▎一、引言

隨著國(guó)家環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格，為滿(mǎn)足新的污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電爐膛空氣分級(jí)、低氮燃燒器等低氮燃燒技術(shù)在站鍋爐上大量推廣應(yīng)用。其基本原理是將燃料與空氣在一定程度上實(shí)現(xiàn)分離，使得爐內(nèi)主燃燒區(qū)域?yàn)檫€原性氣氛，從而降低氮氧化物的排放。但在超臨界鍋爐上應(yīng)用這些低氮技術(shù)會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛水冷壁區(qū)域的發(fā)生高溫腐蝕。

水冷壁區(qū)域的高溫腐蝕是指爐內(nèi)水冷壁管在高溫?zé)煔獾沫h(huán)境里，具有高的管壁溫度時(shí)所發(fā)生的銹蝕現(xiàn)象。而發(fā)生高溫腐蝕的最重要的內(nèi)因條件是燃料中的含硫量較高，外部條件是高溫?zé)煔庖鸬乃浔诘母吖鼙跍囟群兔悍刍鹧尜N墻,壁面區(qū)域高還原性氣氛。水冷壁區(qū)域的高溫腐蝕通常集中在燃燒器附近。高溫腐蝕易造成水冷壁管變薄，從而引起爆管現(xiàn)象。水冷壁泄露爆管是影響鍋爐安全運(yùn)行的主要原因之一，對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行影響很大。

本項(xiàng)目結(jié)合對(duì)靖海電廠600MW機(jī)組鍋爐水冷壁區(qū)域高溫腐蝕的治理過(guò)程，在深入探究低NOx燃燒技術(shù)與鍋爐高溫腐蝕之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)出能有效防止高溫腐蝕的方法，在鍋爐上對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改造，并對(duì)鍋爐的運(yùn)行方式進(jìn)行了調(diào)整。基本解決超臨界對(duì)沖旋流燃燒鍋爐側(cè)墻水冷壁的高溫腐蝕問(wèn)題，為同類(lèi)型鍋爐高溫腐蝕問(wèn)題的解決提供借鑒。

▎二、設(shè)備現(xiàn)狀

1.鍋爐設(shè)備的基本情況。

廣東粵電靖海發(fā)電有限公司#1、#2機(jī)組600MW超臨界機(jī)組鍋爐是超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐（DG1950/25.4-II2），該爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。鍋爐采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)爐配6臺(tái)中速磨煤機(jī)。每臺(tái)磨煤機(jī)出口對(duì)應(yīng)6根一次風(fēng)管。采用低NOX旋流煤粉燃燒器，前后墻對(duì)沖布置，允許某層單排燃燒器投運(yùn)。36 只 HT－NR3 低 Nox 旋流式燃燒器分三層分別布置在爐膛前后墻螺旋水冷壁上。在每只 HT-NR3 燃燒器中，燃燒的空氣被分為三股，它們分別是：直流一次風(fēng)、直流二次風(fēng)和旋流二次風(fēng)。在最上層燃燒器之上布置有燃盡風(fēng)(OFA)風(fēng)口，16 只燃盡風(fēng)風(fēng)口分別布置在前后墻上。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煤，校核煤種為晉北煙煤。鍋爐全爐墻和煙道采用焊接膜式結(jié)構(gòu)。汽水系統(tǒng)中爐膛下部水冷壁和冷灰斗采用內(nèi)螺紋管螺旋管圈水冷壁，上部水冷壁和煙道水冷壁采用垂直上升水冷壁。

