【摘要】：近年來火電廠因過熱器氧化皮引起的超溫、爆管和汽輪機葉片沖蝕問題日益嚴重和普遍,研究開發(fā)過熱器氧化皮化學(xué)清洗技術(shù)是解決這一問題的有效途徑之一。過熱器的化學(xué)清洗比鍋爐本體的化學(xué)清洗有著更高、更復(fù)雜的技術(shù)難度,從腐蝕角度看有以下兩個方面的特點增加了腐蝕控制的難度。第一,過熱器管垢量大、微觀結(jié)構(gòu)差異大、垢質(zhì)密實,需要使用更高的清洗介質(zhì)濃度和更長的清洗時間,甚至需要二次或三次清洗,由此增加了控制腐蝕速率和腐蝕總量的難度,特別是鐵素體鋼的均勻腐蝕和點蝕。第二,過熱器材質(zhì)復(fù)雜,包含鐵素體鋼及奧氏體不銹鋼,如12Cr1MoV、T22、T91、TP347等,為了控制化學(xué)清洗過程中金屬的腐蝕,通常向酸液中加入緩蝕劑,但緩蝕劑對不同金屬材質(zhì)的緩蝕效果存在差異,因此,化學(xué)清洗過程中所有金屬材質(zhì)的腐蝕控制難度較大。此外,目前過熱器化學(xué)清洗過程中仍采用傳統(tǒng)的掛片失重法來評價化學(xué)清洗過程中材料的腐蝕速度,但該方法只能得到化學(xué)清洗結(jié)束后整個清洗過程的平均腐蝕速度,不能實時地對清洗過程中的腐蝕情況進行監(jiān)測。本文根據(jù)腐蝕電化學(xué)原理,開發(fā)出了適合過熱器化學(xué)清洗環(huán)境的腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)及腐蝕監(jiān)測電極,并通過腐蝕實驗驗證了腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。通過對現(xiàn)場氧化皮脫落、爆管案例的調(diào)查研究和對實際管樣氧化皮進行實驗研究分析,獲得不同材質(zhì)過熱器氧化皮剝離規(guī)律,同時分析氧化皮厚度對機組壽命和鍋爐效率的影響,進而確定過熱器氧化皮進行化學(xué)清洗的條件,以指導(dǎo)電廠根據(jù)過熱器氧化皮情況選擇化學(xué)清洗時機。
[Abstract]:In recent years, the problem of overtemperature, tube burst and erosion of steam turbine blade caused by oxidation skin of superheater in thermal power plant has become more and more serious and widespread. It is one of the effective ways to solve this problem by researching and developing chemical cleaning technology of oxidation skin of superheater. The chemical cleaning of the superheater has higher and more complex technical difficulties than the chemical cleaning of the boiler body. From the point of view of corrosion, the characteristics of the following two aspects increase the difficulty of corrosion control. First, the superheater tubes have a large amount of scale, large microstructure differences, dense scale, need to use a higher concentration of cleaning media and longer cleaning time, and even need a second or third cleaning, Therefore, it is more difficult to control the corrosion rate and the total corrosion amount, especially the uniform corrosion and pitting corrosion of ferrite steel. Second, the superheater is made of complex materials, including ferrite steel and austenitic stainless steel, such as 12Cr1MoVT22T91T91TP347. In order to control the corrosion of metals during chemical cleaning, corrosion inhibitors are usually added to the acid solution. However, the corrosion inhibition effect of the inhibitor on different metal materials is different, so it is difficult to control the corrosion of all metal materials in the chemical cleaning process. In addition, in the chemical cleaning process of superheater, the traditional weight loss method is still used to evaluate the corrosion rate of the material in the chemical cleaning process, but this method can only get the average corrosion rate of the whole cleaning process after the chemical cleaning. No real-time monitoring of corrosion during cleaning. According to the principle of corrosion electrochemistry, a corrosion on-line monitoring system and corrosion monitoring electrode suitable for chemical cleaning environment of superheater have been developed in this paper. The reliability of the on-line corrosion monitoring system has been verified by corrosion experiments. Through the investigation and analysis of the cases of the exfoliation of the oxidation skin in the field and the case of the tube burst and the experimental study and analysis on the actual tube sample, the law of the exfoliation of the oxide skin of the superheater of different materials is obtained. At the same time, the influence of oxidation thickness on unit life and boiler efficiency is analyzed, and the conditions for chemical cleaning of superheater oxidation coating are determined, so as to guide the power plant to choose the time of chemical cleaning according to the condition of superheater oxidation coating.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM621

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本文編號：2217172