循环流化床锅炉主要磨损的分析与解决方法

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇循环流化床锅炉主要磨损的分析与解决方法范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要 环保要求的提高对锅炉的燃烧提出了新的考验，循环流化床锅炉在此环境下应运而生，凭着其高燃烧效率和高燃料适应性得以大力发展。文章主要分析了循环流化床锅炉在工作过程中可能出现的磨损进行了分析，并针对不同的磨损提出了相应的防磨措施，以提高循环流化床锅炉的使用寿命。

关 键 词 循环流化床锅炉；磨损；防磨措施

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-136-01

循环流化床锅炉最突出的运行特点是燃料和床料一起在炉内可以经过多次的循环，以提供充足的燃料燃烧时间，是燃烧灰烬里面的碳含量降到最低，所以是一种新型的燃煤锅炉技术。普通锅炉一般只能针对特定的燃料才能达到预期的效果，相比之下，循环流化床锅炉可用的燃料就更具广泛性和多样性，普通锅炉里面不能充分燃烧的一些燃料（如石煤、泥煤、低热值无烟煤等）都可在循环流化床锅炉中很好的燃烧。此外，循环流化床锅炉还兼具优越的环保性能。正因为循环流化床锅炉有着这些普通锅炉不可替代的优势，所以在在国内外已得到了大力的发展和应用。

1 循环流化床锅炉磨损机理

工程上关于磨损的概念：由于机械作用，间伴有化学或电作用，物体工作表面材料在相对运动中不断发生损耗、转移或产生残余变形的现象称为磨损。

可以通过下面的公式来评估受热面的磨损：

从上面的评估公式来看，粒子的速度和粒子的粒径是对受热面的磨损影响最大的两个因素。因此从这两个主要因素出发来提前预防锅炉的磨损是切实可行的方法，即考虑采取一定的方式来减缓风速或者将燃料颗粒的大小尽量控制在比较小的范围内。当然不同部位磨损的主要成因是不一样的，要具体针对不同部位的磨损采取相应有效的防磨措施。

2 循环流化床锅炉运行过程中主要的磨损

2.1 落煤口附近水冷壁管的磨损

一般情况下，循环流化床锅炉落煤口下方的浇筑材料每运行2到3个月就会发生不同程度的磨损。落煤口水冷壁上方的浇筑料在最严重时甚至会被磨损至尽，之后粉煤灰则会直接和水冷壁接触，导致水冷壁的磨损。久而久之，随着运行周期的不断延长就会使得水冷壁管厚度减小，甚至出现爆管。依据以往经验，循环流化床锅炉在运行的过程中，落煤口下方部分的水冷壁管出现严重磨损甚至爆管的时间周期一般为4个月左右。这是制约循环流化床锅炉较长时期内运行的一个非常重要的因素，极大地降低了循环流化床锅炉运行的速度与效率。

2.2 埋管的磨损

埋管一般安装在炉膛内部二次风以下的浓相区域内，它穿过前后的水冷壁面，和水平方向呈20度的夹角，埋管可以增加锅炉受热面积，吸收床面的热量，同时还可以降低床温，埋管最易被磨损的部位是受热面处。埋管的磨损率通常在每小时200 μm-2000 μm，磨损最严重时甚至是每小时5000 μm-6000 μm。尽管锅炉在最初的设计时，对所有埋管都做了防磨保护，在每根管子的周围都设置了十字形型的鳍片，但是这也只是局部保护，不能做到全面的防磨。例如，在埋管上部还会受到来自给煤时的冲刷，下部也会受到底料流化时的冲刷，这些冲刷都会导致埋管的严重磨损，埋管的使用寿命短时甚至只能维持10天左右。

2.3 布风装置的磨损

循环流化床锅炉在工作的时候，布风装置上最容易磨损的部位是风帽处，并且风帽上的孔洞经过一段时间的打磨会被磨大，接触不良。由于风帽本身结构上的限制以及加工过程中的一些误差，导致空气混合物从一些风帽中出来后会直接喷到前面的风帽，从而造成风帽磨损。由于密度很大的燃料颗粒物以较大的速度冲击风帽，导致循环物料回料口附近是风帽磨损最严重的区域。风帽的水平程度以及风帽间的小孔是否对称在安装过程中应该严格把握，尽量避免炉床在过高的温度下运行，防止过热烧损风帽，从而保证锅炉稳定持续良好的运行。