2.鍋爐水冷壁的腐蝕現(xiàn)狀。

廣東粵電靖海發(fā)電有限公司#1機(jī)制鍋爐自2007年1月投運(yùn)以來(lái)主要燃用神混煤、大友煤以及平朔煤，據(jù)鍋爐歷次檢修情況，發(fā)現(xiàn)燃盡風(fēng)與下層燃燒器標(biāo)高范圍內(nèi)兩側(cè)墻中部水冷壁高溫腐蝕嚴(yán)重，該問(wèn)題已嚴(yán)重威脅到#1鍋爐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2010年4月C級(jí)檢修期間，對(duì)#1爐水冷壁區(qū)域進(jìn)行了全面檢查。檢查中發(fā)現(xiàn)，#1爐螺旋水冷壁A、B兩側(cè)墻從燃盡風(fēng)到最上層吹灰器區(qū)域以及斜坡水冷壁與爐墻交界處發(fā)生大面積腐蝕。單側(cè)墻燃盡風(fēng)以上腐蝕范圍大約為15×16米的區(qū)域，兩側(cè)墻總面積約500平方米。水冷壁與爐墻交界處也有約200平方米發(fā)生腐蝕。螺旋水冷壁管原厚度為7.5mm，而敲掉垢后用測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均厚度只剩下6mm，最薄處只有5.7-5.8m，因此水冷壁可能因腐蝕而減薄。

#1機(jī)組鍋爐的水冷壁管初始厚度為7.5 mm，經(jīng)過(guò)3年運(yùn)行之后的側(cè)墻水冷壁厚度分布發(fā)生較大變化。從檢查的情況看，水冷壁腐蝕減薄現(xiàn)象面積較大，平均減薄量約為1.5mm，問(wèn)題非常嚴(yán)重。A側(cè)墻壁厚在6-6.8mm的區(qū)域面積約為350m2，B側(cè)墻的約為490m2，而且腐蝕區(qū)域主要分布在側(cè)墻中心和靠近前墻區(qū)域。為了降低NOx的排放，鍋爐采用了爐膛空氣分級(jí)技術(shù)，因此在主燃燒器區(qū)域過(guò)量空氣系數(shù)小于1，煤粉燃燒不完全，產(chǎn)生較多的CO，煙氣處于還原性氣氛。由于對(duì)沖鍋爐存在氣流沖刷側(cè)墻水冷壁的現(xiàn)象，造成了側(cè)墻水冷壁暴露于還原性氣氛中，因而容易引起高溫腐蝕。腐蝕嚴(yán)重的側(cè)墻區(qū)域靠近前墻，原因可能是后墻的風(fēng)量比前墻的大，使得前后墻對(duì)沖的截面靠近前墻，而對(duì)沖氣流沖刷側(cè)墻最嚴(yán)重的位置在對(duì)沖截面區(qū)域，因而腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域在側(cè)墻中心靠近前墻的位置。

▎三、水冷壁高溫腐蝕的原因分析

1.腐蝕物產(chǎn)物的分析。

為了分析水冷壁不同區(qū)域腐蝕產(chǎn)物，沿著腐蝕管的剖面，取3處不同位置的樣本，分別為腐蝕管外層產(chǎn)物、內(nèi)層產(chǎn)物和背火面外層產(chǎn)物，將樣本制成粉樣，密封保存，進(jìn)行X射線(xiàn)衍射（XRD）分析、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡-能譜分析（SEM-EDS）。通過(guò)對(duì)腐蝕管產(chǎn)物的物相分析，發(fā)現(xiàn)在腐蝕產(chǎn)物內(nèi)層鐵、硫的含量較高，其組成應(yīng)該是由腐蝕介質(zhì)腐蝕管壁金屬以及金屬保護(hù)膜生成的鐵硫化物，由于腐蝕產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)有大量孔隙，腐蝕氣體以及腐蝕介質(zhì)可以直接穿透表面，對(duì)內(nèi)部產(chǎn)生破壞，使內(nèi)部管壁硫化。由內(nèi)而外硫、鐵元素含量總體呈下降趨勢(shì)；硅、鋁元素由內(nèi)而外呈上升趨勢(shì)，與飛灰影響有關(guān)。其他元素如鈣等含量相對(duì)較少，在整個(gè)腐蝕產(chǎn)物中含量變化不明顯。由于腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)疏松多孔，不能阻止腐蝕介質(zhì)的侵入，使得腐蝕不斷向基體金屬發(fā)展，腐蝕不斷加劇。從以上分析基本可以得出該高溫腐蝕類(lèi)型應(yīng)為硫化物型腐蝕。

