循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及预防技术研究

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1、循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及预防技术研究杨建全（神华亿利电厂内蒙古自治区鄂尔多斯市014300）摘要：由于循环流化床锅炉燃烧锅炉燃烧使用的方式和其他锅炉有着木质区别，在实际运行中，受热面磨损问题I•分突出，并且常常因为事故造成停机，造成企业生产损失。因此，认真分析锅炉受热面磨损机理，找出切实可行的预防措施，可以有效减少锅炉的停机时间，为企业提供可靠的蒸汽和动力。关键词：循环流化床锅炉；磨损；预防措施中图分类号：TK2271、循环流化床锅炉炉膛受热面磨损机理循环流化床锅炉由于其特殊的燃烧技术和以及内部特有的一些性质，导致其记忆出现

2、磨损，并且出现磨损的部位和传统煤粉锅炉也有区别。一般而言，循环流化床锅炉的压力轴承零件、内衬、旋风分离器、布风装置和固体物料循环装置都易于磨损。在循环流化床锅炉的运行的过程中，对炉内进行高效燃烧反应和脱硫反应的固体床材料（含煤粉、粉煤灰、石灰石和燃烧反应产物）。固体床料基木是处于炉膛一气固分离器一固体物料再循环装置一炉膛这一封闭循环回路形成的外循环流动状态之下的。同时，由于材料的重力，它会形成一个炉内的内循环流动。在这些连续和强烈不安的循环电路，固体颗粒会导致一定程度的磨损和撕裂的所有部分的接触。炉内的磨损过程比较复杂，可分为2种

3、类型，即材料受交变应力引起的疲劳磨损和颗粒切削作用下的凿削式磨损。从木质上说，在锅炉运行过程中，炉内烟气中的颗粒会受到加热表面的冲击，而磨损模式和颗粒的影响角度有直接的联系。在垂直冲击的情况下，炉内只会产生疲劳磨损，也就是较微磨损。但在现实中，由于气流方向与水冷壁接近平行，所以垂直冲击的影响几乎是难以显现。而在冲击角度较小的情况下，飞行方向与水冷壁之间的角度较小，则会对炉膛受热面造成严重的伤害。由于循环流化床锅炉的特性，必须同时存在2种颗粒的相对流动，所以对锅炉炉膛的加热表面有一定的影响。然而，在均匀磨损条件下，锅炉炉膛不会出现局

4、部严重磨损，再也不会影响锅炉的正常运行。然而，均匀磨损主要取决于颗粒的形状，质量和流速等一些物理特性。因此，只有对这些因素进行控制，才能保证锅炉炉膛受热面不会产生严重的影响。2、循环流化床锅炉受热面磨损的原因分析2.1烟气流速的影响通过其机理的分析我们可以看出，磨损量和烟气速度成立方关系。原因可以解释为，磨损的原因，关键在于灰颗粒与动能，颗粒动能与艽运动速度的平方成正比，不仅磨损和灰浓度有关，而灰浓度又与速度的1次方成正比,从由此形成了磨损量与烟气流速成三次方的关系。可见，烟气流速的变化，对磨损的影响是至关重要的，而烟气流速变化量

5、的主要影响因素是理论上的烟气、过剩空气系数和漏风系数。因此，合理组织燃烧的风量，及吋消除空气泄漏是减少烟气流速，减少磨损是最重要的措施之一。2.2燃料特性的影响根据循环流化床锅炉在运行过程中的实际操作，对受热面腐蚀与燃料特性密切相关，艽中含灰量的大小对磨损影响比较明显，可以这样说，由于燃料灰分的增加。最终就会引起烟气灰分浓度的增加，灰分浓度的增加将不可避免地导致受热面冲击的机会增加，也就导致燃料中含矸量的增加，同吋灰中较人颗粒所占比重增加，最终产生磨损加剧的情况出现。两者的变化将影响磨损程度的变化。此外，由于热表面的结构形式、烟气

6、温度、烟气成分、床层材料特性等均冇不同程度的影响，这些因素和烟气流速和燃料特性来说产生磨损的危害性不是很大。3、锅炉受热面防磨措施3.1采用防磨喷涂技术炉内存在多个方向运动的固体材料，一般情况下使用的最多的两个方向就是:第一，固体燃料沿着受热面管壁面向下运动；第二，颗粒随着烟气向上流动。这两种方向完全相反，从而导致导致燃烧室过渡区内的局部区域出现旋润流。使得部分固体燃料，沿着炉膛壁面向下流动时，在过渡区产生了方向的变化，这种方向的改变会对水冷壁管产生一定的冲刷作用，这种作用在受热面的表现非常明显，为了防止水冷壁过渡区受热面及屏式受

7、热面变形区的磨损采用防磨喷涂技术进行有效预防。在实际保护方案中，电厂采用了由双层涂层组成的复合保护层，进行喷涂，从而防止材料出现磨损。喷涂技术主要原理就是一种利用超音速进行的电弧喷涂，这种喷涂技术采用的材料为高硬度以及耐冲磨的原料，其具冇良好的耐腐蚀性，能够实现高氧化的金属合金丝材，面层则是采用了KM型耐高温耐磨损防腐烛性能非常好的专用封孔剂封孔。在涂层边缘区域设置一个过渡段，这样就会使得涂层和非涂层能够进行平滑的过渡，不会出现凹凸的现象，这种设计对于锅炉受热面的磨损的防护能够满足要求。并且通过实践的证明，采用喷涂这种材料，其具有

8、高复合防护层具有优异的抗磨损性能、耐腐烛性能,较高的结合强度。3.2煤粉质量控制与灰分含量煤粉质量是决定锅炉炉膛磨损程度的重要因素。在质量差的情况下，煤的数量将随着灰分的增加而增加，而II烟气量也会增加，进而造成炉内的磨损。因此，需要做一个良好的煤