防氧化皮脱落技术标准(网传)讲解-经典通用-经典通用.docx

XXX集团公司亚、超（超）临界锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准XXX集团公司防氧化皮脱落技术标准（网传）讲解经典通用-经典通用目录前言O1 .范围12 .规范性引用文件13 .总则24 .设计过程控制35 .保管及安装前控制56 .锅炉化学清洗过程控制57 .锅炉吹管过程控制88 .机组整套启动前的水冲洗89 .锅炉启动过程控制910 .锅炉运行控制1011 .锅炉停炉过程控制1212 .机组的停用保养1313 .锅炉检修检查13附录1亚/超（超）临界锅炉受热面金属壁温测点的布置原则15亚/超（超）临界锅炉高温受热面用铁素体钢、马氏体钢和奥氏体钢材料投入运行后，管内壁在高温水蒸汽作用下生成氧化皮是不可避免的。运行中，管内壁产生氧化皮生长到一定厚度时，因氧化皮膨胀系数比母材小，在机组启停过程中会剥落。当剥落物堆积到管排下部弯头部位，将引起管路堵塞而发生超温爆管；当剥落物随蒸汽进入主汽阀会造成卡涩；当剥落物进入汽轮机将发生固体颗粒冲蚀（SPE）o针对亚/超（超）临界锅炉高温受热面氧化皮这一共性问题，以及在建即将投产和未来规划的多台超临界及超超临界机组的形势，XXX公司组织技术研究院开展技术攻关，研究编制了亚/超（超）临界机组锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准。制定本标准对于指导亚/超（超）临界机组氧化皮的有效控制，确保XXX公司亚/超（超）临界机组安全、稳定、经济运行，具有十分重要的意义。本技术标准，涵盖了锅炉设计、保管及安装前控制、化学清洗、蒸汽吹管、启动、运行、停运过程、停炉保护以及锅炉检修等各个环节，提出了高温受热面氧化皮防治的相应技术措施。鉴于亚/超（超）临界机组锅炉富温受热面蒸汽氧化、氧化皮脱落的问题在国际上尚未根本解决，随着国内外对亚/超（超）临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化腐蚀治理研究的不断深入、经验的逐步积累，还将对技术标准进行及时补充、修改和完善。各单位可根据本技术标准制定实施细则。本技术标准附录为资料性附件。本技术标准归口单位：XXX集团公司本技术标准起草单位：XXX集团公司技术研究院本技术标准主要起草人：亚/超（超）临界锅炉高温受热面氧化皮防治技术标准1 .范围本技术标准规定了亚/超（超）临界锅炉高温受热面氧化皮防治的技术要求和管理要求，涉及设计、化学清洗、蒸汽吹管、启动、运行、停炉、检修等环节,适用于XXX电力300MW、600MW、IoOOMW等级亚/超（超）临界机组。2 .规范性引用文件下列标准所包含的条款，通过在本标准中引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术标准，然而鼓励根据本技术标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术标准。GB5310高压锅炉用无缝钢管GB8978污水综合排放标准TSGGOOOl锅炉安全技术监察规程DL/T438火力发电厂金属技术监督规程DL/T561火力发电厂水汽化学监督导则DL/T715火力发电厂金属材料选用导则DL/T794火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T831大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则DL/T855电力基本建设火电设备维护保管规程DL/T889电力基本建设热力设备化学监督导则DL/T956火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则DL/T977发电厂热力设备化学清洗单位管理规定火电机组启动蒸汽吹管导则3 .