2.水冷壁貼壁氣氛的分析。

直接測(cè)量爐膛內(nèi)部氣氛的分布極為困難，利用空預(yù)器進(jìn)口處的測(cè)孔對(duì)這段區(qū)域的煙氣進(jìn)行了組分的測(cè)量，獲取了CO、O2和NOx沿著爐膛寬度方向上的分布情況。空預(yù)器進(jìn)口處靠近A側(cè)墻的有13個(gè)測(cè)孔，依次標(biāo)記為A1、A2、A3、…、A13，A1距離A側(cè)墻最近，A13測(cè)孔則位于空預(yù)器入口段沿寬度方向的中心位置。靠近B側(cè)墻的測(cè)孔也有13個(gè)，依次標(biāo)記為B1、B2、B3，…，B13，B1位于A13的旁邊，B13結(jié)束于靠近B側(cè)墻的位置。

鍋爐空預(yù)器進(jìn)口的CO、O2和NOx排放濃度分布如圖2.1至圖2.3所示。爐膛內(nèi)的煙氣流經(jīng)尾部煙道后到達(dá)空預(yù)器進(jìn)口，煙氣在流動(dòng)過(guò)程中并沒(méi)有寬度方向上混合，因此空預(yù)器進(jìn)口的煙氣組分沿著寬度方向的分布趨勢(shì)與爐膛內(nèi)部的煙氣組分分布趨勢(shì)一致。圖2.1所示為CO沿著爐膛寬度方向的變化特點(diǎn)，平均CO濃度為817 ppm，CO濃度極高，表明爐內(nèi)燃燒不充分，有較強(qiáng)的還原性氣氛。CO濃度分布呈現(xiàn)兩邊高中間低的分布特點(diǎn)，即靠近兩側(cè)墻的煙氣中CO很高，而中部區(qū)域的CO濃度很低。

在空預(yù)器入口段，CO濃度分布呈現(xiàn)兩邊高中間低的分布特點(diǎn)，即靠近兩側(cè)墻的煙氣中CO很高，而中部區(qū)域的CO濃度很低；氧氣濃度分布，呈現(xiàn)出中間高兩邊低的分布特點(diǎn)；NOx濃度呈現(xiàn)中間高兩邊低的分布特點(diǎn)，靠近A側(cè)墻的NOx濃度比靠近B側(cè)墻的NOx濃度低。CO平均濃度為817ppm，CO濃度極高，表明爐內(nèi)燃燒不充分，有較強(qiáng)的還原性氣氛。氧氣平均濃度為3%，表明氧氣的濃度較為合理。氧氣的濃度分布與CO濃度呈現(xiàn)相反的分布趨勢(shì)，中間的氧氣濃度可達(dá)4%，而靠近側(cè)墻區(qū)域的氧氣濃度只有2%到3%之間。靠近A側(cè)墻的CO濃度高于靠近B側(cè)墻的CO濃度。高的CO濃度有利于降低NOx的排放，但是太高的CO濃度會(huì)使?fàn)t膛水冷壁面處于還原性氣氛中，促使水冷壁面高溫腐蝕的幾率增加。

