近日，酒鋼宏晟電熱公司“300MW等級機組鍋爐水冷壁高溫腐蝕研究治理”項目通過省級科技成果評價，被評定為國際先進水平。該項目通過深度優化300MW等級機組鍋爐內高溫區還原性氣氛和鍋爐制粉系統，成功在困擾機組穩定運行的水冷壁高溫腐蝕難題上取得了技術突破，為電力能源產業安全生產與降本增效注入了強勁動力。
“作為企業發電的主力機組，宏晟電熱公司320MW、350MW機組長期肩負著高負荷供電重任。”宏晟電熱公司電力研究所熱力研發主任工程師祁青福說，320MW機組自2016年接入鋁電網后，常年近乎滿負荷運轉。自2017年起，其鍋爐水冷壁區域便出現腐蝕現象，主要集中在下層燃燒器至上層燃盡風區域；350MW機組自2014年負荷提升至300MW以上后，斜坡面上部至上層燃盡風區域也頻繁遭遇腐蝕問題。
一組數據揭示了問題的嚴重性：自2019年下半年以來，因腐蝕導致的水冷壁泄漏停機多達7次，腐蝕速率高達1.5—2.1mm/年，遠超行業安全閾值。這不僅致使機組非計劃停運頻發，更使得320MW機組換管周期縮短至僅2年、350MW機組換管周期僅為1.5年，每年運維成本居高不下，嚴重影響企業的生產效益與供電穩定性。
“這是煤粉顆粒與硫化物聯合侵蝕的結果。”此前，技術團隊已經嘗試了十幾種方案，從調整燃燒器角度到更換低硫煤，可效果都不盡如人意。經過深入分析，技術人員發現，磨煤機運行時煤粉細度波動大、顆粒粗是引發高溫腐蝕的關鍵因素之一。粗煤粉燃燒不充分，導致爐內形成還原性氣氛，進而加速了水冷壁金屬的腐蝕。針對這一“癥結”，該公司迅速組織力量，從煤粉細度和均勻性上狠下功夫，全力優化制粉系統，從燃燒源頭上減少還原性氣氛生成的條件。
為降低煤粉細度，技術人員開展加載力、風量、轉速多參數聯動試驗，并確定最佳運行區間。一系列精準調整使煤粉細度R90從35%以上穩定降至18%—22%，達到行業優秀水平。
為提升煤粉均勻性，技術人員在靜態分離器磨煤機內部加裝均流小分離器，并通過調整小分離器折向擋板開度，將原入爐貼墻側出粉細度粗的粉管調整至爐中位置。這一舉措實現了兩側墻入爐粉管煤粉細度的均衡性，兩側墻粉管煤粉細度差從20%大幅縮至5%，大顆粒煤粉沖刷磨損減少40%。
在此基礎上，技術人員在燃燒配風調整上創新實施“差別化控制”調整法。通過差別化控制前后墻一次風速、內外噴燃器外二次風，優化了爐內高溫區水冷壁貼壁煙氣氧量的均勻性。同時，采用“逆低氮燃燒技術”，在保證環保參數達標的情況下，減少了鍋爐高溫區水冷壁還原性氣氛，保證了煤粉在燃燒器區域充分燃燒，有效降低了高溫區水冷壁貼壁區域的腐蝕風險。
300MW等級機組鍋爐水冷壁高溫腐蝕研究治理成效顯著，有效降低了因鍋爐高溫腐蝕造成的泄漏次數，合計創效4272.39萬元。其中，兩臺320MW機組水冷壁腐蝕速率從1.5—2.1mm/年降至1mm/年以下，水冷壁換管周期從原本的2年延長至6—7年；350MW機組水冷壁換管周期從1.5年延長至4年。（李淑芳）
