氧化皮的形成

万朝晖陈俊  提出 随着发电技术的发展,大容量、高参数火电机组近年来大量投入电网,现在超(超超)临界机组已成为中国电力生产市场的主力机型。然而在大机组中氧化皮脱落是一个普遍存在的问题,在高温、高压状态下,炉管的母材会受不同膨胀力的影响产生裂纹,使基体金属直接暴露于氧化环境中,加快炉管氧化速度,形成的氧化皮随着温度和介质变化,会脱落并附着在弯管处,若管壁长期过热,便可能导致弯管爆破事故,致使火电厂机组无法安全有序运行。探讨锅炉氧化皮脱落的原因并提出针对性的预防措施,对提高电厂运行的安全经济性有极大意义。1影响锅炉氧化皮脱落的因素火电厂超(超超)临界直流锅炉运行过程中,蒸汽温度最高可达550℃～600℃,而蒸汽强氧化范围为450℃～700℃,恰好处于锅炉运行温度范围内,水蒸气这一温度范围内分解成为氢氧原子和氧原子,易与炉管内壁金属离子发生反应所生成产物即为氧化皮(以Fe2O3、Fe3O4、FeO为主要成分),随着高温高压氛围的持续,金属管壁会持续被氧化,最终形成大量的氧化皮。当不锈钢炉管内氧化膜积累到0.05～0.1 mm厚度,达到临界厚度,或母材基体与氧化膜之间的应力达到临界值时,氧化皮会自然脱落,甚至堵塞。