對(duì)鍋爐空預(yù)器入口處和爐膛側(cè)墻貼壁氣氛的測(cè)量結(jié)果表明，爐膛兩側(cè)墻區(qū)域處于強(qiáng)還原性氣氛中。HT-NR3型低氮旋流燃燒器采用了火焰內(nèi)脫除NOx的理念，其火焰短粗且擴(kuò)展角較大，靠近側(cè)墻的旋流燃燒器沖刷側(cè)墻水冷壁的可能性增大。此外該鍋爐將20%的二次風(fēng)量作為燃盡風(fēng)從主燃區(qū)上方噴入爐膛，使得燃燒器區(qū)域的火焰處于缺氧燃燒的狀態(tài)，形成還原性氣氛，這種氣氛有利于FeS的形成。當(dāng)靠近側(cè)墻的燃燒器的還原性火焰沖刷側(cè)墻時(shí)，會(huì)使火焰中未燃盡的燃料和FeS在側(cè)墻水冷壁的沉積。未燃盡的燃料和FeS會(huì)引發(fā)水冷壁高溫腐蝕。

綜上所述，通過(guò)對(duì)對(duì)爐內(nèi)高溫腐蝕的分布，高溫腐蝕程度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并對(duì)高溫腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行的分析，結(jié)合爐膛水冷壁四周煙氣成分分析和鍋爐排煙煙氣成分分析，獲得了鍋爐水冷壁高溫腐蝕的主要原因在于：鍋爐爐膛內(nèi)采用空氣分級(jí)燃燒和火焰內(nèi)還原的低氮燃燒器，導(dǎo)致主燃燒器區(qū)域水冷壁附近缺氧，CO濃度很高，并產(chǎn)生高濃度的H2S；同時(shí)由于燃燒器的結(jié)構(gòu)及其火焰特性，在側(cè)墻中部有火焰刷墻現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致煤粒在水冷壁附近燃燒，從而形成嚴(yán)重的硫化物型高溫腐蝕。

▎四、對(duì)沖旋流燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕治理方案研究

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中除了水冷壁附近缺氧，還原性氣體濃度高是造成水冷壁高溫腐蝕的主要原因之外，鍋爐水冷壁高溫腐蝕還與燃煤含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高、煤粉氣流刷墻水冷壁管壁溫度偏高等因素有關(guān)。針對(duì)這些問(wèn)題，需要從多個(gè)方面進(jìn)行全面治理才能較為完善的處理好鍋爐水冷壁高溫腐蝕問(wèn)題。

1.燃燒調(diào)整。

以該鍋爐為例，入爐煤質(zhì)年度平均含硫量為0.6%，在鍋爐水冷壁高溫腐蝕專(zhuān)項(xiàng)調(diào)整試驗(yàn)中，主要針對(duì)還原性氣氛和煤粉氣流刷墻進(jìn)行，試驗(yàn)中以還原性氣體H2S和CO、壁面附近氧濃度、貼壁面煤粉量為參考指標(biāo)。

(1)摸底工況，在兩側(cè)墻高溫腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域共裝設(shè)15 個(gè)測(cè)點(diǎn)（即中層燃燒器標(biāo)高至爐膛下層吹灰器標(biāo)高），測(cè)試表明兩側(cè)墻貼壁氧量均在0.1%-0.3%，CO 和H2S 濃度較大，大部分已經(jīng)超過(guò)儀器儀表量程（CO 和H2S 量程上限分別為10000ppm和 1203ppm），且抽出氣體中含有大量煤粉，兩側(cè)墻煤粉氣流刷墻嚴(yán)重，NOx 排放量為217 mg/Nm3。

(2)外二次風(fēng)旋流調(diào)整試驗(yàn)，在運(yùn)行氧量不變前提下外二次風(fēng)開(kāi)度為100%/50%/30%/30%/50%/ 100%。將空氣由中間壓向兩側(cè)，然而效果并不明顯，主要原因?yàn)殄仩t設(shè)計(jì)中燃盡風(fēng)占二次風(fēng)總量較高，BMCR 工況下達(dá)38%，空氣分級(jí)程度較大，爐內(nèi)整體還原性氣氛濃厚。

