循環(huán)流化床鍋爐磨損問題研究與對(duì)策

精品文檔-下載后可編輯循環(huán)流化床鍋爐磨損問題研究與對(duì)策【摘要】本文對(duì)循環(huán)流化床鍋爐磨損的各種原因進(jìn)行了分析，通過研究流化床鍋爐的磨損機(jī)理，在實(shí)踐中分析鍋爐的磨損問題，找到防磨減磨的有效途徑，通過不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)常見的風(fēng)帽、水冷壁對(duì)流煙道受熱面等部件找到一些防磨減磨的有效措施，有效的降低泄漏事故的發(fā)生，提高流化床鍋爐安全運(yùn)行的可靠性和運(yùn)行周期。

【關(guān)鍵詞】流化床鍋爐；磨損；防磨損；措施

背景

近年來，循環(huán)流化床鍋爐在我國得到了廣泛的應(yīng)用，這種鍋爐具有燃燒充分，熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過國內(nèi)科研院所的不斷改造，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn)。尤其是目前對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求比較高，而循環(huán)流化床鍋爐在燃燒的時(shí)候能有效降低對(duì)環(huán)境的污染，因此循環(huán)流化床鍋爐就成了目前有效的能量轉(zhuǎn)化設(shè)備，但是循環(huán)流化床鍋爐也存在一定的問題，比如在燃燒的時(shí)候，爐膛內(nèi)部會(huì)有大量的高溫高濃度的煤粉和爐灰顆粒，而這些顆粒在高溫下高速的沖擊爐內(nèi)的部件，磨損的問題就顯得尤為突出，盡管鍋爐廠在設(shè)計(jì)時(shí)使用了較多防磨措施，但是由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的固體顆粒濃度為普通爐子的上百倍，同時(shí)高溫顆粒在爐內(nèi)運(yùn)行情況復(fù)雜，爐體內(nèi)部受到大量固體顆粒的不斷沖擊，磨損情況十分嚴(yán)重，產(chǎn)生較多的安全隱患。

1、流化床鍋爐結(jié)構(gòu)簡介

1.1流化床鍋爐的磨損機(jī)理

循環(huán)流化床鍋爐的高效率是由于大量的小循環(huán)和多次的大循環(huán)構(gòu)成的，讓燃料在里面循環(huán)燃燒。在燃燒的時(shí)候爐子中的每個(gè)部分燃料的濃度不同，由于氣流和重力的原因，通常在布風(fēng)板上的風(fēng)帽出口處的風(fēng)速大，燃料被吹起后會(huì)下降或者朝著煙風(fēng)推動(dòng)力較小的地方漂移，在下降的途中會(huì)沿著水冷壁管外表面移動(dòng)，而此時(shí)就會(huì)對(duì)水冷壁管外的外表面造成磨損，比如在爐膛爐內(nèi)下部衛(wèi)燃帶、爐膛水冷壁管過渡區(qū)等氣流較大，高溫顆粒對(duì)管壁的撞擊較大，因此對(duì)管壁磨損也比較大。

2、循環(huán)流化床鍋爐主要金屬部件的磨損

2.1布風(fēng)裝置的磨損

循環(huán)流化床鍋爐的布風(fēng)裝置中磨損嚴(yán)重的是風(fēng)帽，而在風(fēng)帽中在循環(huán)物料回料口部分的地方磨損最嚴(yán)重，造成這部分磨損的主要原因：在高溫下，高濃度的煤粉顆粒高速?zèng)_擊布風(fēng)裝置的表面而造成的較為嚴(yán)重的磨損，由于煤粉常年累月的沖刷，對(duì)設(shè)備造成了較大的損耗。

2.2循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管的磨損

循環(huán)流化床鍋爐的水冷壁管的磨損出現(xiàn)在下面三個(gè)地方：一是爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡部分管壁處的磨損。二是爐膛四個(gè)角落部分的管壁磨損。三是不規(guī)則部分水冷壁管的磨損。爐膛下部水冷壁管過渡和衛(wèi)燃帶管壁部分的磨損原因是由于在過渡區(qū)域內(nèi)，沿壁表面往下流動(dòng)的固體顆粒物與爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的煤粉顆粒運(yùn)動(dòng)方向相反，在局部產(chǎn)生渦旋流；還有一個(gè)原因是流化床爐膛壁表面往下流動(dòng)的固體顆粒在和煤粉相遇的地方會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變，于是就對(duì)水冷壁管的表面形成了不斷的沖刷。流化床鍋爐的爐膛內(nèi)部角落區(qū)域的管壁在高密度向下流動(dòng)物料的不斷沖刷下也會(huì)產(chǎn)生磨損。不規(guī)則部分管壁(如爐墻開孔處的彎管、穿墻管等)磨損首要原因是由于不規(guī)則管壁對(duì)局部固體顆粒的流動(dòng)會(huì)造成較大的擾動(dòng)，改變了固體顆粒的流動(dòng)方向，因此會(huì)造成較大的磨損。

2.3循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損

循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損主要集中在爐膛角落區(qū)域磨損、燃燒室管壁的磨損、尾部受熱面磨損等、爐頂受熱面磨損。水平過熱器管屏、爐膛內(nèi)屏式過熱器的磨損機(jī)理與循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)水冷壁管的磨損機(jī)理相似，由鍋爐內(nèi)部受熱面的具體結(jié)構(gòu)和固體物料的流動(dòng)特性來決定。

