浅谈循环流化床锅炉磨损原因及预防措施

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1、浅谈循环流化床锅炉磨损原因及预防措施摘要：本文分析了解了循环流化床锅炉受热面磨损的机理。易发生磨损的部位，提出减少磨损的运行管理措施。关键词：循环流化床锅炉磨损原因分析预防措施循环流化床燃烧技术是近二十年迅速发展起来的一种洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉具有煤种适应性强、燃烧效率高、污染物排放低和负荷调节性能好等优点，是目前推广应用的炉型之一。但是，由于炉内有大量的床料及循环物料，煤在物化状态下低温循环燃烧，造成烟气中含有大量的飞灰颗粒，这些灰粒高速冲刷水冷壁管、对流受热面等部位,使其壁面受到剧烈磨损，发生局部的严重破坏，甚至导致停炉事故。因此，了解飞灰磨损规律，找出主要磨损部

2、位及原因，选择合理的防磨措施，进行合理的技术改造，保持锅炉最佳方式运行，使磨损损害减少到最小程度，无论从安全或经济上都是非常必要和及时的。一、锅炉磨损机理和磨损位置锅炉受热面管壁磨损，主要是由于高温烟气携带的飞灰颗粒具有的动能所引起。飞灰颗粒冲击锅炉内部部件的表面时，飞灰携带的动能会对锅炉受热面管壁表面产生冲击和切削作用，使管壁逐渐变薄，从而使承压部件强度降低，发生泄漏，被迫停机停炉，造成无法供热和发电，给公司造成重大经济损失。飞灰磨损程度取决于烟速、烟量、烟气温度、烟气中的飞灰浓度、飞灰的含碳量、飞灰颗粒的硬度和强度、飞灰的几何形状、沿烟道截面的速度场与飞灰浓度场的不均匀程

3、度，以及管束的几何形状和管材的抗磨性等因素。根据磨损机理不同，磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。流体或同体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀（或冲击磨损）。冲蚀又有两种基本类型，分别为冲刷磨损和撞击磨损，这两种磨损的冲刷表面流失过程的微观形貌是完全不同的。冲刷磨损是颗粒相对同体表面冲击角较小，甚至接近平行。颗粒垂直于固体表面的分速使得它锲人被冲击物体，而颗粒与固体表面相切的分速使得它沿同体表面滑动，两个分速合成的效果即起一种刨削的作用。如果被冲击物体经不起这种作用，即被切削掉一小块,如此经过大量、反复的作

4、用，固体表面将产生磨损。撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大，或接近垂直时，以一定的速度撞击同体表面使其产生微小的塑性变性或显微裂纹，在长期大量的颗粒反复冲击下，逐渐使塑性变性层整片脱落而形成的磨损。在实际运行中，循环流化床锅炉冲蚀是其磨损的主要表现形式。循环流化床锅炉受到严重磨损的区域通常是风帽和有下降固体粒子回流的突变区域，包括膜式水冷壁的凸凹区域及焊接缺陷部位，水冷壁与耐火材料交界处。屏式过热器的底部及与水冷壁交叉处。锅炉包墙管。吊挂管。过热器，省煤器，落煤管处浇注料部位、炉膛出口水平烟道、旋风分离器顶部和返料系统的浇注料等部位。二、锅炉磨损的原因分析及预防（一）

5、水冷壁管的磨损1、成因分析锅炉水冷壁管的磨损主要集中在三个区域：炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损；炉膛四周角落区域管壁的磨损；不规则区域管壁的磨损。炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损原因：一是沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，因而对水冷壁管产生冲刷，经过长时间的冲刷导致水冷壁管壁厚磨损减薄，强度下降；另一个原因是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡旋流，对水冷壁管产生磨损。炉膛四周角落区域管壁的磨损原因：炉膛四周角落区域内壁面向下流动的固体物科密度比较高，同时流动状态也受到破坏。不规则管

6、壁包括穿墙管，炉墙开孔处的弯管、管壁上焊缝、管壁问的鳍片焊缝不平整以及有关安装剩余的铁件等。运行经验表明，即使很小的几何尺寸不规则也会造成局部的严重磨损。一般水冷壁管的磨损从目前运行的循环流化床锅炉看，一般水冷壁管的磨损虽然普遍存在，停炉检查时也发现管壁被磨损的光亮，但年磨损量较小，属于均匀磨损。2、预防措施a.采用金属表面热喷涂技术防磨。涂层的硬度高于基体的硬度，且涂层在髙温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层，提供更好的保护。通过改变该区域的流体动力特性来达到水冷壁管防磨的目的。在水冷壁管过渡区域的一定位置加焊挡板或浇注料梁，用以阻挡固体物料向下流动，采用这种措施后

7、水冷壁管的磨损大大减轻了。b.另一种较常用的方法是改变水冷壁的几何形状，耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直，这样固体物料沿壁面平直下流时，撞击区下移至耐火材料部分，消除了边界处造成的旋涡效应，从而保护传热管不受磨损。炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处，都是易发生磨损的部位，因此在设计时应在结构上给以考虑或加设防磨措施。c.一般水冷壁管的防磨对策目前尚未发现炉膛水冷壁管直管严重磨损的情况，一般仅发现水冷壁管被磨亮。此区域水冷壁管的防磨，要从运行方面调整，在确保流化风量