皮问题影响因素分析 3.1 给水处理方式 国内外研究观点认为：蒸汽管道汽侧氧化物的生长与剥离，和机组的水工况改变，即采用加氧处理无关。蒸汽管道表面的氧化膜，是蒸汽对金属直接氧化所形成的。 从调查情况看，在发生与未发生氧化皮问题的机组中加氧与不加氧的机组都有。而某厂4台机组设备布置与管材相同，加氧的机组发生了大面积的氧化皮脱落现象，氧化皮厚度明显大于未加氧的机组，实际情况与理论观点出现了矛盾，具体原因还需从多种角度进行深入的分析。 3.1.1 给水加氧处理的条件 除凝汽器冷凝管外汽水循环系统各设备均为钢制元件；100%精处理；给水氢电导率0.15μS/cm；锅炉水冷壁壁的结垢量达到200-300g/m2时，在给水采用加氧处理前宜进行化学清洗。 至加氧时, #1、2机组水冷壁结垢量分别为约210g/m2、140 g/m2。 当机组稳定运行、给水氢电导率0.1 μs/cm时，实施加氧转换，加氧前水汽指标达到了加氧要求。 3.1.2加氧后水汽品质 整个试验过程中,给水及主汽氢电导率明显增大，#1给水氢电导率0.30μs/cm的时间有4小时，Fe及Cl-、SO42-、NO3-的含量也有不同程度的增长。其它各项控制指标在控制要求范围内。 加氧转化试验后的运行阶段，除给水及主汽的氢电导率、SO42-含量较挥发性处理方式