简介：由于锅炉导热系统传递的热量较高，一般采用具有良好加热能力和导热性的钢材。钢材最大的特点之一就是长期使用后会产生大量的氧化物，从而减少加热系统的传热，增加传热过程中的能量损失，进一步说，这是对能源的极大浪费。为了充分发挥能源的最大效用，我国高度重视锅炉内受热面氧化皮的研究。从我国供热系统各方面的问题来看，80%以上的原因是锅炉内高温受热面氧化皮增多。目前，虽然我国大部分锅炉房都采用了超临界火电技术，大大提高了锅炉的热效率，但超临界锅炉系统不可避免地会受到氧化皮的影响，减少热传输，因此非常重视超临界锅炉高温受热面氧化皮的防治。

1超临界锅炉概述

超临界锅炉是指锅炉内的工作压力超过了亚临界锅炉的压力，即在水和蒸汽转化过程中形成一个连续的过程，达到了水的临界点。超临界锅炉也在传统锅炉房系统中得到了改进，具有更节能、减排、环保的特点。锅炉行业有一个更准确的术语来描述它的效率，即“高效超临界锅炉”。现代国内大部分超临界锅炉采用6600MV锅炉系统运行过程中，炉内压力和高温高压环境容易促进受热面产生腐蚀性物质或氧化铁，腐蚀性物质和氧化铁在受热面积累，随着不断增加而脱落，容易对锅炉系统的传热造成很大的能量损失。锅炉内受热面的氧化是所有锅炉系统不可避免的，但只要仔细分析原因，及时防治，就能有效降低氧化面的氧化程度。此外，超临界节能减排的特点将更有效地发挥能源利用率的最大作用。

2超临界锅炉受热面氧化皮的主要原因

(1)蒸汽促进锅炉高温过热过程中氧化铁的发生。

660在中国很常见MV从超临界锅炉的角度来看，这种超临界锅炉高温受热面氧化物的形成和影响锅炉系统的过程分为两个阶段，即产生阶段和剥落阶段，这两个阶段相伴而生，相互循环。在最初的生产阶段，当蒸汽管内的温度达到570时℃锅炉内的氧气和金属产生化学反应形成氧化物，在金属管中形成薄保护膜，但随着蒸汽继续运行，氧化物进入菠萝阶段，然后形成新的氧化保护膜，再次脱落，长期在锅炉系统蒸汽管中积累厚氧化物，严重影响锅炉系统的效率。蒸汽管中的氧化皮结构一般为氧化铁、四氧化铁和三氧化铁，其中一氧化铁结构最松散，最容易脱落，四氧化铁和三氧化铁形成的保护层结构更紧密，不易脱落。因此，虽然不能避免超临界锅炉高温加热表面的氧化，但蒸汽管中的氧化物应尽可能转化为四氧化铁和三氧化铁，降低氧化物自然剥落的频率，延长超临界锅炉系统的使用时间。

（2）锅炉水系统中的腐蚀物加剧了氧化皮的产生。

超临界锅炉系统中的水回路管道系统由碳钢、低合金钢或部分高合金钢和铜合金材料组成。水回路管道系统中含有大量的化学物质和处理后的盐水。当水回路管道系统中的水进入蒸汽系统和蒸汽机时，这些物质随着蒸汽的蒸发而蒸发，加剧了蒸汽管道的氧化和腐蚀。由于这种化学反应具有很强的腐蚀性，随着时间的推移，它在蒸汽管道中积累，在严重的情况下，甚至会导致管道开裂和泄漏。汽机叶片也严重腐蚀，阻碍汽机工作效率。在严重的情况下，阀门的调节会发生变化，导致汽轮机卡住。

3超临界锅炉高温受热面氧化皮防治措施

（1）超临界锅炉系统中的氧化物锅炉系统中的氧化物。

为了提高锅炉系统的运行效率，必须及时清理锅炉系统中的氧化物。超临界锅炉系统的清洗有特殊的清洗标准。只要管道中的氧化物按照有关规定及时清理，就能有效保护锅炉系统运行的稳定性。MW超临界锅炉日常清洗规定，清洗采用冷冲洗，启动锅炉水循环泵，打开冷水调节阀，然后分离清洗，直至管道蒸汽系统中氧化铁杂质含量小于100μg/L当它达到标准时。如因特殊原因只能采用热冲洗，应合理控制水温和水流，水温应控制在200℃在恒温状态下，水流应相对稳定，清洗后的标准仍然是系统中排出的氧化铁含量小于100μg/L时。

(2)合理控制超临界锅炉系统的启动状态。

每个不同的锅炉系统都有最低的能耗温度，找到最节能的启动温度也启动锅炉系统。根据现有的660MW从超临界锅炉系统来看，其有效节能启动状态是锅炉烟气系统同步启动，实时监控锅炉内部运行状态，将炉膛通风总风量控制在35%，连续通风5min点火，同时向锅炉添加燃料，保持屏幕过高，烟气温度恒定。超临界锅炉系统之所以需要这样的启动状态，是为了更好地控制锅炉内高温受热面的温度，因为启动温度过低或过高会影响管壁内氧化物和污垢的增加，尤其是在低温环境下。

（3）对锅炉系统的运行温度进行实时监督和调整。

根据超临界锅炉系统的有关规定和使用方法，660MW超临界锅炉运行时，最怕金属管道系统的低温和温度不稳定。因此，为了提高超临界锅炉的运行效率，必须实时监督，及时调整锅炉系统的运行温度。当然，超临界锅炉系统中管道系统的材料并不全是钢或铁。为了降低管道系统的氧化性，需要根据管道系统的材料找到氧化程度最小的运行温度，根据实际情况进行实时监督，做好锅炉系统运行时的稳定调整，合理控制锅炉运行的有效温度和燃料的比例。

(4)合理控制蒸汽与金属之间的温差。

合理控制蒸汽与金属之间的温差也是为了减少温度偏差引起的氧化物增加。一般蒸汽系统中蒸汽与金属之间的温差应控制在10℃这也是标准的超临界锅炉系统中蒸汽与金属之间的温差。由于超临界高温金属管中金属与蒸汽之间的差异过大，会影响风扇的出风口和挡风板的状态，从而影响燃料的燃烧效率，降低锅炉系统的有效运行。因此，在超临界锅炉运行过程中，应及时检查影响锅炉运行效率的部位，及时发现问题，及时维护保修。

(5)及时检查和维护锅炉系统。

锅炉系统的及时检查和维护是为了防止锅炉故障停机，影响锅炉的运行。超临界锅炉系统应在有效使用期内及时检测和维护锅炉系统的稳定运行。如果在使用过程中不可避免地出现故障，应及时采取闷炉措施，确保锅炉停机后的温度和压力尽可能与系统正常运行前的温度一致，并及时检查异常问题。一般停机后主要检查炉口、挡风板、送风机、引风机等部位，详细检查后可尝试重新启动。重启时，蒸汽与金属表面的加热差应尽可能控制在3℃/min压力控制在0范围内.3MPa/min范围，速率控制在3℃/min炉膛通风量保持在10范围内min左右。