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超超臨界鍋爐氧化皮的產(chǎn)生和防治(已修改)

2025-08-17 17:15 本頁面
 

【正文】 超超臨界鍋爐氧化皮的產(chǎn)生和防治隨著機(jī)組容量越來越大,蒸汽參數(shù)越來越高,金屬在高溫環(huán)境下不斷產(chǎn)生氧化皮。并伴隨氧化皮剝落堆積,造成管壁超溫并最終導(dǎo)致鍋爐四管爆漏事故。因此氧化皮的產(chǎn)生和剝落是影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行因素之一。一、氧化皮生成的原因由于高溫高壓蒸汽具有氧化性,從400℃以上開始具有較強(qiáng)氧化性,500℃700℃具有最強(qiáng)氧化性,600℃以上氧化速度加快。500℃以上,奧氏體鋼就與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)氧化層,570℃以上,氧化層中增加了FeO相,材料氧化速度加快。在600℃620℃之間,金屬氧化速度存在突變點(diǎn),氧化層迅速增厚,氧化層達(dá)到一定厚度,運(yùn)行條件變化時(shí),容易導(dǎo)致氧化層脫落,成為氧化皮。氧化皮是高汽溫參數(shù)帶來的副產(chǎn)物。氧化皮基本是雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)外層厚度相當(dāng),外層主要是疏松結(jié)構(gòu)的Fe3O4,內(nèi)層為致密結(jié)構(gòu)的(FeCr)3O4,其中Cr含量隨金屬不同而不同。奧氏體鋼只脫落外層氧化皮,內(nèi)層不易脫落。鐵素體鋼內(nèi)外兩層都易脫落,管壁內(nèi)部運(yùn)行一段時(shí)間容易形成新的氧化皮,造成反復(fù)的形成和反復(fù)的脫落。在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中,鍋爐高溫過熱器、高溫再熱器長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下,管壁出現(xiàn)短時(shí)超溫是比較常見現(xiàn)象。在長(zhǎng)時(shí)超溫和短時(shí)超溫情況下,管材抗氧化能力大大降低。加快氧化皮的生產(chǎn)和發(fā)展。二、氧化皮的危害氧化皮的產(chǎn)生和剝落對(duì)機(jī)組運(yùn)行的危害:(1) 氧化皮剝落阻礙管內(nèi)蒸汽流動(dòng),使壁溫大幅升高,金屬蠕變脹粗,造成鍋爐受熱面管壁超溫爆管。(2) 氧化皮的絕熱作用引起受熱面管金屬壁溫上升,影響管材壽命。(3) 氧化皮對(duì)汽輪機(jī)產(chǎn)生固體顆粒侵蝕,造成調(diào)門、噴嘴和葉片侵蝕損壞。(4) 氧化皮產(chǎn)生容易造成主汽門卡澀,機(jī)組停運(yùn)造成主汽門關(guān)閉不嚴(yán),威脅機(jī)組安全運(yùn)行。(5) 氧化皮剝落容易堵塞疏水管,威脅機(jī)組安全運(yùn)行。(6) 氧化皮剝落造成汽水污染,嚴(yán)重影響汽水品質(zhì)。
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