循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及防治技术探讨

韩国星

摘 要：针对300T的循环流化床锅炉炉膛因受热面磨损而爆炸的问题，需要对炉膛受热面磨损机理文章术和被动防治技术进行了分析，以便采取多种措施确保锅炉运行的安全性和稳定性受热面。

关键词：磨损；防治技术；循环流化床锅炉

减少煤燃烧对周围环境的污染。但是，由于300T的循环流化床锅炉在设计和运行方面存在着一定的问题，所以常常会受到炉膛受热面磨损问题的困扰。所以，为了确保锅炉能够得到安全的使用，有必要对循环流化床锅炉炉膛受热面磨损机理和防治技术进行分析。

1 循环流化床锅炉炉膛受热面磨损机理分析

循环流化床锅炉炉膛受热面的磨损过程相对复杂，从磨损形式上可以划分成两类，即材料受交变应力引起的疲劳磨损和颗粒切削作用下的凿削式磨损。从本质上来讲，在锅炉运行的过程中，烟气中的颗粒将对炉膛的受热面进行撞击，而磨损的方式则与颗粒的冲击角度有着直接的联系。在垂直撞击的情况下，炉膛仅会产生疲劳磨损，即轻微的磨损。但就实际情况而言，由于气流方向与水冷壁接近平行，所以垂直冲击式撞击几乎难以出现。而在冲击角度较小的情况下，颗粒的飞行方向与水冷壁之间的角度较小，则会对炉膛受热面造成严重的伤害。

由于循环流化床锅炉的特性，气固两种粒子的相对流动必然存在，所以也一定会对锅炉炉膛的受热面产生一定的作用。然而，在均匀的磨损条件下，锅炉炉膛并不会出现局部剧烈磨损的情况，继而不会对锅炉的正常运行造成影响。但是，均匀磨损主要还要取决于灰颗粒的形状、质量和流速等物理性质。所以，只有控制好这些因素，才能确保锅炉炉膛受热面不会受到严重的磨损。

2 锅炉炉膛受热面磨损的防治技术探讨

2.1 主动防治技术

2.1.1 控制烟气流速

在主动防治锅炉炉膛受热面出现严重的磨损方面，控制烟气流速是较为科学的办法。在进行循环流化床锅炉操作时，入炉风量包含了一次风、二次风和返料风三种。而一次风量的大小，不仅影响到烟气流速，还会对循环物流量和颗粒直径造成影响。所以，想要防止颗粒流速过大对炉膛造成的严重伤害，就要控制好一次风量[1]。而一次风量的大小，与锅炉流化状态、燃烧效率等多个因素有着直接的关系。因此，可以通过控制这些因素进行烟气流速的控制，以便进行磨损速率的控制。

2.1.2 控制燃煤粒径

在锅炉运行的过程中，不同粒径的燃煤所对应的传热系统不同。而流化床粒径分布不均，则会造成锅炉内的传热特性不同，繼而造成炉膛内的对流作用加剧。而由于燃煤粒径越大，炉膛受热面的损伤就越严重。所以，要做好燃煤粒径的控制，以便减轻锅炉炉膛的磨损。就目前来看，可以通过在煤场设置采购点和堆放点来进行燃煤的初选。并最终通过控制破碎机、高蝠筛来降低燃煤粒径。

2.1.3 控制煤粉质量及灰量

煤粉质量是决定锅炉炉膛受热面磨损程度的重要因素。在煤质变差的情况下，燃煤量会随着灰分的增加而增加，而烟风量也会随之增大，继而造成炉膛的磨损加剧。所以，需要做好煤粉质量的控制，以便防治炉膛磨损。此外，锅炉正常运行时，需要进行多余的循环灰的排放。而一旦排放的灰量过多，就会造成锅炉的循环倍率提升，继而造成炉膛的磨损。所以，还要采取溢流灰排放方式进行灰量的控制，以便减少循环倍率，继而降低锅炉炉膛受热面的磨损程度。

2.2 被动防治技术

2.2.1 结构防磨技术

在燃煤质量已经确定的情况下，还可以采用结构防磨技术来减轻锅炉炉膛受到的磨损。就目前来看，常见的结构防磨措施有让管设计、防磨梁和防磨瓦等措施。其中，让管设计主要是用来消除粒子的向下流动台阶，继而使炉膛受热面交界处的磨损得到防治[2]。而防磨梁和防磨瓦等措施，则是通过降低物料流动速度来进行防磨。其中，防磨瓦是由一定厚度的管件制成，可以防止锅炉管受到过度摩擦。

2.2.2 材料防磨技术

所谓的材料防磨技术，其实就是利用更换耐磨材料和耐磨材料喷涂等方法进行炉膛磨损的防治。就目前来看，常见的耐磨材料喷涂技术主要有电弧喷涂、真空离子喷涂和火焰喷涂等。其中，电弧喷涂是利用电弧喷涂设备将金属合金丝融化，并喷涂在预先除锈的锅炉表面。而由于喷涂的金属合金丝具有耐磨、耐高温和耐腐蚀的特点，所以可以为锅炉炉膛受热面提供防治高温腐蚀和磨损的保护，继而确保锅炉的稳定运行。

2.2.3 其他防磨技术

在进行循环流化床锅炉炉膛受热面磨损的防治时，还可以采用堆焊工艺和加装导向板等多种措施。首先，堆焊工艺是在需要防磨的金属表面堆焊一定厚度的熔焊金属。而这样一来，炉膛母材将具有耐磨性。但是，该技术只能在炉膛局部应用，并且容易使炉膛传热效果受阻。其次，加装导向板则是在锅炉的烟气转弯处进行改变烟气流动方向的导向板的安装，以便进行烟气速度的降低，并对烟气浓度不均匀的问题进行控制[3]。所以，该方法的使用，可以改变锅炉本身的设计结构，继而对炉膛磨损进行防治。

3 结束语

总而言之，在环境污染越发严重的情况下，只有加快对节能减排技术的开发和应用，才能确保人类社会的可持续发展。所以，相关人员有必要采取防治技术对循环流化床锅炉炉膛受热面磨损问题进行处理，以便更好的进行该种技术的应用。而从本文的研究来看，企业可以采用控制烟气流速、燃烧煤粒径和煤粉质量及灰量等主动防治技术进行炉膛磨损的防治，也可以采用结构防磨技术、材料防磨技术和其他防磨技术等被动防治技术进行炉膛磨损问题的治理。

参考文献

[1]张全生.300MW循环流化床锅炉受热面磨损分析与防治[J].煤炭科技，2010，3（1）：52-53.

[2]杜宝忠.循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及预防技术研究[D].华北电力大学，2014.

[3]黄俊伟.150t/h循环流化床锅炉炉膛磨损分析及防治措施[J].设备管理与维修，2012，1（1）：50-53.