锅炉受热面磨损原因分析与防治对策

张瑞峰

（山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西 大同 037039）

锅炉的受热面磨损由很多方面的原因引起，我们将针对这一系列原因进行详细分析，并结合实践中的经验，就如何防止锅炉受热面磨损提出相应的对策，从而减轻其磨损程度。

1 锅炉受热面磨损原因分析

锅炉受热面磨损主要受烟气流速、灰分特性、灰粒撞击方向、烟气温度等几方面的影响，我们主要对这几个原因进行分析，为寻找防治措施找到依据，更好地保护锅炉不受磨损。当灰粒和未能完全燃烧的固体颗粒通过锅炉的受热面时，粒子的撞击会导致锅炉受热面金属的脱落，这样会逐渐地降低锅炉受热面的厚度；高速流通空气之下的灰粒对锅炉的影响也很大，烟尘的数量越多，对锅炉的影响也会越来越大，此外，撞击的力度越大，也会使锅炉受热面的磨损越厉害。

1.1 烟气流速的变化对锅炉受热面磨损的影响

锅炉受热面的磨损程度和烟气流通速度的三次方是成正比的，由于锅炉的各个部位都是固定的，不会发生改变，因此，烟气的流速越快，锅炉产生的烟气量就会越多。通常为了保证锅炉内燃料充分的燃烧，我们会用鼓风机输送风力，使燃料充分燃烧，但有时空气量不足，燃料未能充分燃烧，此时产生的烟气量就会增加，烟气的流速也随之增加，就会加大对锅炉受热面的磨损程度。

例如，2011年武钢新增了一个高炉，为了保证锅炉下面的煤能够充分的燃烧，武钢同时引进了3台引风机，用来加强燃料的充分燃烧，避免产生大量烟气及烟气的高速流动，以此减轻锅炉受热面的磨损程度。

1.2 灰分特性对锅炉受热面磨损的影响

锅炉中间产生的灰分颗粒的大小对锅炉受热面产生的影响是不同的：颗粒越大的灰分对锅炉的影响就越大。现在很多燃煤由于质量问题不能进行充分的燃烧，这不但增加了燃煤量，而且使得磨煤机产生的灰粒会增加。

很多的颗粒硬度很大，棱角比较分明，这样的灰分颗粒磨损程度比圆形颗粒的磨损程度更大。如今由于供煤的减少，很多小企业受利益的驱使，在煤矿中加入鹅卵石、土等物质，导致煤灰的性质发生了改变——煤灰的颗粒更加不规则，使锅炉受热面的磨损程度更加严重。

例如，自2003年以来，入炉煤的质量越来越差，煤炭燃烧所发出的热量也由原来的2.2×104kJ/kg降到1.6×104kJ/kg，掺杂了土、鹅卵石的煤燃烧产生的灰分上升了1倍以上，这导致锅炉受热面的磨损更加严重。

磨损的强度越强，也就说明产生的灰分越多，很多爆管的发生是因为现在的煤燃烧耗煤量增加了1/2，灰分增加了1/5，使得锅炉的磨损程度为以前的1.75倍，这就大大增加了锅炉受热面的磨损程度。

1.3 灰粒的撞击方向对受热面磨损的影响

灰粒对锅炉的撞击分为垂直方向和切线方向两种：垂直方向引起的是撞击磨损；而切线方向是斜撞锅炉，引起的是摩擦损耗。一般的撞击类损耗，都是因为锅炉受到斜撞的摩擦引起的，这时，既存在一定的撞击力，还存在一定的摩擦力。撞击力和摩擦力的大小取决于撞击的角度和烟气的流向，角度越小，产生的摩擦力越大，撞击力越小；角度越接近90°，产生的撞击力就越大，摩擦力就越小。锅炉受热面磨损的状况是不均匀的，锅炉受热面磨损严重的部位和管道磨损严重的部位都是一样的。

