水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质技术方案

本发明专利技术提供的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质，包括：还原性气氛测试模块、选取试验位置模块、在线监测试验数据的采集模块和防治高温腐蚀的策略模块，通过还原性气氛测试模块、选取试验位置模块、在线监测试验数据的采集模块和防治高温腐蚀的策略模块这四个模块不仅揭示了低氮燃烧条件下的锅炉水冷壁高温腐蚀机理，并针对性的提出有效措施控制炉内高温腐蚀,延长了锅炉水冷壁的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质


[0001]本专利技术涉及锅炉水冷壁高温腐蚀防治
，具体涉及水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，燃煤电站在污染物超低排放控制方面取得了显著的成就，污染物控制技术得到大幅度提升，绝大多数电厂实现了污染物超低排放。但高效燃烧与低氮排放的矛盾更为突出，炉膛局部缺氧严重，叠加燃用高硫煤种，使得炉膛水冷壁局部气氛中CO和H2S浓度非常高，尤其对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁也出现了明显的高温腐蚀的迹象。
[0003]水冷壁高温腐蚀是一个相对复杂的物理化学过程，其反应路径复杂，尚未得出清晰的硫动力扩散路径(原子态硫、硫化物等)及腐蚀机理。有关有效协调着火稳燃、高温腐蚀、低氮排放三个目标的基础理论及关键技术研究十分缺乏；因此，揭示低氮燃烧条件下的锅炉水冷壁高温腐蚀机理，并针对性的提出有效措施控制炉内高温腐蚀的研究尤为必要。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质，不仅揭示了低氮燃烧条件下的锅炉水冷壁高温腐蚀机理，并针对性的提出有效措施控制炉内高温腐蚀,延长了锅炉水冷壁的使用寿命。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，包括：
[0007]基础数据测试模块，所述基础数据测试模块包括：还原性气氛测试模块和控制管理模块，所述还原性气氛测试模块用于测试水冷壁还原性气氛分布数据，所述控制管理模块用于采集燃烧区域水冷壁管壁温度分布数据；
[0008]选取试验位置模块，用于根据不同负荷下测试的水冷壁还原性气氛分布数据，选取各个稳定负荷、相近的水冷壁管壁温度下的3～4个位置，用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管，选取各个稳定负荷、相近的H2S浓度下的3～4个位置，用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管；
[0009]在线监测试验数据的采集模块，用于反复记录多个机组热态启动后至下一次停止周期的壁厚、产物分析和元素分析数据，根据水冷壁厚减薄数据，绘制出多条水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线，并拟合成关系式；
[0010]防治高温腐蚀的策略模块，用于根据水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线和关系式，制定有针对性防治高温腐蚀的策略。
[0011]本专利技术提供的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质，不仅揭示了低氮燃烧条件下的锅炉水冷壁高温腐蚀机理，并针对性的提出有效措施控制炉内高温腐蚀,延长了锅炉水冷壁的使用寿命。
[0012]作为优选技术方案，所述防治高温腐蚀的策略模块用于根据水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线和关系式记录的相同的水冷壁管壁温度、不同的H2S浓度对水冷壁管壁厚、硫扩散路径的影响因素数据以及相同的H2S浓度、不同的水冷壁管壁温度对水冷壁管壁厚、硫扩散路径的影响因素数据，总结不同位置高温腐蚀的影响因素数据分析，制定提出有针对性防治高温腐蚀的策略。
[0013]作为优选技术方案，所述防治高温腐蚀的策略模块用于在H2S高浓度区域通过在水冷壁表面喷涂含Cr材料或在水冷壁中增加Cr的含量，以减缓水冷壁管初期的减薄速率；
[0014]或用于通过燃烧优化调整方式和燃烧防腐改造方式降低该区域的H2S浓度水平以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。
[0015]作为优选技术方案，所述防治高温腐蚀的策略模块用于通过燃烧优化调整手段均衡热负荷以能够实现炉内热负荷的均匀分布，同时能够通过在中高温区域加装贴壁风方式来降低管壁温度至低温区以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。
[0016]作为优选技术方案，所述控制管理模块还用于接收在线测试水冷壁还原性气氛数据。
[0017]本专利技术还提供一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择方法，包括以下步骤：
[0018]S1机组热态运行时，在多个锅炉稳定负荷下，测试水冷壁还原性气氛分布数据，并采集燃烧区域水冷壁管壁温度分布数据；
[0019]S2根据不同负荷下测试的水冷壁还原性气氛分布数据，选取各个稳定负荷、相近的水冷壁管壁温度下的3～4个位置，用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管，选取各个稳定负荷、相近的H2S浓度下的3～4个位置，并用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管；
[0020]S3机组热态启动后至下一次停止时，统计多个测点位置全部时段H2S浓度，进行算数平均，并割取试验段水冷壁，再次进行测厚、产物分析和元素分析，如此反复记录多个周期的壁厚数据、产物分析和元素分析数据，根据壁厚减薄数据，绘制多条壁厚减薄量与时间的关系曲线，并拟合成关系式；