总则3.1 为了减缓亚/超(超)临界锅炉过热器、再热器蒸汽侧氧化皮的生成与脱落，减少锅炉非计划停运，提高锅炉运行的安全性、可靠性和经济性，特制定本技术标准。3.2 锅炉高温受热面氧化皮的防治，必须坚持电力设备全过程监督管理理念，在锅炉设备的选型、设计、制造、安装、调试、检验、运行、检修和改造各个环节，实现全过程技术监督和技术管理。3.3 新建锅炉在设备选型阶段，选择锅炉炉膛上部及高温对流受热面烟道左右两侧烟气温度偏差小，且具有减少左右两侧烟温调节手段的锅炉。减少个别区域烟温偏高导致受热面管道超温。项目公司应及时与锅炉制造厂进行沟通，将了解和掌握的已投运同类型锅炉、同类型材料存在的问题反馈给制造厂，以便在设计中借鉴。当发现有重大技术问题时，应进行设计校核。在设备选型上主要是审核锅炉厂高温受热面材料设计是否合适，在选用高温受热面管材时除考虑高温强度、材料组织与性能变化外，还应当重点考虑材料抗高温氧化性能。对高温受热面管材选用时建议采用以下原则：(1)对于运行经验少的管材选用时应相对保守，选用材料时应选高一个等级的材料；(2)尽量选用国内运行经验较多的材料，少选或不选运行经验很少的新材料；(3)一根换热管尽量采用二种以下的材料，不宜采用多种材料；(4)换热管内径尽量选用一致，避免过多的变径结合面而造成堵塞。1.4 在设计上一个重要方面是调温手段和旁路容量选择，从防止氧化皮大尺寸脱落的角度看，不宜选择无旁路系统(机组选用100%旁路系统，有利于锅炉定期吹扫、排出高温受热面内氧化皮等杂质)。对喷水减温器的选择特别应注意其漏流问题，不能选择漏流量大的减温水调节阀(不论在高压或低压)。1.5 在役锅炉应本着“减缓生成、控制剥落、加强检查、及时清理”的原则，监控受热面壁温，控制启停炉速率，发现问题及时采取清理措施，防止因氧化皮脱落引起锅炉爆漏事故的发生和扩大。1.6 亚/超（超）临界机组的电厂应建立以总工程师为组长的锅炉高温受热面氧化皮防治小组，制定和健全氧化皮防治的管理制度和技术档案，并结合本厂机组实际情况，制订氧化皮防治技术标准的实施细则，报电力生产部、技术研究院审核、备案。4 .设计过程控制4.1 各过热器、再热器管段应进行热力偏差的计算，合理选择偏差系数，并充分考虑烟温偏差的影响。选用管材时，在壁温验算基础上应留有足够的安全裕度。（1）确认计算时的热力偏差系数。依据DL/T831规定，设计时壁温安全性计算的屏间热力偏差系数为1.25。各锅炉厂可根据本厂的设计规范选取热力偏差系数，但屏间热力偏差系数不得小于L25。（2）过热器两侧蒸汽温度偏差不大于5C,再热器两侧蒸汽温度偏差不大于IOoCo（3）超（超）临界机组应校核75%锅炉负荷下的具有辐射吸热特性的受热面壁温。4.2 锅炉高温受热面设计选材的钢牌号与化学成分、制造方法、交货状态、力学性能、液压试验、工艺性能、低倍检验、非金属夹杂物、晶粒度、显微组织、脱碳层、晶间腐蚀试验、表面质量、无损检验等技术条件应符合GB5310的规定。4.3 3提高锅炉高温受热面管材抗蒸汽氧化能力是氧化皮防治主要技术措施之一。提高管材抗蒸汽氧化能力的几种途径：（1）管子内壁镀Cr,即通过在内表面形成致密的Cr2O3保护层来提高抗蒸汽氧化能力。（2）奥氏体不锈钢管子内壁喷丸处理，可以在内壁表面形成喷丸硬化层，其中包含了大量的位错、挛晶、亚晶等，在高温蒸汽氧化过程中形成Cr向表层短路扩散的途径，促进表面CnOa保护层的形成，从而降低了蒸汽氧化速率。内壁喷丸处理后硬化层应均匀，厚度应达到50Rnl以上,硬度平均值不小于280HV,且比母材基体的硬度大100HVo在蒸汽温度600以上，不宜选用未经喷丸处理的10Crl8Ni9NbCu3BN(S30432)管材。