摘要：煤粉噴燃器是燃煤鍋爐的主要燃燒設(shè)備，鍋爐的煤粉噴燃器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，一次風(fēng)中的煤粉對(duì)噴燃器金屬產(chǎn)生磨損、漏粉現(xiàn)象，對(duì)文明生產(chǎn)和安全生產(chǎn)報(bào)其不利。

關(guān)鍵詞：噴燃器漏粉；噴涂；污染環(huán)境；煤粉自燃

中圖分類號(hào)：U291.4+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1概述

宏偉熱電廠#3、4、5爐是哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-410/9.8-FM16型鍋爐，燃用內(nèi)蒙東部褐煤，采用風(fēng)扇磨直吹制粉系統(tǒng)，六角燃燒布置，上下兩層燃燒，燃煤噴燃器設(shè)計(jì)為大口徑中心風(fēng)式噴燃器，噴燃器的口徑：899*574mm，鋼板厚度為25m，呈矩形，伸入爐膛的噴燃器的金屬材質(zhì)采用的是耐高溫合金鋼（ZG3OCr22ni7si2NRe），其它部分為G20鍋爐鋼，一次風(fēng)的圓型管道與矩型噴燃器經(jīng)天圓地方相焊接，請(qǐng)看示意圖：

目前，#4爐#5爐的各燃燒器，在2009至2010年運(yùn)行期7個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)多處磨損穿孔漏粉問題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在變徑管結(jié)合部位、天圓地方部位出現(xiàn)問題率最高。雖然經(jīng)過短時(shí)間的焊補(bǔ)或粘補(bǔ)，噴燃器漏粉卻日趨嚴(yán)重。在夏季全停期間，治理噴燃器漏粉是事在必行的一項(xiàng)檢修工作。

對(duì)燃燒器各部位進(jìn)行取樣檢驗(yàn)：

天圓地方部位進(jìn)行鉆孔取樣（原壁厚為10mm）：

注：以上數(shù)據(jù)是對(duì)6臺(tái)燃燒器測(cè)量取平均值。

2 噴燃器磨損后的危害

2.1 褐煤具有高溫自燃的特性，在高溫狀態(tài)下易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，噴燃器向外漏粉，較粗的煤粉沉落在地面后周圍的設(shè)備處，易出現(xiàn)高溫自燃，燒損周圍的設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)向外噴射燃燒，易發(fā)生火災(zāi)。

2.2 較細(xì)的煤粉比重較輕，隨空氣浮動(dòng)，一部分細(xì)煤粉沉落在鍋爐的鋼梁、平臺(tái)、低溫管道、廠房墻壁。水泥橫梁上，形成粉塵污染廠房，增加了衛(wèi)生清掃工作量。另一部分細(xì)煤粉沉落高溫高壓管道、電纜橋架上，當(dāng)出現(xiàn)電纜橋架或高溫高壓管道處煤粉自燃時(shí)，輕者會(huì)進(jìn)行滅火撲救，重者會(huì)出現(xiàn)因電纜著火而被迫停爐事故。

2.3 噴燃器漏粉對(duì)安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)是及其不利的，另外噴燃器向外漏粉，會(huì)造成部分燃料未經(jīng)燃燒利用，是一種能源浪費(fèi)。

3 煤粉噴燃器漏粉原因分析

3.1 金屬材質(zhì)因素

噴燃器的口徑：899*574mm，鋼板厚度為25m，呈矩形，伸入爐膛的噴燃器的金屬材質(zhì)采用的是耐高溫合金鋼（ZG3OCr22ni7si2NRe），其它部分為G20鍋爐鋼，并不是耐磨材料，一次風(fēng)管道為圓形管道經(jīng)天圓地方相焊接，此處的管道內(nèi)壁形狀的改變，一次風(fēng)的風(fēng)粉混合物的流動(dòng)阻力發(fā)生變化，沖擊力及摩擦力增大，此處的金屬磨損較為嚴(yán)重。

3.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)和煤粉沖刷因素

3.2.1 制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一次風(fēng)管道，在設(shè)計(jì)為上下兩層布置，各有一個(gè)垂直向下130°的彎頭，再經(jīng)直管向下流動(dòng)再經(jīng)水平60°的彎頭與噴燃器相連接，磨煤機(jī)出來的一次風(fēng)經(jīng)豎井管道再經(jīng)130°的彎頭，此時(shí)的一次風(fēng)中的煤粉在離心力的作用下，沿著一次風(fēng)外弧大量聚集，形成較高的一次風(fēng)煤粉區(qū)域，經(jīng)過向下的噴射，再經(jīng)60°的彎頭，此時(shí)的一次風(fēng)中的高濃度煤粉在慣性的作用下，噴射至噴燃器的下壁，出現(xiàn)的噴燃器局部磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象。

3.2.2 一次風(fēng)管與噴口結(jié)合處不是光滑過渡，形成一變徑連接。流體在流過變徑管結(jié)合處在Ⅰ處產(chǎn)生負(fù)壓回旋反復(fù)沖刷，加快鋼板磨損。請(qǐng)看示意圖：

