關于貴州某電廠1號機組C修鍋爐水冷壁高溫硫腐蝕情況的分析報告

貴州某發電公司1號機組C修調度批復4月2-26日，工期25天。4月13日，在鍋爐四管檢查檢修過程中，發現鍋爐水冷壁大面積高溫腐蝕，初步分析為高溫硫腐蝕，具體原因待進一步分析，腐蝕主體區域位于A層燃燒器與OFA2標高之間，具體情況匯報如下。

一、鍋爐概況

1.鍋爐及水冷壁設計制造情況。貴州某電廠4臺鍋爐均是上海鍋爐廠生產，為亞臨界、四角切圓、一次再熱、強制循環、π型布置、煤粉爐，鍋爐水冷壁管設計為Φ51×5.7mm（SA-210C，8條左旋線的內螺紋）。

2.機組投運時間。1-4號機組分別于2008年6月、2008年12月、2010年6月、2010年10月投入運行。

3.1號機組鍋爐主要改造情況。投產至今，1號鍋爐主要改造項目有：脫硝裝置增設、后續脫硝超低排放改造（NOx排放50mg/Nm³）;微油點火改造（涉及A、B層燃燒器）；低氮燃燒器改造（涉及全部燃燒器，燃燒器頂部增加2層輔助風）；鍋爐空預器傳熱元件改造（大通道傳熱元件）；再熱汽溫低問題處理改造（涉及墻式再熱器、屏式再熱器、屏式過熱器、低溫過熱器、省煤器）。

4.鍋爐設備存在的主要問題。煤質原低于校核煤種，總體煤質逐年下降，特別是2021年能源保供以來，平均煤質下降至3200-3300kCal/kg，受煤質影響，各種問題未有效。主要問題有：空預器堵塞沒有得到，仍然時有發生；脫硝催化劑磨損嚴重，因經營原因更換滯后；煙氣流速快，加劇受熱面磨損，每年大量更換防磨瓦，煙道內部支撐及均流板磨損嚴重；燃燒器噴口磨損速度大。

二、鍋爐水冷壁檢查情況

根據C修的項目策劃，鍋爐四管防磨防爆檢查涵蓋所有鍋爐四管，已完成了省煤器、過熱器、再熱器檢查工作，發現達到更換標準的12處已完成更換，防磨瓦磨損、脫落的全部完成更換和加裝。

水冷壁檢查過程中，發現位于燃燒器標高處的水冷壁處（A層燃燒器與OFA2標高之間），有大面積掛焦（鍋爐投產運行以來沒有發現類似問題），打磨發現水冷壁大面積腐蝕問題。

1.水冷壁檢查情況

水冷壁主體腐蝕區域位于A層燃燒器與OFA2標高之間，上層燃燼風標高以下區域，前墻、后墻、兩側墻出現不同程度的水冷壁結焦腐蝕，肉眼可明顯看出水冷壁腐蝕后表面積渣的痕跡。

結焦情況：1）鍋爐后墻大面積結焦，結焦高度從A層至OFA2標高區域，比較靠近3號角；2）鍋爐前墻結焦面積較小，結焦標高從OFA2至高位燃盡風層；3）左墻結焦面積較小，結焦標高從OFA2至高位燃盡風層；4）右墻結焦面積較小，結焦標高從OFA2至低位燃盡風層。（如上圖所示）

（2）打磨測厚情況：

對爐前墻水冷壁進行檢查，水冷壁管道除焦后檢查發現管道有明顯的氧化現象（如下圖）：

打磨管道上氧化層后，管道呈藍色（如下圖），管道有氧化層，打磨對管道測厚，目前發現管道厚度最小為2.58mm；減薄超標管道有440根（管道壁厚≤4.8mm）。

（3）割管取樣檢查情況：對A側水冷壁結焦處取樣進行外觀檢查，水冷壁管道內部附有氧化皮；管道沒有飛灰、機械等磨損情況；將焦塊清除后發現管道呈青藍色，內部檢查管道減薄1mm；管道內部發現有氧化皮，氧化皮厚度1mm；說明管道發生了高溫氧化腐蝕。

三、初步原因分析

綜合對焦塊取樣化學分析，腐蝕水冷壁管金相分析、元素分析、管道附著物電子掃描分析，結合宏觀檢查情況，科研院所專業人員溝通，具備典型的高溫硫腐蝕特征，初步分析為高溫硫腐蝕導致，各分項分析如下。

1.對管道焦塊取樣進行分析（化學專業分析數據）

管道焦塊下附灰分析表

             管道上焦塊分析表

對管道上垢樣進行分析，該垢樣為主要為灰；對焦塊進行分析，焦塊為煤、灰的混合物。

2.對腐蝕區域金屬組織觀察：（球化3級，在正常范圍內）

3.對焦塊金屬元素光譜分析：

4.對管道附著物電子掃描分析:

四、原因分析及處理工作情況

1.外送檢驗。電話咨詢電科院鍋爐、金屬專業專家，初步分析為具有典型高溫硫腐蝕特征，已將水冷壁樣管送至電科院，具體分析結果本周完成。聯系東北院，因疫情原因將水冷壁樣管送至西北院，分析結果與西北院聯系盡快完成。

2.詳細原因分析工作情況。將現場檢查情況、照片、測厚數據、運行數據等資料發至東北所，初步溝通具有典型高溫硫腐蝕特征，詳細原因待進一步分析。將與東北所專業人員聯系，跟蹤原因分析工作，盡快完成，制定2-4號機組運行調整措施，1號機組水冷壁處理措施。

3.更換管材聯系情況。目前已找到2200m水冷壁管材，缺口約4200m，由于檢修時間緊，目前缺口大，正在多方聯系水冷壁管材。

4.施工隊伍組織情況。隊伍已聯系，由鍋爐等級檢修隊伍組織人員，人員正在協調中，陸續到現場。

五、下一步工作計劃

1.組織制定2-4號機組運行措施，保證脫硝排放不超標、安全穩定運行前提下，提升燃燒器區域氧量，降低燃燒器區域還原性氣體生成量，確保運行機組安全。

2.聯系東北所盡快完成原因分析、制定防范措施，根據分析報告制定1號機組水冷壁管處理措施。

3.盡最大努力聯系更換水冷壁管材料，制定施工計劃，組織施工隊伍盡快完成更換。

4.分析2-4號機組鍋爐運行參數，制定2-4號機組水冷壁檢查計劃，協調電網公司汛期停運檢查。