循环流化床锅炉受热面的磨损及防范问题探讨

摘要：本文主要对于锅炉受热面的主要磨损部位及磨损预防控制措施进行探讨，就水冷壁的磨损、吊挂管及包墙管的磨损、炉膛内屏式过热器的磨损、以及过热器、省煤器管的磨损问题进行探讨，并提出相应的防范措施，希望对于今后的循环流化床锅炉稳定运行具有一定帮助。

关键词：循环流化床锅炉；受热面磨损；磨损预防；控制措施

引言

对当前越来越多的循环流化床锅炉来说，具有越来越大的装机容量，诸多问题存在于循环流化床中，比如，相应的燃烧调整问题、鼓料问题、金属受热面的磨损问题等，对于循环流化床的安全运行来说，其中一个重要问题就是金属受热面的磨损问题，这个问题基本上能够占到锅炉停产故障的80%以上。目前，金属受热面磨损问题在循环流化床锅炉中已经引起越来越多的重视，也需要采取一系列措施得以解决[1，2]。循环流化床锅炉受热面的磨损问题涉及到锅炉金属受热面的大部分，重点区域则是尾部烟道以及水冷壁位置。

1.锅炉受热面的主要磨损部位及磨损预防控制措施

考虑实际运行中的循环流化床锅炉特点，具有下降固体粒子回流的突变部分则是主要磨损部位的区域，这部分区域主要有测量仪器插入处、膜式水冷壁的凸凹区域、耐火材料时水冷壁与耐火材料的交界处、焊接缺陷以及旋风分离器内表面等。

1.1水冷壁的磨損及预防探讨

结合相关的实际工程中的循环流化床锅炉运行，落煤管进口处水冷壁的磨损则是水冷壁磨损的主要部位，这里根据此进行说明。

改位置的工作条件往往较为恶劣，都处于锅炉的密相区，一方面受到原煤重力的作用影响，另外一方面则受到灰渣和烟风等的冲刷，在这种恶劣的工况条件下，容易使得该处的浇注料造成失效。

预防对策可以从以下几个方面入手：一是，对于原煤质量和粒度进行一定控制，矸石含量过大的劣质煤尽量不予适用；二是，浇注料在此处的质量和施工一定要重视，为了尽量避免该部位水冷壁磨损，可以把金属纤维增加到该处浇注料中；三是，在进行停炉操作中，则应该详细检查该部位，应该及时消除所发现的缺陷；四是，在浇注料施工过程中，此处应该在在浇注料上方设置12 mm厚度的耐磨耐高温金属板进行覆盖。

目前国内有许多针对循环流化床的防磨技术，通过我们多次实践，采取““两喷一挂”， 防磨效果尤为明显。

1.2吊挂管及包墙管的磨损及预防探讨

对于锅炉燃气混合室的出口的包墙管和吊挂管来说，由于此处的转向作用，存在较为严重的烟气冲刷现象，转弯处存在不均匀的速度和飞灰浓度，这样就造成磨损加剧在相应的局部受热面上。在设计角度，吊挂管的防磨则是需要考虑重点。在安装过程中，吊挂管上部打浇注料则是一般锅炉厂家的要求，为了防止吊挂管的冲刷，防磨瓦设置在下部，但需要在实际情况中的出现的新问题。

相应的预防对策包括以下几个方面，一是，焊接爪钉并浇筑30mm厚的浇注料则是在左右包墙上部2 m的位置，这样能够使得包墙管爆管有效防止；二是，为了更好对于吊挂管进行保护，全部去掉原先浇注在吊挂管上部的浇注料，都采用相应的焊接防磨瓦的措施，这样能够尽量其顶部形成坚硬的锥体出现，能够使得直接冲刷包墙管的气流方向改变。

1.3 炉膛内屏式过热器的磨损及预防分析

在炉膛上部往往布置由12CrlMoVG的管子组成的屏式过热器，其采用的结构形式则为wing—wall结构，相比于炉内水冷壁管的磨损机理，具有一定的相似性，主要影响因素包括固体物料的流动特性、受热面的具体结构等方面。考虑到外围颗粒沿壁面向下回流影响以及燃烧室核心区颗粒向上的流动特点，磨损情况同样会发生在在燃烧室内部的屏式过热器下端情况。另外，涡流有时也会在屏式过热器底部弯管的上方产生，经过一定的冲刷作用，以及底部注料影响，则会产生脱落的可能，使得磨损泄露发生在屏式过热器管子中。

相应的预防对策则包括以下几部分：一是，在进行浇注料施工基础上，把防磨瓦扣在其表面；二是，该处浇注料的质量应该高度重视，施工工艺严格控制；三是，一二次风配比应该进行控制；四是，控制风速不超过设计值，锅炉出口负压-0.15 kPa应该尽量控制；五是，把50 cm高度的耐磨材料喷涂在屏式过热器底部浇注料上方的管子上；六是，长销钉应该在屏式过热器底部浇筑前进行加设，并把其焊接成网状，一次浇筑成型在圆弧形状的底座中形成。

1.4过热器、省煤器管的磨损及预防问题探讨

省煤器的磨损在相应的对流受热面中最为严重，对于锅炉中的错列布置的省煤器来说，错列管束的冲刷在烟气作用下而较为强烈，相比于顺序布置，则存在更多磨损，同时，考虑相对较硬的烟气中灰粒，存在比较低的烟气温度，相比于过热器及空预器，上述因素使得省煤器磨损更为严重，省煤器磨损爆管主要存在以下几种情况：一是，在省煤器管弯头处，烟气走廊则是在省煤器管的竖井烟道两侧墙和弯头之间，由于阻力较小造成较高的烟气流速，存在严重磨损；二是，省煤器第二、第三排管子。对于错列布置的省煤器来说，较低烟速作用于省煤器第一排管子，以后则引起了烟速提高，加上减小的烟气流通截面作用，则使得烟气中灰粒具有较大的冲击力，造成第二、三排的存在磨损较为严重的管子。

2.结语

对于循环流化床锅炉的磨损问题涉及到锅炉的制造、设计、运行和检修的各个方面，为了处理好这个问题，我们应该在运行过程中严格控制好升降温，注意调整风量，控制好原煤粒度，锅炉设计煤种尽量采用在选购燃煤过程中。对于出现的问题，设计人员应该加强和检修一线人员的沟通，检修人员需要在每一次停炉之后对于锅炉进行全面检查，各个管子的壁厚应该定期测量，发现问题则要及时处理。为了保证循环流化床锅炉的长周期安全平稳运行，就必须经过多方的共同努力。

参考文献：

[1]朱大立，华海峰，任海.循环流化床锅炉磨损及防磨方法探讨[J].民营科技，2013，（11）.

[2]张瑞卿，杨海瑞，吕俊复.应用于循环流化床锅炉气固流动和燃烧的CPFD数值模拟[J].中国电机工程学报，2013，（23）.

作者简介：雷涛（1977.4-），籍贯：湖北武汉，职称：中级，研究方向：工学。