循环流化床锅炉磨损机理及对策

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1、循环流化床锅炉磨损机理及对策中国华能集团清洁能源技术研究院循环流化床锅炉技术部黄中2011年9月8日温州报告内容©清能院相关背景©循环流化床锅炉技术的发展©循环流化床锅炉炉内过程及主要磨损区域©炉内磨损机理及影响因素©炉内防磨技术及应用效果©总结清能院简介©中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司HuanengCleanEnergyResearchInstituteHuanengCleanEnergyResearchInstitute©注册资本一亿元人民币©中国华能集团公司持股90%、西安热工研究院有限公司持股

2、10％©主要从事与新能源及能源清洁高效转化有关的技术研发、技术转让、技术服务及相关产品销售；工程承包©注册地点：北京市昌平区小汤山工业园区249号©定位：我国乃至世界一流的清洁能源高精尖技术研发平台研发基地建设北京昌平“未来科技城”占地：183500m2现有工程技术人员近百人，预计2020年工程技术人员一千人©国家能源煤清洁低碳发电技术研发中心©煤基清洁能源国家重点实验室清能院在研项目©超临界CFB锅炉技术350MW超临界CFB锅炉研发©系统优化和节能改造技术对现役机组进行节能改造，提高汽轮机和锅炉效率©电厂

3、污染物控制技术重金属污染物脱除减排©蒸汽温度达到700℃燃煤机组研制开展机组系统和主要设备设计方案研究建立高温材料开发和评价实验室©绿色煤电技术250MWIGCC示范工程，电站级燃料电池开发循环流化床锅炉技术的发展¢国外最大容量发展到460MW¢国内已有34台300MW级CFB锅炉投入商业运行¢白马600MW600MWCFBCFB锅炉项目已经核准提高可靠性的途径95300MW94350MW(%)数系9392等效可用9120042005200620072008年份PC炉连续4年300MW级全国平均可用率为92.

4、8%CFB炉低3%左右¢给煤问题¢排渣问题三大问题¢磨损问题磨损爆管引起的经济损失煤质参数每年停炉造成的间接损每年停停炉造成的停炉失（包括换管、喷损失合计机组煤种发热量天数炉次数直接损失涂和启动）－kcal/kg天次万元/天万元/年万元/次万元/年万元/年2×50MW洗中煤~32004084160252003602×150MW贫煤~410030612360503006602×135MW贫煤~450030612360503006602×135MW原煤~530030812360504007601×300MW内江周

5、边原煤3500~410024424576702808562×300MW开滦劣质煤330033003900~390018324432702106422×300MW小龙潭褐煤~300018324432702106422×300MW小龙潭褐煤~30001222428870140428炉内流动特性环‐核流动模型内循环量与外循环量的关系向下颗粒质量流量msddZ(h)==向上颗粒质量流量msu0.75(H−h)minZ(h)=0.2+Hmin内循环量为外循环量的3-5倍m=(3~5)msdxh循环总量¢300MWCFB

6、锅炉循环量¢G=10000t/hxh¢G=30000t/hixh磨损机理和影响因素¢CFB锅炉的工程应用过程中，认识受热面金属的磨损机理并对磨损速率作出评价，对于正确设计、运行及维护CFB锅炉具有重要意义¢一台CFB锅炉的经济性和可用率在一定程度上取决于锅炉防磨设计和耐磨程度¢双体磨损¢三体磨损磨损速率•设计工况炉内烟速小于5m/s¢某300MWCFB锅炉投运1年后，连续出现3次炉内水冷壁磨损爆管，炉内部分管壁厚度减小至454.5mm以下（左侧靠炉前、耐火材料上界面处）¢该炉炉内烟速设计6.1m/sCFB锅炉

7、主要磨损区域二级过热器出口联箱蒸发受热面出口联箱¢炉膛四周水冷壁密相区耐磨耐火层高温分离器出口高温分离器出口密相区与水冷壁管交界处炉膛四角区域高温分离器入口高温分离器入口二蒸级稀相区发炉膛出口烟窗区域高温分离器过受高温分离器热热器面入入炉膛中部管壁口口联联箱箱屏穿墙区域及不规则区域¢炉膛内屏下端¢布风板及风帽¢炉顶受热面密相区¢旋风分离器及进出口烟道回料控制阀回料控制阀¢立管及返料装置内表面¢尾部对流烟道耐火材料交界面处的磨损耐火材料交界面处的磨损¢CFB锅炉防磨的重点是密相区与稀相区耐火材料浇注与光管水冷壁

8、之间的交界面¢在两者交界的区域内，颗粒浓度相对较高，且交界处管子方向会与物料流向不一致，易产生磨损侧水冷壁耐磨耐火浇注料密相区区域的磨损落煤口区域的磨损四角区域水冷壁的磨损四角区域水冷壁的磨损浇注料施工不当导致水冷壁磨损四角区域水冷壁的磨损设计时施工充分考虑灰的冲刷稀相区水冷壁的磨损水冷壁局部结构不合理水冷壁鳍片磨损问题导致磨损爆管稀相区水冷壁的磨损水冷壁焊缝未打磨导致磨损鳍片局部突起导致水冷壁磨损