[0021]S4根据水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线和关系式，制定提出有针对性防治高温腐蚀的策略。
[0022]作为优选技术方案，步骤S3中绘制多条壁厚减薄量与时间的关系曲线，并拟合成关系式后，还包括以下步骤：采集相同水冷壁管壁温度条件下，不同H2S浓度、相同H2S浓度条件以及不同水冷壁管壁温度对水冷壁管壁减薄速率的影响数据；同时，记录不同时期、不同H2S浓度下的腐蚀产物分析和相关元素分析数据，采集硫动力扩散路径数据。
[0023]作为优选技术方案，步骤S4还包括：根据相同水冷壁管壁温度、H2S浓度对壁厚、硫扩散路径的影响数据以及相同H2S浓度、水冷壁管壁温度对壁厚、硫扩散路径的影响因素数据，总结不同位置高温腐蚀的影响因素数据分析，制定提出相应的防治高温腐蚀的策略，所述防治高温腐蚀的策略包括以下步骤：在H2S高浓度区域通过在水冷壁表面喷涂含Cr材料或在水冷壁中增加Cr的含量，以减缓水冷壁管初期的减薄速率，或通过燃烧优化调整方式或燃烧防腐方式改造方式降低该区域的H2S浓度水平以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。
[0024]作为优选技术方案，步骤S4中的防治高温腐蚀的策略还包括以下步骤：通过燃烧优化调整手段均衡热负荷以能够实现炉内热负荷的均匀分布，同时能够通过在中高温区域加装贴壁风方式来降低水冷壁管壁温度至低温区以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。
[0025]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的水冷壁高温腐蚀防治路线选择方法。
[0026]本专利技术提供一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统、方法及其存储介质，不仅揭示了低氮燃烧条件下的锅炉水冷壁高温腐蚀机理，并针对性的提出有效措施控制炉内高温腐蚀,延长了锅炉水冷壁的使用寿命。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的炉膛燃烧区域水冷壁还原性气氛测点分布图；
[0028]图2为本专利技术提供的不同H2S浓度下的水冷壁管壁减薄量示意图；
[0029]图3为本专利技术提供的不同管壁温度下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，其特征在于，包括：基础数据测试模块，所述基础数据测试模块包括：还原性气氛测试模块和控制管理模块，所述还原性气氛测试模块用于测试水冷壁还原性气氛分布数据，所述控制管理模块用于采集燃烧区域水冷壁管壁温度分布数据；选取试验位置模块，用于根据不同负荷下测试的水冷壁还原性气氛分布数据，选取各个稳定负荷、相近的水冷壁管壁温度下的3～4个位置，用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管，选取各个稳定负荷、相近的H2S浓度下的3～4个位置，用进行过测壁厚、产物分析和元素分析的水冷壁管替换在线水冷壁还原性气氛测试相同位置的水冷壁管；在线监测试验数据的采集模块，用于反复记录多个机组热态启动后至下一次停止周期的壁厚、产物分析和元素分析数据，根据水冷壁厚减薄数据，绘制出多条水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线，并拟合成关系式；防治高温腐蚀的策略模块，用于根据水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线和关系式，制定有针对性防治高温腐蚀的策略。2.根据权利要求1所述的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，其特征在于，所述防治高温腐蚀的策略模块用于根据水冷壁厚减薄量与时间的关系曲线和关系式记录的相同的水冷壁管壁温度、不同的H2S浓度对水冷壁管壁厚、硫扩散路径的影响因素数据以及相同的H2S浓度、不同的水冷壁管壁温度对水冷壁管壁厚、硫扩散路径的影响因素数据，总结不同位置高温腐蚀的影响因素数据分析，制定提出有针对性防治高温腐蚀的策略。3.根据权利要求2所述的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，其特征在于，所述防治高温腐蚀的策略模块用于在H2S高浓度区域通过在水冷壁表面喷涂含Cr材料或在水冷壁中增加Cr的含量，以减缓水冷壁管初期的减薄速率；或用于通过燃烧优化调整方式和燃烧防腐改造方式降低该区域的H2S浓度水平以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。4.根据权利要求2所述的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，其特征在于，所述防治高温腐蚀的策略模块用于通过燃烧优化调整手段均衡热负荷以能够实现炉内热负荷的均匀分布，同时能够通过在中高温区域加装贴壁风方式来降低管壁温度至低温区以能够实现降低水冷壁管壁的减薄速率。5.根据权利要求1所述的水冷壁高温腐蚀防治路线选择系统，其特征在于，所述控制管理模块还用于接收在线测试水冷壁还原性气氛数据。6.一种水冷壁高温腐蚀防治路线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1机组热态运行时，在多个锅炉稳定负荷下，测试水冷壁还原性气氛分布数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小华，梅振锋，陈宝康，陈敏，赵鹏，彭小敏，赵俊武，俞胜捷，丁奕文，朱晋永，姚胜，薛晓垒，王祝成，刘瑞鹏，梁昊，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：