墻式切圓燃燒沖蝕磨損與高溫腐蝕的耦合作用研究.pdf

1、發(fā)展清潔高效的發(fā)電技術(shù)時(shí)我國(guó)發(fā)電事業(yè)的主要方向，而超（超）臨界發(fā)電技術(shù)是我國(guó)清潔煤炭發(fā)電的主要研究方向之一。隨著鍋爐容量和參數(shù)的不斷提高，爐內(nèi)工質(zhì)的壓力和溫度也隨之增高，爐內(nèi)受熱面（尤其是水冷壁）的運(yùn)行環(huán)境變得更加惡劣。空氣分級(jí)燃燒技術(shù)可以有效控制NOX的生成，但在燃燒劣質(zhì)燃料時(shí)，爐內(nèi)還原區(qū)水冷壁壁面長(zhǎng)期處于還原性氣氛中，煙氣中的腐蝕性氣體和攜帶的固體顆粒會(huì)引起受熱面的腐蝕和沖刷等問(wèn)題。
　　本文對(duì)某臺(tái)660MW超臨界鍋爐還原區(qū)水

2、冷壁出現(xiàn)嚴(yán)重的水冷壁失效現(xiàn)象進(jìn)行研究，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)失效水冷壁壁面出現(xiàn)嚴(yán)重的減薄，且失效壁面較為平滑，初步判定存在磨損問(wèn)題。進(jìn)一步對(duì)失效樣品進(jìn)行XRD分析、能譜分析，結(jié)果表明該水冷壁表面同時(shí)發(fā)生還原性氣氛下的S腐蝕。最終判定該區(qū)域水冷壁失效是腐蝕和沖蝕磨損的耦合作用下造成的。
　　該鍋爐還原區(qū)水冷壁失效的解決思路為減小爐內(nèi)切圓直徑，降低近壁面處的煙氣速度，以及提高還原區(qū)近壁面處的氧含量。初步制定上組燃燒器一次風(fēng)內(nèi)偏，上組燃燒器一、

3、二次風(fēng)內(nèi)偏，上組燃燒器內(nèi)移等方案。
　　為了驗(yàn)證測(cè)試分析的正確性和得出合理的解決方案，本文對(duì)該鍋爐在燃用設(shè)計(jì)煤質(zhì)和實(shí)際煤質(zhì)下進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，結(jié)果表明，實(shí)際燃用煤質(zhì)硫含量和灰含量均較高，還原區(qū)近壁面H2S含量較高，且煙氣速度較高，與分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步對(duì)不同改造方案進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，得出一次風(fēng)內(nèi)偏時(shí)在有效提高還原區(qū)近壁面氧含量的同時(shí)，也可以降低煙氣速度。最后對(duì)不同偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了研究，隨著一次風(fēng)偏轉(zhuǎn)角度的增加，近壁面區(qū)域的氧含