(3)燃盡風(fēng)份額試驗(yàn)，燃盡風(fēng)擋板開(kāi)度分別為100%、70%、50%，降低燃盡風(fēng)份額，加大主燃區(qū)空氣供給量，結(jié)果顯示側(cè)墻附近氧量有所上升，CO 和H2S 還原性氣體濃度有所減少，大部分測(cè)點(diǎn)抽出煤粉量大幅減少，NOx 排放量小幅增加，燃盡風(fēng)調(diào)整對(duì)改善壁面氣氛和緩解煤粉刷墻作用較大。然而，燃盡風(fēng)開(kāi)度為50%時(shí)，由于風(fēng)箱調(diào)節(jié)節(jié)流作用，導(dǎo)致送風(fēng)機(jī)電流和出口風(fēng)壓大幅增加，說(shuō)明燃盡風(fēng)在二次風(fēng)中所占份額較大，其風(fēng)門(mén)開(kāi)度變化對(duì)送風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)有很大影響，燃盡風(fēng)開(kāi)度受風(fēng)機(jī)性能特性影響深度調(diào)節(jié)有限。

(4)投磨方式試驗(yàn)，由5 臺(tái)磨運(yùn)行改為6 臺(tái)磨運(yùn)行后，二次風(fēng)壓降低較明顯，進(jìn)而入爐射流剛性變差，氣流速度迅速衰減，風(fēng)包粉效果減弱，煤粉顆粒更易離析，而5 臺(tái)磨運(yùn)行中雖然還原性氣氛未徹底改善，但煤粉刷墻已明顯減弱。

(5)高氧量試驗(yàn)，即提高運(yùn)行氧量后，水冷壁側(cè)墻附近氧量有所升高，CO 濃度依然較大，超出測(cè)量?jī)x表量程，抽出煤粉量較大，但H2S 濃度有所降低，說(shuō)明提高運(yùn)行氧量對(duì)解決煤粉刷墻和根本性降低CO 濃度影響不大。

(6)綜合治理試驗(yàn)（兼一次風(fēng)壓調(diào)整試驗(yàn)），根據(jù)上述試驗(yàn)遴選出最優(yōu)參數(shù)，適當(dāng)調(diào)節(jié)一次風(fēng)壓，由8.2 kPa 降至7.9 kPa，僅個(gè)別測(cè)點(diǎn)有少量煤粉抽出外，其余測(cè)點(diǎn)均無(wú)煤粉，表明煤粉刷墻得以解決，H2S 濃度相比5 臺(tái)磨運(yùn)行時(shí)有所減小，但還原性氣氛仍然濃厚。

水冷壁高溫腐蝕專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過(guò)采取諸多調(diào)整手段后煤粉刷墻基本得以消除，但爐內(nèi)還原性氣氛未能得到根本的改善，燃盡風(fēng)占二次風(fēng)總量份額偏大，對(duì)于高溫腐蝕乃至鍋爐運(yùn)行長(zhǎng)期安全性存在較大影響。

2.金屬?lài)娡俊?/span>

在水冷壁表面噴涂耐腐蝕金屬可將腐蝕性氣氛與管材基體Fe 隔離，是目前超臨界對(duì)沖燃燒鍋爐水冷壁防止高溫腐蝕的主要措施，噴涂材料主要為45CT、高鎳鉻合金和FeCrAl 涂層，具有良好的抗高溫腐蝕性能，但對(duì)高溫腐蝕區(qū)域進(jìn)行噴涂防腐涂料處理，并不是治本的辦法，只可在一定程度上減緩腐蝕速度，受現(xiàn)場(chǎng)施工工藝控制的影響較大，防腐涂料的壽命周期為1 至5 年。

3.燃燒系統(tǒng)的綜合改造。

水冷壁附近缺氧，還原性氣體濃度高是造成水冷壁高溫腐蝕的主要原因，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出了靠近側(cè)墻燃燒器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和增加側(cè)燃盡風(fēng)（貼壁風(fēng)）結(jié)合防止水冷壁高溫腐蝕的現(xiàn)場(chǎng)改造方案。改造總體思路是改變二次風(fēng)風(fēng)量比例和提前混合，降低燃盡風(fēng)占二次風(fēng)量的比例，弱化爐膛空氣分級(jí)燃燒，同時(shí)起到強(qiáng)化風(fēng)包粉效果，也使著火提前燃燒更充分，減少爐內(nèi)強(qiáng)還原性氣氛。