3.3 磨煤機(jī)制粉細(xì)度和煤質(zhì)因素

3.3.1 風(fēng)扇磨煤機(jī)的制粉特性

風(fēng)扇磨煤機(jī)的制粉細(xì)度受磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間和磨煤機(jī)的打擊板。護(hù)鉤和護(hù)甲的磨損程度影響較大，大修后的風(fēng)扇磨煤機(jī)其通風(fēng)量較大，干燥效果較好，磨制出的煤粉較細(xì)，煤粉的均勻度及合格率較高，此時(shí)的一次風(fēng)的風(fēng)粉混合物對(duì)一次風(fēng)管道內(nèi)壁及噴燃器內(nèi)壁磨損較輕。

磨煤機(jī)到運(yùn)行后期，打擊板。護(hù)鉤和護(hù)甲的磨損程度較為嚴(yán)重時(shí)，風(fēng)扇磨煤機(jī)其通風(fēng)量減少，干燥效果減弱，磨制出的煤粉較粗，煤粉的均勻度及合格率較低，一次風(fēng)的風(fēng)粉混合物對(duì)一次風(fēng)管道內(nèi)壁及噴燃器內(nèi)壁磨損增加。

當(dāng)風(fēng)扇磨煤機(jī)的回粉管不暢或堵塞時(shí)，磨制出的煤粉更粗，煤粉合格率極低，一次風(fēng)中的粗煤粉對(duì)一次風(fēng)管道內(nèi)壁及噴燃器內(nèi)壁磨損明顯增加。

3.3.2 燃用煤硬度

原設(shè)計(jì)燃用煤種為內(nèi)蒙東部褐煤大雁煤礦和扎賚諾爾煤礦產(chǎn)的褐煤，由于煤炭工業(yè)燃用煤的供需緊張，燃用煤種的各項(xiàng)指標(biāo)已偏離設(shè)計(jì)燃煤指標(biāo)，目前年燃用煤量排列為：寶日希勒褐煤、伊敏褐煤、大雁褐煤、扎賚諾爾褐煤，各煤礦的煤質(zhì)硬度都不一樣，寶日希勒褐煤可磨系數(shù)為46、伊敏褐煤69、大雁褐煤78、扎賚諾爾褐煤76?？赡ハ禂?shù)越低煤質(zhì)越硬越難磨，全年燃用寶日希勒褐煤量高達(dá)45%左右。這樣會(huì)造成磨煤機(jī)打擊板、護(hù)鉤及護(hù)甲磨損加快，煤粉合格率降低，一次風(fēng)的粗煤粉合格率降低，對(duì)一次風(fēng)管道內(nèi)壁及噴燃器內(nèi)壁的磨損加快。

3.4 受熱面溫度對(duì)磨損的影響

由于褐煤本身的水分比較大，褐煤爐一般采用提取高溫爐煙對(duì)褐煤進(jìn)行干燥，導(dǎo)致一次風(fēng)風(fēng)溫較高，另外褐煤較易自燃，出現(xiàn)煤粉提前燃燒的問題。

受熱面溫度不同時(shí)會(huì)改變其表面氧化膜的組成和相態(tài)從而影響金屬的抗磨性能。隨著溫度的升高，受熱面的抗磨性能下降。致使受熱面磨損惡化。

3.5 燃燒器停運(yùn)時(shí)爐內(nèi)煙氣對(duì)燃燒器噴口的沖刷

當(dāng)某個(gè)燃燒器停止投用時(shí)，其他燃燒器對(duì)角或者偏角運(yùn)行時(shí)，在該燃燒器噴口處會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，尤其在偏角運(yùn)行時(shí)。在該燃燒器噴口處產(chǎn)生高溫燃燒的煤粉氣流渦流，對(duì)噴口造成嚴(yán)重的沖刷。

4 煤粉噴燃器漏粉處理

4.1 首先對(duì)噴燃器內(nèi)表面清潔去油預(yù)處理徹底，在進(jìn)行用石英砂利用高壓噴砂機(jī)噴燃器內(nèi)壁表面進(jìn)行細(xì)致的除銹和表面粗化。噴砂作業(yè)完成后，要從上到下逐層吹掃工作面上的砂子和粉塵。

4.2 處理辦法：加注耐磨料。采用粉芯材料，LX-88A無須打底可形成高硬耐磨陶瓷涂層。利用超音速電弧噴涂采用燃燒于絲材端部的電弧將均勻送進(jìn)的絲材熔化，經(jīng)拉伐爾噴嘴加速后的超音速等離子氣流將熔化的絲材霧化為粒度細(xì)小分布均勻的粒子，噴向噴燃器內(nèi)表面形成涂層，每平方米8公斤，噴涂分5次完成。具有很強(qiáng)的防腐耐磨性能。對(duì)噴燃器磨損較嚴(yán)重部位是耐高溫合金鋼與G20鍋爐鋼結(jié)合部的焊縫以及噴燃器的底部和兩側(cè)鋼板的下部，進(jìn)行加厚處理。

參考文件

[1]何佩敖，張肅.我國(guó)風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題[J].電站系統(tǒng)工程，1991（02）期.

[2]曲通海，宮志陽(yáng).褐煤制粉系統(tǒng)風(fēng)扇磨煤機(jī)打擊輪判廢及疲勞壽命分析[J].機(jī)電信息2011(36).