2.4循環(huán)流化床鍋爐煙道受熱面的磨損

循環(huán)流化床鍋爐煙道尾部的對(duì)流受熱面經(jīng)常磨損部位包括爐膛出口到分離器進(jìn)口煙道受熱面，還有省煤器及空氣預(yù)熱器兩端部分。鍋爐對(duì)流煙道受熱面的磨損一般發(fā)生在省煤器端和空氣預(yù)熱器進(jìn)口處，通常由于受熱面材料質(zhì)量不好，同時(shí)設(shè)計(jì)上存在一定的問題，安裝上也有一定的誤差造成了受熱面的磨損嚴(yán)重。

3、緩解流化床鍋爐磨損的措施

3.1水冷壁管的防磨損措施

(1)水冷壁管的防磨措施?？梢栽跐沧⒘仙戏揭幻滋幉捎媒饘賴娡?。首先對(duì)水冷壁管包括基面進(jìn)行表面磨光的處理，使用稀有金屬(Al、Cr、Mo、Ni等)按著一定配比碾磨成粉末，使用高溫氣槍噴將粉末噴涂到已做好拋光處理的水冷壁管表面上。采用這種技術(shù)在操作上簡單方便，但是保持時(shí)間短，通常只有一年左右的時(shí)間。還有一種較為持久的方式，就是、是將該處的水冷壁管替換成耐磨的鐵鋁瓷包敷管，該項(xiàng)技術(shù)是將鍋爐管和防磨瓦有機(jī)的結(jié)合，外側(cè)十分耐磨，內(nèi)側(cè)承壓效果好，同時(shí)有效的解決了應(yīng)力集中，臺(tái)階過于突出，同時(shí)局部阻力大和焊接難度大等疑難問題，正常使用下，壽命可以達(dá)到3年以上。

(2)可以對(duì)該處的澆注料結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，把原來凸出水冷壁管的澆注料去掉，同時(shí)把鰭片下段延長到彎頭下，這樣打澆注料時(shí)，這樣水冷壁管的立面就可以與水冷膜式壁平齊。采用這種設(shè)計(jì)后，就可以使順膜式滑下的灰塵顆粒失去了反彈的跳板，摩損自然就消除了。

3.2風(fēng)帽磨損解決方法

對(duì)于風(fēng)帽的防磨措施，可以使用新型鐘罩風(fēng)帽來解決，新型鐘罩風(fēng)帽是近年來電廠流化床鍋爐普遍采用的一種新型節(jié)能型風(fēng)帽。這種風(fēng)帽優(yōu)點(diǎn)較多，因此得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。新型鐘罩風(fēng)帽采用優(yōu)質(zhì)耐用合金鑄造，平均每平方米有孔35個(gè)，采用這種風(fēng)帽能夠有效地延緩磨損，并且使用壽命大于3年。對(duì)鍋爐的改造過程如下，先將原有的風(fēng)帽全部去掉，露出布風(fēng)板，再將原來布風(fēng)板上的開口間隔封堵住，原則上按照每2個(gè)開口封堵上1個(gè)，呈等腰三角形布置，然后按照新開口的位置，安裝、焊接風(fēng)帽底座，在焊接好的底座上加裝大鐘罩風(fēng)帽，最后在底座間打上澆注料。這樣就改造完成了。采用這個(gè)辦法可以有效的緩解風(fēng)帽磨損的問題。

3.3過熱器管磨損解決方法

可以在循環(huán)流化床鍋爐的過熱器上加裝一道防磨瓦進(jìn)行防護(hù)。但為了保險(xiǎn)，在過熱器下部也增設(shè)了防磨護(hù)瓦。同時(shí)，每次停爐都也要認(rèn)真的檢查管排，保證管子按照一定的順序排列。這樣可以有效的防止煙氣走廊的形成，采用幾根水平的不銹鋼鐵板插在管排的中間并固定，并在磨損嚴(yán)重的前3排管子上加焊護(hù)瓦，采用這樣的被動(dòng)防磨辦法，就可以有效地減少磨損程度。

通過從主動(dòng)預(yù)防和被動(dòng)預(yù)防兩個(gè)方面來對(duì)流化床鍋爐進(jìn)行改造，會(huì)取得非常好的效果，將主要的磨損部位得到很好的保護(hù)，同時(shí)通過降低風(fēng)速的措施的控制了爐內(nèi)受熱面的磨損，有效的延長了鍋爐的運(yùn)行周期。

4、結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐的磨損問題不可避免，但是通過分析總結(jié)流化床鍋爐防磨損方面的紡織經(jīng)驗(yàn)，就可以找出一些防磨減磨的有效措施，通過學(xué)習(xí)和應(yīng)用就能找到解決同類問題的方法，從而減少由于流化床鍋爐泄漏造成的事故，應(yīng)從主動(dòng)預(yù)防和被動(dòng)預(yù)防兩個(gè)方面來解決循環(huán)流化床鍋爐的磨損問題。主動(dòng)預(yù)防是指從鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行的方面上降低降低粒子的濃度和煙氣流動(dòng)速度，和避