论述循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及防治技术

阚冰++渠怀腾

[摘 要]具备一种特殊燃烧方式的循环流化床锅炉的特点是调节负荷性能好、投资少、燃烧条件好、炉膛体积小等，进而能够实现流化床锅炉寿命的延长和检修次数的减少。因此，本文主要阐述了循环流化床锅炉炉膛受热面磨损的原因以及防治技术。

[关键词]循环流化床；锅炉；炉膛受热面；磨损；防治

中图分类号：TK229.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0021-01

0 引言

在工业生产当中，尤其是在热电联产锅炉和发电锅炉中非常普遍地应用循环流化床锅炉。然而，也面临一些不足之处，像是耗电多、热效率低、炉膛受热面磨损严重等问题。其中，提高维护费用以及减少循环流化床锅炉使用年限的关键所在是炉膛受热面的磨损。为此，实现炉膛受热面的磨损的减小以及搞好防治技术有利于减小炉膛受热面爆管、减小维修周期和维修费用，以及延长锅炉应用年限。

1 循环流化床锅炉炉膛受热面的磨损原因

循环流化床锅炉炉膛受热面磨损有着较为复杂化的过程，由磨损的形式上能够划分成两种，也就是切削颗粒导致的凿削式磨损以及材料受到交变应力导致的疲劳磨损。由本质上而言，运行过程当中的锅炉的烟气颗粒会撞击炉膛受热面，颗粒的冲击角度直接影响到磨损的方式。在垂直撞击的影响下，炉膛会出现轻微的磨损，即疲劳磨损。然而根据实际现状来讲，因为水冷壁和气流的方向大致平行，所以基本不会发生垂直撞击的情况。因为循环流化床锅炉的特点，必然会存在相对流动的气固两种粒子，所以会影响到锅炉炉膛的炉壁受热面。可是，在磨损均匀的情况之下，局部剧烈磨损的现象不会发生在锅炉的炉膛，进而不会制约到锅炉的顺利运行。灰颗粒的流速、形状、质量等物理特性会决定均匀磨损。为此，只有对这一系列的要素进行控制，才可以保证严重的磨损情况不会出现在炉膛的受热面。

2 防治锅炉炉膛受热面磨损的技术

2.1 主动防治炉膛受热面磨损的技术

2.1.1对燃煤粒径的控制

针对运行过程中的锅炉来讲，燃煤的粒径不同，所对应的是异样的传热系统。不均匀分布的流化床粒径会导致不一样的锅炉传热特性，进而加剧炉膛当中的对流作用。因为愈大的燃煤粒径会愈加严重地磨损炉膛受热面。为此，应当有效地控制燃煤的粒径，进而使磨损的锅炉炉膛的程度减小。针对当今而言，能够将堆放点与采购点设置在煤场，从而初选燃煤。并且，最终借助对高蝠筛和破碎机的控制来减小燃煤的粒径。

2.1.2对烟气流速的控制

在对锅炉炉膛受热面发生严重磨损的主动防治上，比较合理的方式是控制烟气的流速。在操作循环流化床锅炉的过程中，入炉的风量有三种，即返料风、二次风、一次风，一次风量的大小不但会制约到烟气的流速，而且会直接制约到颗粒直径与循环物流量。为此，要想避免颗粒流速严重地损害炉膛，应当对一次风量进行有效地控制。一次分量的大小跟燃烧效率、锅炉流化状态等一系列的要素存在必然的联系。因此，能够在控制这一系列要素的基础上来控制烟气流速，进而有效地控制磨损的速率。

2.1.3对煤粉灰量和质量的控制

锅炉炉膛受热面磨损的主要决定性要素是煤粉的质量。在较差煤质的前提条件下，随着增加的灰分会增加燃煤量，并且烟风量也会不断地增加，从而严重地磨损炉膛。为此，应当有效地控制煤粉的质量，进而对炉膛的磨损进行防治。另外，正常运行过程当中的锅炉要求排放多余的循环灰。倘若太多地排放循环灰量，那么会导致提高锅炉的循环倍率。最终会磨损炉膛。因此，还应当借助溢流灰排放的方式来控制灰量，以使循环倍率减少，从而使锅炉炉膛受热面的磨损减小。

2.2 被动防治炉膛受热面磨损的技术

2.2.1材料防磨技术

材料防磨技术指的是通过喷涂以及更换耐磨材料的手段防治炉膛的磨损。针对当今而言，经常碰到的耐磨材料喷涂技术是火焰喷涂、真空离子喷涂、电弧喷涂等等。其中，电弧喷涂是通过电弧喷涂装置来融化金属合金丝，且在事先防锈的锅炉表面喷涂。因为喷涂之后的金属合金丝的特点是耐腐蚀、耐高温、耐磨等，所以能够将防治高温磨损与高温腐蚀的保护提供给锅炉炉膛受热面，从而保证锅炉运行的稳定性。

2.2.2构造防磨技术

在业已确确定燃煤质量的前提条件之下，还能够借助构造防磨技术实现锅炉炉膛磨损的减小。针对当今来讲，经常应用的构造防磨策略是防磨瓦、防磨梁、让管设计。其中，让管设计重点是对粒子的往下流动台阶进行消除，从而有效地防治炉膛受热面交界位置的磨损。而防磨瓦以及防磨梁的策略是对物料流动的速度进行降低，从而实现防磨的效果。其中，防磨瓦的构成材料是一定厚度的管件，能够避免锅炉管受摩擦的过度性。

3 结语

总而言之，当前形势下，防治循环流化床锅炉炉膛受热面的的磨损技术显得非常迫切和有意义。这就需要对循环流化床锅炉运行过程当中的实际情况进行进一步地分析，且结合锅炉运行的实际要求、构造创新、先进的技术等等，建构与执行流化床锅炉炉膛受热面磨损的防治策略，进而从某种意义上实现锅炉检修周期和检修费用的降低以及应用年限的延长。

参考文献：

[1] 田群伟，周金英.循环流化床锅炉水冷壁磨损的机理及预防[J]. 西部煤化工，2012（01）.

[2] 许渊源，孙涛.循环流化床燃烧技术在大型火电厂中的应用[J]. 科技信息，2011（08）.

[3] 张振保，米立志.循环流化床锅炉受热面的磨损控制及预防对策[J].工业锅炉，2011（01）.

[4] 张鲜俊，刘长禄，钱宏利，张玉香.循环流化床锅炉受热面磨损控制和预防[J].设备管理与维修，2010（04）.

[5] 孙献斌，李志伟，时正海，黄中，蒋敏华.自主研发600MW超临界CFB锅炉的设计研究[J].中国电力，2009（11）.

[6] 李建锋，郝继红.我国循环流化床锅炉机组数据统计与分析[J]. 电力技术，2009（10）.

作者简介：

阚冰（1987.12-），男，汉族，山东省邹城市人，大学本科，助理工程师，研究方向：循环流化床锅炉.