(3)提高钢管材料的Cr含量，通常Cr含量提高到22%以上，抗蒸汽氧化能力有显著提高，如07Cr25Ni21NbN(TP31OHNbN)<,(4)钢管材料的晶粒细化处理：通过特定的热加工和热处理工艺可使奥氏体不锈钢的晶粒细化，晶界数量的增加提供了Cr元素向表面扩散的通道，促进表面CQO3保护层的形成，降低了蒸汽氧化速率,如IOCrI8Ni9NbCu3BN(S30432)、08Crl8NilINbFG(TP347HFG)0超(超)临界锅炉高温过热器(再热器)选用的奥氏体不锈钢管材的晶粒度应控制在8-10级。4.4 部分受热面管子耐热钢的最高允许使用温度见下表。钢牌号12CrlMoVT2207Cr2MoW2VNbB(T23)10Cr9MolVNbN(T91)10Cr9MoW2VXbBN(T92)最高允许使用温度()570580580610625钢牌号15Crl8Ni9(TP304H)07Crl8NillNb(TP347H)10Crl8Ni9NbCu3BN(Super304)08Crl8NiIlNbFG(TP347HFG)07Cr25Ni21NbN(HR3C)最高允许使用温度(eC)6206206506507004.5 虽然高抗蒸汽氧化性能材料的选取受增加投资成本的制约，但应避免“以低代高”现象，必要时应对锅炉制造厂提供的受热面进行校核计算，校核其受热面材料设计裕度。同屏所使用的钢材牌号不得超过两种，以降低异种钢材焊接带来的风险。4.6 高温过热器管屏设计时，内圈管下弯头弯曲半径不得小于3倍管径，避免通流面积减小造成氧化皮等杂质在此处堆积。同时.，应适当增大末级过热器管内径尺寸。4.7 为加强高温受热面金属管壁温度的全面监测，适度增加热箱内高温受热面壁温测点数量，壁温测点布置原则见附录Io热箱内温度测点宜采用图1推荐的集热块结构和图2推荐的套管结构。在采用这种结构时必须做到：测点保温;集热块与管壁三面满焊；热电偶前段贴紧管子；压紧螺钉不直接接触热接点。图1推荐的参考结构之一图2推荐的参考结构之二5 .保管及安装前控制5.1 各类管道及附件运抵现场后的保管，应按照DL/T855规定执行，重点检查管道标识及附件孔口保护封堵是否严密，对丢失或破损封堵进行补充，以隔绝空气、雨水，防止保管过程中管道内壁产生锈蚀。不锈钢管材应单独存放，严禁与碳钢管混放或接触，并尽可能缩短存放周期，运输到现场后及时安装使用。5.2 受热面管在组合和安装前必须分别进行通球试验，通球后应做好可靠的封闭措施。5.3 在组合安装前，应检查联箱内部有无异物、联箱内壁有无附着物（有条件时宜采用内窥镜进行检查），必须将所有联箱内部清理干净，联箱内壁附着物应采取有效措施予以清除，各接管座应无堵塞。5.4 安装精确的温度测点，控制壁温。6 .锅炉化学清洗过程控制6.1 亚/超（超）临界机组对热力系统受热面内表面清洁度和运行系统水汽品质要求很高，机组在制造、储藏、安装和长期运行过程中，在金属受热面内表面会产生氧化皮、焊渣、油污、腐蚀结垢产物等，通过机组的化学清洗，使机组热力系统的受热面内表面清洁，防止因腐蚀和结垢而引起事故，提高机组的热效率和改善机组水汽品质，以确保机组顺利投产和安全经济运行。6.2 按照DL/T977的相关规定，承担亚/超（超）临界机组化学清洗的单位应具备电力行业发电厂热力设备化学清洗A级清洗单位资质，严禁无证清洗和越级清洗。6.3 机组的化学清洗范围可以参照DL/T794火力发电厂锅炉化学清洗导则相关规定执行。6.4 化学清洗所使用的药品需提供产品合格证、质保书等，应现场取样进行小型试验,并委托第三方单位对现场药品进行抽样复检。质量和检定标准详见DL/T794-2001附录Eo6.5 清洗奥氏体钢时，选用的清洗介质、缓蚀剂和其它助剂中的Cl、F在清洗液中总量不得大于0.2mgL,并应进行管材应力腐蚀和晶间腐蚀试验，清洗液不得产生应力腐蚀和晶间腐蚀。6.6 所有清洗药品应分类、整齐放置于清洗现场，并有防护措施；清洗现场应具备临时化学分析条件。6.7 锅炉化学清洗介质的要求（1）化学清洗介质及参数的选择，应根据垢的成份、锅炉设备构造、材质等，试验确定。采用优选的清洗配方和缓蚀剂、先进的清洗工艺和高流