2023燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀区贴壁气氛测试技术导则

燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀区贴壁气氛测试技术导则II目  次前  言 II范围 3规范性引用文件 3术语和定义 3符号、代号和缩略语 3试验应具备的条件 4试验前应达成的协议 4试验条件 4机组稳定时间 4试验记录 4试验工况和试验数据的舍弃 4水冷壁高温腐蚀区贴壁烟气取样和分析 4烟气取样的一般要求 5烟气取样管和连接管的材料要求 6烟气取样分析仪器的选取 6烟气取样分析仪器 6分析仪器测量误差的要求 6分析仪器的标定 7水冷壁高温腐蚀风险等级划分 7附录A（资料性附录）气体浓度单位换算 8编 制 说 明 9PAGEPAGE燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀区贴壁气氛测试技术导则范围规范性引用文件GB/T10184-2015电站锅炉性能试验规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。电站锅炉utilityboilerpowerstationboiler炉膛（燃烧室）furnace锅炉中供燃料燃烧和进行热交换的空间。水冷壁water-cooledwall布置在炉膛四周壁面，用以吸收炉内辐射热的受热面。hightemperaturecorrosion金属材料与环境介质在高温下发生不可逆转的化学反应而退化的过程称为高温腐蚀。硫化氢HydrogenSulfide正常情况下，硫化氢（H₂S）是一种无色、易燃的酸性气体，浓度低时带恶臭，气味如臭蛋；浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。能溶于水，0°C12.6摩尔左右的硫化氢。carbonmonoxide在标准状况下，一氧化碳（CO）为无色、无臭、无刺激性的气体。极难溶于水。符号、代号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。表1为本标准采用的符号一览表。本标准中所采用的立方米（m3），除有特殊说明外，均为标准状态。为方便使用，本标准给出了气体浓度单位换算表，参见附录A。表1符号一览表符号含义单位DCS分布式控制系统O2氧量体积分数%CO一氧化碳体积分数%HS硫化氢体积分数%试验应具备的条件试验前应达成的协议试验前应达成协议的内容如下：a）试验目的与试验项目；试验单位职责范围；试验燃料特性及其允许变化范围；d）试验测试项目、测点位置及数量；e）试验用仪器及其技术参数和检定单位；f）设备状态及试验期间的运行方式；g）测试前工况的稳定时间和测量持续时间；h）重复性试验工况之间的允许偏差；i）试验原始记录的保存单位；j）其他在本标准内的未尽事宜。试验条件试验前，应具备如下条件：a）试验采用的仪器仪表应在检定或校准有效期内；b）相关DCS表计经校验合格；具有足够符合试验约定的燃料；锅炉主、辅机能正常运转并满足试验要求。机组稳定时间32小时。测试过程中，锅炉蒸发量及蒸汽参数的最大允许波动范围按照GB/T10184-2015中4.6.2执行。试验记录按照GB/T10184-2015中4.9执行。试验工况和试验数据的舍弃按照GB/T10184-2015中4.10执行。水冷壁高温腐蚀区贴壁烟气取样和分析烟气取样的一般要求（或研究表2烟气分析测定成分和取样位置试验项目测定成分取样位置锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀区贴壁气氛测试C、SO2炉膛水冷壁高温腐蚀区壁面附近烟气取样位置一般要求锅炉水冷壁墙每层烟气取样测点的中间测点宜布置在炉膛中心线，以炉膛中心线作为对称线，左右两侧的测量孔宜对称布置。相邻两测点间距不低于1m。各层烟气取样测点垂直高度的距离视锅炉高温腐蚀严重区域情况确定。c）炉膛水冷壁四面墙的同一层烟气取样测点宜在同一水平标高平台布置。图1某前后墙对冲燃烧方式锅炉烟气取样位置示意图将烟气取样管插入圆孔，伸入炉膛内与水冷壁鳍片齐平（一般不宜超过10mm）然后进行圆周焊，当测量HS烟气取样管和连接管的材料要求表3取样管和连接管材料烟气成分取样管材料连接管材料<400℃≧400℃O2碳钢不锈钢（TP304或TP321）氟树脂、氟橡胶CO1）HS（H180℃以上）聚四氟乙烯注：1）如果取样管路不能满足此要求时，应将样品预先干燥。烟气取样分析仪器的选取烟气取样分析仪器推荐采用的分析仪器见表4。表4烟气分析仪器选取烟气成分测量仪器对取样系统要求O2顺磁氧量计氧化锆氧量计取样管路无泄漏、无堵塞；对烟气进行除尘、除湿预处理后送入仪器。CO电化学法分析仪红外吸收法分析仪取样管路无泄漏、无堵塞；取样点温度低于CO的催化作用温度；对烟气进行除尘、除湿预处理后送入仪器。HS电化学法分析仪紫外吸收法分析仪气相色谱法分析仪取样管路无泄漏、无堵塞；取样系统应加热，避免烟气中水蒸气凝结；对烟气进行除尘、除湿预处理后送入仪器。分析仪器测量误差的要求推荐分析仪器的最大允许误差见表5。表5分析仪器最大允许误差最大量程要求/%最大允许绝对误差/%备注O2211%（读数的百分数）O程、高精度的分析仪器CO105%（读数的百分数）一般高温腐蚀区贴壁气氛中CO体积分数较高，宜选大量程、精度要求较高的分析仪器HS0.15%（读数的百分数）HS程、精度要求较高的分析仪器分析仪器的标定水冷壁高温腐蚀风险等级划分OCOH6。表6水冷壁高温腐蚀风险等级划分水冷壁高温腐蚀风险等级条件备注近乎没有O2%无需采取防止高温腐蚀的措施。轻微1%≤O2<2%CO≤0.1%现状能接受。宜加强锅炉燃烧调整，改善贴壁气氛。中等O2<1%0.1%<CO≤3%0.1≤HS<002%风防腐改造等技术防护措施。需采取防止高温腐蚀的措施。燃用高硫煤的锅炉，除在配煤掺烧方面采取有效措施O<1%外，宜采取水冷壁喷涂、贴壁风防腐改造严重CO>3%等技术防护措施，必要时可对锅炉燃烧器HS0.0%进行煤种适应性改造，如优化锅炉燃烧器布置形式、优化炉膛假想切圆（针对四角切圆锅炉）、优化制粉系统等改造措施。附