CFB防磨喷涂通用方案TB丝材1

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1、CFB锅炉防护技术方案设计一、CFB锅炉采取防护的重要性循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，其锅炉内固体颗粒对受热面的磨损是影响循环流化床锅炉经济运行和进一步发展的关键问题，锅炉运行过程中炉内水冷壁等受热面部位由于遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，从而造成泄漏和爆管事故。为确保锅炉安全、稳定、经济运行，对以上部位采取防护措施是十分必要的。但要获得良好的防护效果，则必须要在分析设备失效的基础上，并根据锅炉运行的具体情况、工艺参数、结构特点针对性地设计防护工艺和产品。二、失效分析炉内水冷壁等受

2、热面的磨损是与气流中固体物料浓度、烟气速度、颗粒的特性硬度和流道几何形状等密切相关，据有关研究资料表明，冲刷磨损量大约与气流速度的3.6次方成正比。而在CFB锅炉中，固体物料的浓度巨大，通常可达煤粉炉的儿十倍到上百倍，并且烟气流速大，颗粒硬且棱角尖锐，因而在高速烟气的带动下，对CFB锅炉炉膛顶部、后墙、一级蒸发管上集箱竖向管等受热面部位的冲刷磨损极为严重；尤其在护墙顶部部位，由于位处密相区边缘区，不但受到严重的高速高浓度含床料、燃料气流的强烈冲刷、磨损，而U存在严重的涡流效应、切割效应和离心作用。水冷壁管磨损是CEB锅炉中与材料有

3、关的最严重的问题。炉内水冷壁管磨损主要1一耐火材料过渡区；2—角落区域;3—不规则区域；4一一般水冷壁管图1CFB中水冷壁主要磨损区可分为四种情形，如图1所示：水冷壁管耐火材料过渡区域的磨损、炉膛角落区域水冷壁磨损、不规则区域管壁的磨损和一般水冷壁管的均匀磨损。如前所述，在循环流化床锅炉中,炉膛的上部稀相区是快速床，在一定条件下，稀相区的颗粒发生团聚，细颗粒聚集成大颗粒团后，颗粒团重量增加，自由沉降速度提高，一旦大于流化速度，颗粒团不是被吹上去而是逆着气流向下运动。下降过程屮，被上升的气流打散成细颗粒，再被气流带动向上运动，乂再聚

4、集成颗粒团，再沉降下来。这种颗粒团不断聚集、下沉、吹散、上升乂聚集形成的物理过程，使循环流化床内气固两相间发生强烈的热量和质量交换。由于颗粒团的沉降和边壁效应，循环流化床内气固流动形成靠近炉壁处很浓的颗粒团以旋转状向下运动，炉膛中心则是相对较稀的气固两相向上运动，产生一个强烈的炉内循环运动，大大强化了炉内传热和传质过程，有效地延长了包括焦炭颗粒在内的固体物料・的停留时间，并保证了整个炉膛内纵向及横向都具有十分均匀的温度场。这一炉内物料颗粒在水冷壁附近下降流动的形态，导致了在垂直水冷壁的表面存在着潜在的磨损的可能，尤其是垂直面的凸起

5、或凹进，必然导致磨损的发生。典型的是收缩的密相区的耐火材料与上部垂直水冷壁的交界处。耐火材料过渡区的气固两相流流场如图2所示。:耐火\

6、材料图2水冷壁管耐火材料过渡区域的磨损水冷壁管主气流耐火材料过渡区磨损原因有两个，一是在过渡区域内由于沿壁而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，因而在局部产牛涡流。涡流方向主要决定于气流的方向，磨损坑的形状表明气流是从下向上磨损的。二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，产生对水冷壁管的冲刷。循环流化床锅炉内的炉膛水冷壁管的磨损过程是十分复杂的。在循环流化床

7、锅炉中，烟气中颗粒对受热面撞击产生的磨损，与煤粉锅炉尾部受热面的冲刷磨损相类似。这种磨损的形式大致可以分为两类：一类是在碰撞过程中由于材料的反复变形引起的疲劳磨损，另一类是材料在自由运动的颗粒的切削作用下引起的破坏，称为凿削式磨损。磨损的程度与颗粒的冲击角度有很大的关系。冲击角为90。没有凿削式磨损,仅是疲劳磨损，磨损很轻微；当冲击角度为20^50。时，磨损最严重。一般而言，循环流化床锅炉中的疲劳磨损非常小，主要是凿削式磨损。其次炉内水冷壁等受热面还受到一定高温氧化和硫酸盐及硫、硫化物的热腐蚀。锅炉炉膛顶部、后墙、一级蒸发管上集箱

8、竖向管等受热面都具备了高温氧化和高温腐蚀条件，其烟气温度高，且是富氧燃烧，实践证明，在300°C以上，管外表温度每升高50°C,腐蚀速度增加1倍。锅炉在运行过程屮受热面管表面首先发生高温氧化，表面牛成Fe2O3＞其次燃料灰中的N/O和K2O与烟气中的SO3化合生成硫酸盐，其捕捉飞灰形成结渣和流渣，此时烟气中SOs与WSOq同管壁上的Fe©反应生成复合硫酸盐MFe(SOJ2或WFe(SOJ3,此复合硫酸盐受高温又分解为疏松状氧化铁和硫酸盐沉积层,易被飞灰气流冲蚀带走，氧化腐蚀继续向管壁纵深进行；另外燃料中硫份，经燃烧生成的S和H2S

9、也对管壁会产生强烈的腐蚀，与Fe反应生成FeSo在上述多种因素作用下，导致受热面管逐渐被磨蚀减薄，当局部承受不了管内水汽压力时即造成爆漏而失效。失效图1（炉膛四角）失效图3失效图2失效图4（耐火材料过渡区）三、锅炉防护部位综上所述锅炉防护部位如下：