锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施

时间：2025-07-11

火电厂水冷壁高温腐蚀原因分析

水冷壁高温腐蚀的原因分析及预防措施

我厂#2炉在本次B级检修中发现水冷壁存在高温腐蚀现象，高温腐蚀区域大约在D层燃烧器与层燃烧器之间, 在这一区域水冷壁高温腐蚀后，壁厚明显减薄，最薄处仅有5mm, 因而强度降低，极易造成水冷壁爆管和泄漏，危及锅炉安全运行。

针对水冷壁高温腐蚀问题,生产部、调度部、运行分场进行了多次分析和探讨，认为我厂水冷壁高温腐蚀的原因大致有以下几个原因：

1、我厂燃煤为山西贫煤，该煤种含硫及硫化物较多，高含硫量使煤在燃烧中产生较多的腐蚀性物质，直接导致水冷壁的高温腐蚀。同时，由于近年来煤炭市场供求关系的转换，煤质难以得到保证，由于煤质较杂多变，运行中往往引起煤粉变相，着火点推迟，燃烧速度低等一系列问题。

2、我厂锅炉为亚临界锅炉，饱和水温约为360 ℃，水泠壁温度可达400℃，在该条件下管壁被氧化，使受热面外表形成一层Fe2O3和极细的灰粒污染层，在高温火焰的作用下，灰分中的碱土金属氧化物（Na2O、K2O）升华，靠扩散作用到达管壁并冷凝在壁面上，与周围烟气中的SO3化合生成硫酸盐。管壁上的硫酸盐与飞灰中的Fe2O3及烟气中的SO3作用，生成复合硫酸盐，复合硫酸盐在550℃-710 ℃范围内呈

液态，液态的复合硫酸盐对管壁有极强的腐蚀作用。

3、我厂入炉煤粉长期偏向，造成煤粉直接冲刷水冷壁，在水冷壁附近区域造成还原性气氧，导致高温腐蚀。

火电厂水冷壁高温腐蚀原因分析

4、我厂为四角切圆燃烧锅炉。当一、二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧水冷壁偏转，此时刚性较弱的一次风射流将比二次风偏转更大的角度，从而使一、二次风分离。一、二次风的刚性相差越大，这种分离现象越明显。由于部分一次风射流偏离了二次风，煤粉在缺氧状态下燃烧，在射流下游水冷壁附近形成局部还原性气氛，从而引发高温腐蚀。

我厂对水冷壁高温腐蚀问题十分重视，多次请教电研院专家并邀请来我厂进行考察分析指导，并于华北电力大学合作，针对水冷壁高温腐蚀问题进行了专题研究。

专家认为用烟气中的O2含量来监测高温腐蚀存在一定的局限性。在低氧状态下，CO含量的高低反应了烟气还原性气氛的强弱，同时CO与H2S之间也存在直接关系。当近壁烟气中CO含量较低时(如小于3%)，可以认为烟气处于弱还原性或接近中性气氛状态，此时H2S的含量也相应较低，虽然氧量不足，但水冷壁发生高温腐蚀的可能性非常小；只有当近壁烟气中CO含量较高时，烟气处于强还原性气氛，同时存在大量的H2S等气体，才易造成水冷壁高温腐蚀。

通过上述水冷壁形成高温腐蚀的原因分析，结合专家提出的建议，我们制定了以下预防水冷壁高温腐蚀的措施。

1、控制煤粉细度R90控制在10～13％之间，防止煤粉过粗，以保证燃料在炉膛内及时燃尽，避免火焰直接冲刷水冷壁。

2、一次风的控制方式：无论负荷高低，一次风速应控制在23～25米/秒，混合温度控制在210～230℃度之间，高负荷运行时，由于给

火电厂水冷壁高温腐蚀原因分析

粉量大，一次风压可适当提高到4.0～4.5kpa，以满足带负荷的需求；当负荷低于220MW时，应控制一次风压在3.5 ～4.0kpa，并尽量采用集中燃烧方式，以有利于低负荷稳燃；

3、二次风速控制方式：正常运行二次风速应控制在35～45m/s，对应的二次风压在0.6～1.1kpa，根据负荷变化情况适当控制。但要特别注意低负荷运行时，二次风压最低不得低于0.8kpa，因为低于0.8kpa二次风速过低会造成火焰铁墙，产生高温腐蚀；

4、过热器后氧量正常运行应控制在4～6％，高负荷运行时，在允许情况下尽量控制在4～5％，低负荷运行应适当控制到5～7％；

5、当负荷低于190MW时，尽量少投火嘴，防止一次风粉浓度过低，风速过高，影响燃烧的稳定性。应采用集中燃烧方式，投用火嘴12～14只，关闭A、B层周界风，控制A、B层给粉机转速在450～550 rpm，一次风总风压为3500～3800Pa；

二次风总风压为800～1000 Pa；

7、过热器后氧量为5～7%；

8、炉膛负压－100±50 Pa；

9、二次风配风方式，AA为100%，根据情况，可关闭AB层二次风门，其它运行层二次风门开度为80～100%，停用层的火嘴应关闭相应的二次风门；