一次风道磨损原因分析及防治对策

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1、一次风道磨损原因分析及防治对策［日期：2005-03-30］［來自：江汕发电厂］摘要：通过对330MW机组锅炉一•次风道磨损原因的分析，认为其设计未考虑机纽恶劣工况，空预器出來的一次风帯灰严重是其序损的根源，并提出空预器改造减少漏风、空预器吹灰系统改造减少堵灰，以及加强一次风道的防磨治理等措施，以捉高设备运行可靠性，保证机组安全经济运行。江汕发电厂31、32号锅炉系引进法国STEIN公司生产的亚临界、一次中间再热汽包炉，单炉体、负压炉膛、R型布置，锅炉出力1004t/ho制粉系统采川2套钢球擁中间储仓开放系统，干燥介质由高温烟气掺合部分二次风组成。炉膛四角在16.85〜23.3m

2、标高处装有直流式燃烧器和天然气燃烧器，形成四角切园燃烧。每角有5层煤粉燃烧器，3层天然气燃烧器。空气分一次风和二次风系统，一次风机出來的一次风经I川转式空预器换热后进入一次风道，然后将煤粉分别输送到20个燃烧器。该机组投运以后，一次风空气管道（空预器出口到煤粉混合器么间）磨损严重，多处因磨损而漏灰、漏风，影响了锅炉运行的安全性、经济性及环境卫生。1一次风道磨损情况及原因分析1.1磨损机理管壁受到磨损是灰粒子和壁面间的不断冲击及不断剪切同时作用的结果。设灰粒以速度W在图（1）上的A点处捕击管壁，灰粒子速度方向和A点壁面所成夹角为Q,称为攻角。A点处粒子和壁面的冲击力R可分解为法线方

3、向力PN和切线方向力P乙显然：设在法向力作用下，粒子渗入表面某一深度，此深度和被创下來的微粒号度成正比，而在切向力作用下把此刨屑撕下来。显然，攻角0愈人，则在法向力作用下灰粒渗入表而的深度愈人，形成的刨屑厚度愈大。然而，形成的刨屑厚度大并不意味着坯损严重。还需有一定的切向力作川，以将形成的刨屑撕掉，才能构成序损。因而，只有当在某一攻角下，所需要的撕下剪切力正好等于所能提供的切向分力时，序损垠为严重。大量的实验结果及运行表明，一般当a=30°〜40。时，磨损最为严璽。此外，研究表明流速对磨损的影响较为显著，同时，还可发现，气流中灰粒的浓度对磨损同样冇影响，磨损量正比于灰粒子的浓度。

4、综上所述，可以发现，影响坯损的因索主要有三个：（1）攻角6通常当0=30。〜40。时磨损最为严重；（2）流速W,是对磨损影响较大的一个因索，流速增加Z后磨损速度急剧上升；（3）气流中灰粒的浓度，磨损量与灰粒的浓度成正比。对于江油电厂31、32号机组锅炉一次风管系统來讲，凡是磨损严重的区域，均是受上述因素影响大的区域。1.2锅炉一次风管磨损情况图2是江油电厂31、32号锅炉一次风管道示意图。空气山空预器出來后进入一直径2.358m的圆形风道，风道经过90。弯头后与一文丘里管相连。文丘里管小截而直径为1.36m,Z后山管道与分配风箱相连，通过分配风箱将空气送到十个管道中，每一管道通过

5、分义管将空气引到两个不同的燃烧器喷口。通过对31、32号锅炉一次风系统停炉时的仔细观察发现，磨损较为严重的区域主要有2处：90。弯头的外侧壁；文丘里管段。对文丘里管处灰粒浓度测量农明，在260MW负荷时，灰粒浓度为1.114x10—3g/g；而在满负荷330MW时,灰粒浓度达1.32xl0-3g/g<>停炉期间，对空预器内的枳灰情况进行了详细的检查，发现空预器内蓄热组件中有较为严重的枳灰，这些积灰在转了转到一次风仓时由于一次风压高，而被带入一次风道中。测量数据和观察结果均表明，在江油电厂31、32号锅炉一次风气流中含灰粒浓度较高，是构成一次风道磨损的主要原因之/一。此外，风速高是

6、一次风道磨损的另一主要原因，对一次风道中各段风速的计算表明，在直径为2.358m的大管段内风速为20.53m/s,而在文丘里管中风速达61.72m/s,在90。弯头处，气•固两相混合物流过时以适当的攻角冲刷弯头外壁，因而蘑损也较为严重。文丘里管收缩段，收缩角度为22°,气流流过该段时，以近11。的攻角冲刷壁面，该处流速又较高(61.72m/s)，因而一定的攻角和较高的流速综合作用，导致该段磨损严重。2一次风道防擁措施山前所述的序损机理我们知道，影响一次风管壁磨损的因索主要有三个，即攻角0,流速W及气流屮灰粒的浓度，江油发电厂31、32号锅炉一次风道的磨损，正是这三个因索综合作用的

7、结果。因而，要减小管壁的磨损状况，在不改变原始管路设计的前捉下，主要是减小一次风灰粒浓度和在攻角大、流速较高部位采取必耍的防磨手段来达到冃的，应从以下儿方面入手。2.1减少一次风漏灰111于江油电厂31、32号投运以來，其燃烧的煤种与设计煤种差别较大，燃煤含灰率山设计的32%增加到44%,有时高达47%以上，运行过程中一次风带灰非常严重，空预器冷端蒂热组件因长期运行低温腐蚀而堵灰严重,冇的已结成水泥状，烟气阻力增大，更加剧了漏风，空预器漏风率高达22%以上。为此,江汕电厂于199