燃煤锅炉过热器、再热器氧化皮大面积脱落与堵塞是火力发电机组安全运行的重大隐患，易引发爆管停机事故，造成严重的经济损失和社会影响。且随着煤电机组灵活性改造的推进，负荷快速升降进一步加剧了氧化皮的脱落问题。传统治理方法依赖停机割管，效率低且风险高。为解决氧化皮防治监测难、控制难、分离难问题，本成果首次提出了“在线监测-受控剥落-预分离”三位一体的主动防治技术路线，通过智能化监测、热力学调控与高效分离技术的协同作用，从根本上解决氧化皮脱落与堵塞问题。该技术摒弃传统被动治理模式，以预防为主、主动干预为辅，结合多学科理论创新与工程实践，形成了一套科学化、系统化的解决方案。首先，通过开发基于磁性检测的在线监测系统，实时分析液固两相流电信号的频谱，定性掌握氧化皮浓度，为机组运行状态调整和蒸汽吹扫提供依据。其次，建立临界剥落厚度模型，通过调控蒸汽温度与介质参数，利用氧化皮与金属基体热膨胀系数的差异，实现氧化皮少量、多次、小颗粒的主动剥落，避免大面积突发性脱落导致的爆管风险。再是，设计了多管束汽固两相流预分离装置，结合离心力与重力分离氧化皮颗粒，有效提高了氧化皮的分离效率，减少了堵塞事故的发生。通过“在线监测-受控剥落-预分离”全链条技术整合，突破传统被动清理模式，建立基于热力学调控的主动剥落机制，不仅将安全隐患防控关口前移，也降低了氧化皮治理成本，氧化皮清除率达90%以上，堵管率下降95.9%，监测与清理的及时性使氧化皮治理费用下降55.84%，年均节约非停等生产成本超3400万元，具有显著的经济、社会和环境效益，为燃煤机组氧化皮治理提供了创新解决方案。本成果已在超（超）临界机组成功应用，适配不同负荷工况与机组类型。技术装置模块化设计便于安装与维护，可快速推广至现役机组及新建项目，具有广泛的行业适用性。