（1）增加貼壁風(fēng)改造。

在前后墻下層燃燒器標(biāo)高以下1 m距離側(cè)墻1 m處開(kāi)圓形噴口Φ400共4個(gè)，類(lèi)似側(cè)燃盡風(fēng)，氣流前后對(duì)沖布置，貼壁風(fēng)由二次風(fēng)箱總管引入，確保下層燃燒器停運(yùn)時(shí)貼壁風(fēng)連續(xù)形成。貼壁風(fēng)覆蓋區(qū)域較弱時(shí)，同時(shí)在中、上層燃燒器標(biāo)高以下再各布置一層貼壁風(fēng)，使下游水冷壁區(qū)域形成一層覆蓋表面的空氣膜，防止高溫腐蝕產(chǎn)生。

（2）燃燒器的優(yōu)化改造。

1）增加燃燒器內(nèi)二次風(fēng)通流面積燃燒器內(nèi)二次風(fēng)在穩(wěn)焰環(huán)“筋”肋處通流面積較小，通過(guò)減少穩(wěn)焰環(huán)“筋”肋數(shù)量和通流端面厚度，切除“筋”肋前端擋圈，增加內(nèi)二次風(fēng)量穩(wěn)焰環(huán)與噴嘴連接方式和數(shù)量不變，端面厚度除連接螺栓處外均減小至25 mm，穩(wěn)焰環(huán)擴(kuò)錐厚度加厚至15 mm，提高強(qiáng)度。改造后主燃燒器區(qū)域二次風(fēng)量增加，強(qiáng)化風(fēng)包粉效果，同時(shí)降低燃盡風(fēng)比率，弱化爐膛分級(jí)燃燒效果，內(nèi)二次風(fēng)量增加使著火提前且燃燒更充分，可改善爐內(nèi)強(qiáng)還原性氣氛。對(duì)于燃燒器改造后帶來(lái)的NOx 排放量增大，可在運(yùn)行中通過(guò)燃燒器內(nèi)外二次風(fēng)量的配比調(diào)整，達(dá)到安全運(yùn)行和環(huán)保排放的平衡點(diǎn)，使得壁面氛圍得到改善同時(shí)又將NOx 排放量控制不超過(guò)400 mg/Nm3。

2）燃燒器偏裝。

燃燒調(diào)整試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤粉氣流沖刷側(cè)墻水冷壁情況嚴(yán)重，為改善煤粉氣流刷墻，可調(diào)整每層靠側(cè)墻的兩個(gè)燃燒器噴射角度。將靠側(cè)墻最近的燃燒器噴射角度向爐膛中心水平偏裝7 度，緊挨的第二個(gè)燃燒器噴射角度向內(nèi)偏裝3度，每層調(diào)整4 臺(tái)燃燒器。

3）外二次風(fēng)導(dǎo)流筒改造。

將導(dǎo)流筒擴(kuò)錐角度從45°調(diào)整至35°，降低外二次風(fēng)的擴(kuò)散范圍和二次風(fēng)提前混合，使外二次風(fēng)向燃燒器噴射中心集中；切割導(dǎo)流筒深度，將燃燒器外二次風(fēng)導(dǎo)流筒軸向長(zhǎng)度減小1/3，旋流外二次風(fēng)提前對(duì)內(nèi)二次及一次風(fēng)產(chǎn)生影響。

4）燃燒器中心風(fēng)改造。

現(xiàn)有燃燒器中心風(fēng)取自送風(fēng)機(jī)出口，為冷二次風(fēng)。將其改造直接從二次風(fēng)大風(fēng)箱引入，采用熱二次風(fēng)作為中心風(fēng)，降低煤粉著火熱。

