一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108613158A(43)申请公布日2018.10.02(21)申请号201810731263.8(22)申请日2018.07.05(71)申请人哈尔滨锅炉厂有限责任公司地址150046黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路309号(72)发明人黄必重石司默孙洪民(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209代理人李晓敏(51)Int.Cl.F22B37/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置(57)摘要一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，属于火力发电技术领域。本发明包括锅炉高温蒸汽受热面连接管道、切向引出管、氧化皮回收罐体、氧化皮回收罐入口管道和氧化皮回收罐出口管道，锅炉高温蒸汽受热面连接管道上至少加工有一处氧化皮回收弯管，氧化皮回收弯管底部沿切向方向连通有切向引出管，氧化皮回收罐体的入口端通过氧化皮回收罐入口管道与切向引出管连通，氧化皮回收罐体的出口端安装有氧化皮回收罐出口管道。本发明提出的在线回收氧化皮装置，可在锅炉运行期间回收高温受热面脱落的氧化皮颗粒，有效解决了氧化皮脱落对机组带来的负面影响，提高电站机组运行的可靠性。CN108613158ACN108613158A权利要求书1/1页1.一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，其特征在于：包括锅炉高温蒸汽受热面连接管道(1)、切向引出管(3)、氧化皮回收罐体(4)、氧化皮回收罐入口管道(5)和氧化皮回收罐出口管道(6)，所述的锅炉高温蒸汽受热面连接管道(1)上至少加工有一处氧化皮回收弯管(2)，氧化皮回收弯管(2)底部沿切向方向连通有切向引出管(3)，所述的氧化皮回收罐体(4)的入口端通过氧化皮回收罐入口管道(5)与切向引出管(3)连通，氧化皮回收罐体(4)的出口端安装有氧化皮回收罐出口管道(6)。2.根据权利要求1所述的一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，其特征在于：所述的氧化皮回收罐入口管道(5)和氧化皮回收罐出口管道(6)上分别安装有回收罐入口管道阀门(7)和回收罐出口管道阀门(8)。3.根据权利要求1所述的一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，其特征在于：所述的氧化皮回收弯管(2)为圆弧形弯管。4.根据权利要求1所述的一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，其特征在于：所述的氧化皮回收弯管(2)为U形弯管。5.根据权利要求1所述的一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，其特征在于：所述的氧化皮回收弯管(2)为凹形弯管。2CN108613158A说明书1/4页一种在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置技术领域[0001]本发明涉及一种可在线回收锅炉高温受热面氧化皮的装置，属于火力发电技术领域。背景技术[0002]目前，在国内外火力发电机组中，高温受热面管内壁蒸汽氧化所引发的氧化层剥落造成管子堵塞爆管的现象时有发生，大大影响了锅炉运行的安企性、可靠性和经济性，而且还殃及汽轮机和管道部件。因而，如何减缓氧化皮生成、避免氧化皮脱落成为国内外学者的研究重点。[0003]1.氧化皮生成原因[0004]在高温环境下，会出现水分子中的氧与金属元素发生氧化反应，称为蒸汽氧化。在无溶解氧的水中，铁和水反应生成Fe3O4并放出氢的机理，早在1929年就由Schikorr研究得出结论，并且得到广泛应用。后来在20世纪70年代，德国科学家通过电子显微镜的观察，进一步确定了铁水反应的氧化过程，其反应式如下：[0005]3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2[0006]从此反应式可看到，氧化膜的形成过程中并无溶解氧参加反应。当金属的工作温度大于570℃时，铁的氧化速率会大大增加，超(超)临界机组的蒸汽温度大都在该温度附近或以上，且管壁的温度愈高，生成Fe304的过程愈为剧烈。铬、硅、铝等合金元素的离子更容易氧化，可在管道表面形成结构致密的合金氧化膜(一种络合物)阻碍原子或离子的扩散，减缓氧化速率。因而，可以通过合金元素减缓氧化皮生成，但无法避免氧化皮的生成。[0007]2.氧化皮生成原因[0008]氧化层的热膨胀系数与母材不同，导热系数远比母材低，一旦其受热面受到较大的冷热冲击，管子内侧的氧化层易松动或脱落。初期氧化皮脱落时一般呈片状，若被蒸汽吹离会沿着蒸汽流向运动并逐步加速，因为其单位质量远大于蒸汽。在管子弯头处，氧化皮在离心力作用下会撞向管壁出现变形或破碎，直至撞向下一个转弯处。从过热器、再热器到汽轮机脱落的氧化皮跟随蒸汽要经历很多次转向，不断重复上述运动，反复被加速、撞击、变形和破碎，最终形成许多呈颗粒状的氧化金属。如果脱落的氧化皮较厚，在U型布置的过热器、再热器的上升管内蒸汽的动能有可能不足以克服其重力和摩擦力而沉