电厂大型煤粉炉炉管高温抗氧化系列（四）

概述：

直流四角切圆燃烧器，是我国300MW等级锅炉采用较多的一种燃烧方式。

以下论述以四角切圆锅炉为前提。

常规防止高温腐蚀的方法

为防止高温腐蚀发生，在四角切圆型式的锅炉上采用水平浓淡分离技术，从理论上看是可行的，也是目前实施较多一种方案，但实际效果如何呢？

从多个锅炉的改造应用效果的调研，高温腐蚀依然发生。通过横向、纵向对比，不难发现水平浓淡分离技术不是防止高温腐蚀的成熟经验。一方面从原理上看，将一次风的煤粉气流在水平方向进行浓淡分离，淡相气流布置在背火侧，浓相气流布置在向火侧，并将原来一次风喷口的周界风改成侧二次风，可以在某种程度上改善燃烧器区域的壁面气氛，可以缓解高温腐蚀情况。另一方面也有加速高温腐蚀进程的因素存在。主要的一点是采用水平浓淡分离后，燃烧器区域的燃烧温度会升高，这是其稳定着火燃烧的原因，为许多试验所证实。当煤粉浓度从0.9kg/kg增加到2.8kg/kg时，炉膛中心线上的火焰温度升高近200℃，炉内水冷壁的局部壁温会相应升高。而研究表明高温腐蚀与管壁温度有关，腐蚀速度与壁温呈指数关系，壁温在300～500℃之间每升高50℃，腐蚀速度增加一倍。

众所周知，解决劣质煤的稳定燃烧与防止高温腐蚀的发生，在许多技术的应用上是矛盾的，国内外并无成熟经验，在防止高温腐蚀的发生，很多方法需要摸索、尝试、验证。以下调整值得参考：

1、热负荷的选取。锅炉热负荷的选取恰当，可兼顾燃烧稳定和避免高温腐蚀两方面的要求。

2、大切角的应用。一般地说，一次风的偏转、刷墙，是形成和加速炉内高温腐蚀的重要条件，而一次风两侧补气条件的差异，是造成一次风偏转的重要原因。为了改善补气条件，四角切圆燃烧方式，现在大多采用了切角布置。

3、一次风的间隔布置。国内许多电厂燃用劣质煤锅炉的燃烧器，采用一次风相对集中布置，这种方式容易造成炉内局部缺氧燃烧和局部热负荷高，是产生炉内高温腐蚀的重要条件。采用一次风的间隔布置，在很大程度上，减缓燃烧器区域的热负荷梯度，减弱了高温腐蚀的趋势。

4、偏置风喷口的设置。很显然，偏置风喷口的设置，有利于避免两侧墙缺氧，防止燃烧器附近结焦，降低NOX产生等作用，并且在偏置风喷口前，有两个手动导流板，可供调试人员调整用，以期改变炉内水冷壁附近烟气氛围。

5、风煤比的控制。国内燃用劣质煤电厂的制粉系统，一般采用的中间仓储式，钢球磨热风送粉系统，大多数各层一次风管或同层一次风管间的风煤比偏差很大，运行人员很难调整。这一偏差容易造成局部缺氧、一次风冲刷墙壁等问题，而造成壁面高温腐蚀。在风量的测量与控制、煤粉浓度的测量与控制，以及风煤比的匹配等方面，有许多调整和保护手段，能有效地避免风煤比偏离设计值。

虽然通过各种工艺改造、设备改造，但因煤种复杂、锅炉使用多年后的初始状态、运行参数要求不一等原因，以上方法的效果或大或小，有些经验不可复制。

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