2.4 尾部受热面处的磨损

尾部受热面处除了省煤器的两端容易发生磨损外，空气预热器的进口处也容易发生磨损，这两处的磨损构成了尾部受热面处的主要磨损。导致磨损原因有很多，主要包括以下几个方面：所用的煤中杂质成分较多，使飞灰中带有一些坚硬的颗粒物；烟气的流动速度太高等。尾部受热面处容易被磨损除了上述的原因外，还因为烟气在进入省煤器区域后温度降低，灰粒就会变的比较坚硬、同时由于热胀冷缩，灰粒体积在收缩的过程中表面变得凸凹不平，会有尖锐的棱角出现，从而造成省煤器管排的严重磨损。

空气预热器进口处的管壁，会因为烟气流动速度以及方向的改变也发生一定的磨损。当然受热面材质的选择也会造成不同程度的磨损。

3 防止不同部位磨损的主要措施

3.1 水冷壁管的防磨措施

针对水冷壁管的磨损，分析其成因，防磨措施可主要概括为是根据锅炉负荷的高低和给煤量的多少适当实时的调节二次风速的大小，使风速大小始终处在一个最合适的值，至少是处在最合适值的附近，这样就可以保证在不冲刷到后水冷壁的同时，也不会导致给煤机落煤口处的堵塞，并且煤也正好可以喷洒到床面的正中间。

3.2 埋管的防磨措施

埋管的防磨措施主要是在埋管的周围焊接防磨鳍片，防磨鳍片的具体焊接位置一般都是在埋管下三排的迎风面上，用鳍片可以抵挡来自飞灰中坚硬颗粒物的直接冲刷，保护管壁不被磨损，从而延长埋管的使用寿命。也可以用喷涂、护瓦，不过时间久了护瓦也会因与埋管的膨胀系数不同而发生变形脱落，所以护瓦的故障率比较高，维修次数会比较多。在锅炉的使用过程中只有高频率的测量埋管的壁厚来做到预防性的更换和检修，才能尽量避免埋管发生爆炸事故。

3.3 布风装置的防磨措施

布风装置的防磨主要是风帽的防磨。因为空间的限制，对目前的锅炉通过加大风帽之间的距离来防磨有很大难度，通常是通过一系列的简易措施，包括选用一些耐高温耐磨损钢并且加大风帽壁的厚度、保证最佳的安装角度以及尽量使锅炉在适宜的温度范围内运行。做成一体的风帽便于安装，并且可以保证风帽与下部接触部位的良好固定，所以应该考虑多采用一体式的风帽。因为在启动的过程中，万一遇到点火时间比较长的情况，会使风室温度过高，导致风帽材料里面的结构发生变化，易造成风帽的磨损。

3.4 尾部受热面的防磨措施

尾部受热面的防磨的主要是通过采取减少飞撞到管壁的灰尘数量、降低煤烟气流的速度或者增加管道的抗磨性来防止尾部受热面的磨损。

4 结束语

由于循环流化床锅炉的种类多样，在运行的过程中不同类型的锅炉在不同部位的磨损情况不同，甚至在同一部位的磨损也各有差别。针对不同的情况分别采取合适的措施来防磨，有的锅炉是采用结构上的设计来改善磨损，也有的是利用防磨材料或护瓦来减少磨损，尽管这所有的措施只能是在一定程度上减缓磨损，不能从根源解除，但循环流化床锅炉凭借其突出的优点是还是得到了广泛的应用。

参考文献

[1]陈华辉，邢建东，李卫.耐磨材料应用手册[M].机械工业出版社，2006，09.

[2]赵宗峰.循环流化床锅炉运行技术[J].中国电力出版社，2007，06.

[3]朱皑强，芮新红.循环流化床锅炉设备及系统[M].中国电力出版社，2008.

[4]郑庆弟.循环流化床磨损机理及防磨措施[J].中国高新技术企，2007，01.

作者简介

江信轶（1974-），男，汉族，福建闽侯人，工程师，中机国能电力工程有限公司，主要从事电站EPC总承包工作。