如何对付恼人的超（超）临界机组高温氧化皮

超（超）临界锅炉受热面金属在高温高压环境中可以与蒸汽直接反应，极易被氧化而生成氧化皮。当氧化皮达到一定的厚度和运行条件发生变化时，锅炉过热器、再热器等受热面内氧化皮会发生剥落，会给机组的运行带来很多问题和不良影响，具体包括：①氧化皮剥落会导致锅炉受热面内部通流部分发生堵塞，从而使锅炉金属受热面发生局部过热而爆管。②剥落的氧化皮进入汽轮机会冲蚀汽轮机通流部分，不仅冲蚀叶片，而且影响汽轮机的级效率。③沉积于汽机主汽门阀芯和阀座之间的剥落氧化皮，会造成汽机主汽门卡涩。机组甩负荷时主汽门关闭不严会造成汽机超速事故，威胁着机组的安全运行。④剥落的氧化皮随凝结水流动会堵塞疏水管。⑤剥落的氧化皮还会造成机组的汽水品质恶化等不良影响。氧化皮堵管引起的事故会给电厂带来严重的经济损失，已引起了电厂的高度关注，每年都需要花费大量资金来治理氧化皮问题，国内外学者也做了不少关于氧化皮方面的研究，认为过热器和再热器氧化皮的剥落，主要是由于运行工况的条件（如超温和温度压力变化以及材料等方面因素）所造成。因此可以通过控制运行工况来减缓氧化皮的增厚，控制温度变化速率来控制氧化皮的剥落，此外还可以选用抗氧化性能更好的材料制作过热器和再热器等关键部件。但是，目前最可行的办法还是通过对氧化皮的检测，及时排查存在的堵管问题，以防爆管。无损检测方法推荐磁性检测法是利用自身携带的永磁体，在锅炉高温管道上产生一个纵向磁场。如管内有氧化皮，因其表现为铁磁性，则磁力线发生变形，周围磁场强度发生相应改变。研究氧化皮与磁场强度的耦合关系，可以表征管内氧化皮的状况。氧化皮磁性检测技术的优点有：①检测成本低，安全可靠，而且不影响电厂的检修时间；②检测周期短，相对传统方法能立即获取检测结果，使管内氧化皮被及时清除；③检测灵敏度高，检测装置的敏感元件对磁场非常敏感，少量氧化皮也可测到，此外，还能检测其他来源的铁磁性异物；④对环境要求低，无需对被测物进行表面处理。因此具有广阔的应用前景。基于以上优点，这里推荐采用磁性检测技术对氧化皮的堆积情况进行风险评估。氧化皮剥落评估方法对特定规格（管径和厚度）的奥氏体不锈钢管内氧化皮堆积量进行评估，当管内存在不同堆积量的氧化皮时，检测仪会输出不同的磁信号，因此可以通过试验对不同堆积量和磁信号之间的关系进行标定，然后根据现场测定磁信号的大小进行对比，可判断现场管道内氧化皮的堆积量。检测不同堵管面积下磁通量的大小，建立磁通量与堵管面积之间的关系；同时计算不同堵管面积下管壁温度值，以确定堵管面积与管壁温度的关系。管内氧化皮堆积量与磁通量关系的测量示意图采用几何参数为ϕ48mm×6.5mm的304不锈钢管，在合适的部位沿径向剖开，填入高度分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm的氧化皮，测定对应的磁通量值。测量结果如下图所示：管内氧化皮堆积深度与磁通量关系的测量结果由上图可知，随着管内氧化皮堆积深度的增加，磁通量逐渐增加。通过计算可以转换为磁通量（mVs）和堵管面积（cm2）之间的数学关系：y=-3.3864+3.2427cosπx式中：y为磁通量；x为堵管面积/流通面积。根据所测得的磁通量及磁力变化，反推出堵管面积/流量面积（x），可将爆管风险分为以下四档并提出评估结果：当x≤0.3时，无爆管风险。但影响热交换，加快氧化速度，应该加强该管道的监督力度；若堆积量接近上限，应进行氧化皮吹扫，及时将氧化皮排出。当0.3≤x≤0.5时，低风险爆管。引起管道过热，长时间过热会有爆管风险，应该进行