1.3.1 空气预热器

一般的电厂多采用管道式的空气预热器，当烟气通过管道流出时，造成的管道磨损不是特别严重，但在距离入口处越近的地方，管道的磨损情况越是严重，这是因为在距离入口近的地方，烟气的流通速度比较快，空气的流动状态不是很稳定，对于管子的撞击力度较大，到后面空气的状态稳定了，颗粒逐渐和管道保持平行状态，减少了对管道的磨损。在空气预热器中间，我们还安装了防磨的套管，但由于燃料燃烧之后产生的烟气流通速度超过了估算值，这就造成空气预热器的严重磨损。另外，在长时间的锅炉使用中，并没有及时更换管子，对于漏气的地方一般都是用东西塞住，时间一长，磨损程度也越来越严重。

1.3.2 过热器、再热器、省煤器

过热器、再热器、省煤器的排列方式有很多种，烟气经过的时候受到磨损最严重的是第一排的管子，后面的管子处于烟气经过的死角，受到的磨损程度要轻很多，当然这种情况主要是在顺排的情况下。在错排的情况下，后面两排的管子受到的磨损要严重些。

1.4 烟气温度对受热面磨损的影响

烟气的温度对锅炉受热面磨损的影响主要体现在两个方面：①是管子经受热后，耐磨性降低，使得磨损加剧；②是飞灰的温度较高，高温的飞灰在经过管子时产生的磨损就会增大。

2 防治对策

2.1 对现阶段的运行方式和燃烧方法进行改进

锅炉出现受损严重的主要原因是燃煤质量的下降，因此，在购买燃煤的时候，我们要严把质量关，尽量采购优质的燃煤，对于掺杂其他物质的燃煤，要禁止使用，并及时退回。

要对锅炉进行全面的检查，对受损严重的锅炉，要做到及时发现，并进行全面维修，避免长时间使用锅炉，以致加剧锅炉受热面的磨损。

在燃煤燃烧的时候，要适当采用引风机，使燃煤进行充分燃烧，减少烟气的流量，降低烟气的流速，减少燃烧的灰分，以此减轻锅炉受热面的磨损程度。

对于空气预热器的管道，要经常进行检修，对于破损的管道，我们要及时进行维系或是更换，保证空气预热管受损程度减小，降低空气预热管因长时间未维修出现磨损加剧情况的发生。

最后，建议采用建立锅炉受热面使用寿命档案的方法，及时了解锅炉受热面的使用寿命，加强对锅炉受热面使用时间的预测。同时，建立定期检查锅炉受热面的制度，定期安排人员检查，以便发现问题并及时解决。

2.2 对锅炉受热面磨损严重的地方进行改造

锅炉受热面的磨损程度是不均匀的，我们应该在受热面磨损严重的地方进行加厚或者是进行改造，以减轻锅炉的磨损程度。另外，受热面的支架和管卡的损坏并没有引起人们的注意，从而出现了锅炉磨损严重的现象，所以我们要及时对这些部位进行检修，及时更换这些装置，以减轻锅炉受热面的磨损程度。

2.3 对锅炉受热面易磨损的地方加强维护

在锅炉受热面易磨损的地方，我们采用金属喷漆和防磨瓦相结合的方法进行改进。对于受热面已磨损的地方，我们喷涂镍基合金耐磨材料，安装防磨瓦，在安装的时候保证管排之间的距离，这样双管齐下，就能极大地减轻磨损的压力。

2.4 埋管的防磨

将受磨损严重的管壁进行特殊材料的喷涂，会使埋管的磨损受到控制，每次检查时，我们只需对埋管进行检查更换即可。

3 结束语

当烟气流速加快时，产生的摩擦力也会加大，造成锅炉受热面的磨损程度就会加大；当采用劣质的、掺杂其他物质的燃煤时，会产生大量不规则的颗粒物，这些颗粒物的性质和成分发生了变化，在高速的流通中，对锅炉壁产生了摩擦力和撞击力，增加了锅炉受热面的负荷。针对以上这些问题，我们都能找到解决的方法，在锅炉受热面损坏之前，就可以采取措施进行防治，或是在发现受热面受损时就及时采取措施，防止磨损加剧。只有这样，我们才能确保锅炉正常运作，更好地保护锅炉受热面。

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