近日，酒鋼宏晟電熱公司“300MW等級機組鍋爐水冷壁高溫腐蝕研究治理”項目通過省級科技成果評價，被評定為國際先進水平。該項目通過深度優(yōu)化300MW等級機組鍋爐內(nèi)高溫區(qū)還原性氣氛和鍋爐制粉系統(tǒng)，成功在困擾機組穩(wěn)定運行的水冷壁高溫腐蝕難題上取得了技術(shù)突破，為電力能源產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)與降本增效注入了強勁動力。
“作為企業(yè)發(fā)電的主力機組，宏晟電熱公司320MW、350MW機組長期肩負著高負荷供電重任。”宏晟電熱公司電力研究所熱力研發(fā)主任工程師祁青福說，320MW機組自2016年接入鋁電網(wǎng)后，常年近乎滿負荷運轉(zhuǎn)。自2017年起，其鍋爐水冷壁區(qū)域便出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，主要集中在下層燃燒器至上層燃盡風(fēng)區(qū)域；350MW機組自2014年負荷提升至300MW以上后，斜坡面上部至上層燃盡風(fēng)區(qū)域也頻繁遭遇腐蝕問題。
一組數(shù)據(jù)揭示了問題的嚴(yán)重性：自2019年下半年以來，因腐蝕導(dǎo)致的水冷壁泄漏停機多達7次，腐蝕速率高達1.5—2.1mm/年，遠超行業(yè)安全閾值。這不僅致使機組非計劃停運頻發(fā)，更使得320MW機組換管周期縮短至僅2年、350MW機組換管周期僅為1.5年，每年運維成本居高不下，嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)效益與供電穩(wěn)定性。
“這是煤粉顆粒與硫化物聯(lián)合侵蝕的結(jié)果。”此前，技術(shù)團隊已經(jīng)嘗試了十幾種方案，從調(diào)整燃燒器角度到更換低硫煤，可效果都不盡如人意。經(jīng)過深入分析，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，磨煤機運行時煤粉細度波動大、顆粒粗是引發(fā)高溫腐蝕的關(guān)鍵因素之一。粗煤粉燃燒不充分，導(dǎo)致爐內(nèi)形成還原性氣氛，進而加速了水冷壁金屬的腐蝕。針對這一“癥結(jié)”，該公司迅速組織力量，從煤粉細度和均勻性上狠下功夫，全力優(yōu)化制粉系統(tǒng)，從燃燒源頭上減少還原性氣氛生成的條件。
為降低煤粉細度，技術(shù)人員開展加載力、風(fēng)量、轉(zhuǎn)速多參數(shù)聯(lián)動試驗，并確定最佳運行區(qū)間。一系列精準(zhǔn)調(diào)整使煤粉細度R90從35%以上穩(wěn)定降至18%—22%，達到行業(yè)優(yōu)秀水平。
為提升煤粉均勻性，技術(shù)人員在靜態(tài)分離器磨煤機內(nèi)部加裝均流小分離器，并通過調(diào)整小分離器折向擋板開度，將原入爐貼墻側(cè)出粉細度粗的粉管調(diào)整至爐中位置。這一舉措實現(xiàn)了兩側(cè)墻入爐粉管煤粉細度的均衡性，兩側(cè)墻粉管煤粉細度差從20%大幅縮至5%，大顆粒煤粉沖刷磨損減少40%。
在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員在燃燒配風(fēng)調(diào)整上創(chuàng)新實施“差別化控制”調(diào)整法。通過差別化控制前后墻一次風(fēng)速、內(nèi)外噴燃器外二次風(fēng)，優(yōu)化了爐內(nèi)高溫區(qū)水冷壁貼壁煙氣氧量的均勻性。同時，采用“逆低氮燃燒技術(shù)”，在保證環(huán)保參數(shù)達標(biāo)的情況下，減少了鍋爐高溫區(qū)水冷壁還原性氣氛，保證了煤粉在燃燒器區(qū)域充分燃燒，有效降低了高溫區(qū)水冷壁貼壁區(qū)域的腐蝕風(fēng)險。
300MW等級機組鍋爐水冷壁高溫腐蝕研究治理成效顯著，有效降低了因鍋爐高溫腐蝕造成的泄漏次數(shù)，合計創(chuàng)效4272.39萬元。其中，兩臺320MW機組水冷壁腐蝕速率從1.5—2.1mm/年降至1mm/年以下，水冷壁換管周期從原本的2年延長至6—7年；350MW機組水冷壁換管周期從1.5年延長至4年。（李淑芳）