▎五、對(duì)沖旋流燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕治理效果

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，改造靠側(cè)燃盡風(fēng)并增加貼壁風(fēng)后，主要還原性氣體CO含量得到了顯著降低，而氧含量得到了極大提升，能夠有效改善水冷壁側(cè)墻還原性氣氛，將極大的緩解高溫腐蝕。對(duì)AB側(cè)墻水冷壁的厚度進(jìn)行了停爐檢測(cè)，同樣在側(cè)墻中心和靠近前墻區(qū)域，水冷壁厚度減薄現(xiàn)象得到很大程度緩解，證實(shí)了改造方案效果優(yōu)異。

針對(duì)超臨界對(duì)沖燃燒鍋爐水冷壁出現(xiàn)的嚴(yán)重高溫腐蝕問(wèn)題，從高溫腐蝕機(jī)理研究出發(fā)，提出了貼壁CO、NO、H2S濃度多因素耦合的高溫腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的貼壁CO濃度判別方法的不足。開(kāi)發(fā)了一種優(yōu)化燃燒氣氛分布的高低氮智能組合燃燒系統(tǒng)，解決了鍋爐燃燒安全和低氮氧化物排放之間的矛盾，提出燃燒器改造方案即減小燃燒器擴(kuò)口角度以控制過(guò)大的環(huán)形回流區(qū)，并且改造中心擴(kuò)錐以適當(dāng)降低一次風(fēng)中顆粒運(yùn)動(dòng)剛性，此兩個(gè)措施的主要目的為從燃燒器本身出發(fā)控制擴(kuò)展角過(guò)大的火焰，防止火焰刷墻。

創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了單獨(dú)送風(fēng)的貼壁風(fēng)和燃燒器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化集成技術(shù)，貼壁風(fēng)總風(fēng)管通過(guò)支管直接與噴嘴相連接，將小部分剛性足的二次風(fēng)噴入鍋爐形成貼壁風(fēng)。保證了二次風(fēng)的剛性，同時(shí)增強(qiáng)了二次風(fēng)的貼壁性能。貼壁風(fēng)直接引自總風(fēng)管內(nèi)的二次風(fēng)，其剛性強(qiáng)，風(fēng)量足，能夠在側(cè)墻上形成良好的貼壁風(fēng)，改善水冷壁附近強(qiáng)還原性氣氛，保護(hù)水冷壁不受高溫腐蝕。同時(shí)由于貼壁風(fēng)剛性足，能夠保護(hù)水冷壁與含堿性氧化物的飛灰及煙氣的接觸，進(jìn)一步抑制高溫腐蝕發(fā)生的條件。考慮到了鍋爐實(shí)際運(yùn)行中多變的工況與燃燒復(fù)雜的情況，在支管上設(shè)置了風(fēng)量調(diào)節(jié)閥以及在噴嘴內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)流葉片。調(diào)節(jié)風(fēng)量與風(fēng)向可以在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，從而可以更好地保護(hù)水冷壁不受高溫腐蝕侵害鍋爐應(yīng)用燃燒器改造方案和貼壁風(fēng)改造方案后，又對(duì)其進(jìn)行了細(xì)致的制粉系統(tǒng)調(diào)整和燃燒調(diào)整實(shí)驗(yàn)，獲得了最佳的磨煤機(jī)投運(yùn)方式，貼壁風(fēng)量配比，一次風(fēng)管配平，最佳制粉方式等從而使改造方案能發(fā)揮最佳效果。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行考驗(yàn)，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的超超臨界對(duì)沖旋流燃燒鍋爐有效控制爐膛高溫腐蝕的綜合治理方案并已獲得長(zhǎng)期運(yùn)行考驗(yàn)。本改造方案被東方鍋爐推廣到數(shù)十臺(tái)新鍋爐的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)和鍋爐改造中。

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