王雷

摘?要：本文從循環(huán)流化床鍋爐的基本工作原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等方面進(jìn)行闡述，根據(jù)調(diào)研資料對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中過程水冷壁管磨損、泄漏的原因進(jìn)行了分析、總結(jié)，并提出相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;水冷壁管;磨損;原因分析;預(yù)防措施

前言

循環(huán)流化床鍋爐燃用粒徑在13?mm以下的煤粒，流化風(fēng)速很大（通常為5～10?m/s）。磨損是該爐型的最大問題。在爐膛內(nèi)布置水冷壁管的循環(huán)流化床鍋爐，普遍產(chǎn)生水冷壁管磨損。磨損程度（速度）因不同設(shè)計(jì)的爐型、燃燒煤種、燃燒調(diào)整等因素有關(guān)，有些磨損是相當(dāng)嚴(yán)重的。

1.爐膛內(nèi)水冷壁管的磨損情況

循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損可分為四種情形：爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域管壁磨損、爐膛四個(gè)角落區(qū)域管壁磨損、不規(guī)則區(qū)域管壁磨損和一般水冷壁管磨損。

爐膛下部敷設(shè)衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡（交界）區(qū)域的管壁磨損原因一是在過渡區(qū)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上的固體物料運(yùn)動(dòng)方向相反，在局部產(chǎn)生渦流;二是沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變，因而對(duì)水冷壁管產(chǎn)生沖刷。

從已運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐爐膛四個(gè)角落區(qū)域水冷壁磨損、泄漏及爆管檢查分析中發(fā)現(xiàn)，爐膛角落區(qū)域水冷壁管磨損較其它部分更為迅速和嚴(yán)重，是磨損引發(fā)泄漏、爆管多發(fā)區(qū)。

循環(huán)流化床鍋爐水冷壁不規(guī)則區(qū)域管壁磨損主要發(fā)生在未經(jīng)打磨的焊口余高，以及開孔處的彎管上。一般水冷壁管的磨損速度較慢，在運(yùn)行較短時(shí)間檢查一般只發(fā)現(xiàn)水冷壁管被磨亮，測(cè)量壁厚減薄不大。

2.鍋爐水冷壁管磨損原因分析

通過對(duì)鍋爐衛(wèi)燃帶處筑爐部位、噴涂區(qū)域水冷壁管磨損狀況的檢查及鍋爐運(yùn)行記錄的分析，并查閱相關(guān)資料。認(rèn)為造成水冷壁管磨損、泄漏主要原因有以下幾個(gè)方面：

2.1煙氣流速的影響：煙氣流速越高磨損越嚴(yán)重，磨損量與煙氣流速的三次方成正比。一次風(fēng)量越大，磨損量越大。二次風(fēng)量越大，對(duì)爐內(nèi)燃燒情況的擾動(dòng)越劇烈，水冷壁磨損量也越大。

2.2煙氣顆粒濃度的影響：煙氣內(nèi)顆粒濃度越大，水冷壁磨損量越大。因?yàn)轭w粒數(shù)目越大，對(duì)管壁的撞擊和沖刷越強(qiáng)烈。在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過程中，負(fù)荷越高，床層密度及床層差壓越大，說明顆粒濃度越大，磨損量也越大。

2.3燃料性質(zhì)的影響：燃料顆粒硬度、灰分越大，對(duì)水冷壁管壁的切削作用越強(qiáng)烈，磨損量越大。尤其在摻燒煤矸石或其它高硬度燃料時(shí)，會(huì)大大縮短水冷壁管爆管的運(yùn)行時(shí)間。

2.4安裝及檢修質(zhì)量的影響：鍋爐安裝及檢修質(zhì)量不好，例如，受熱面鰭片沒有滿焊，造成大量顆粒外漏，造成對(duì)水冷壁管側(cè)面的磨損。或管屏表面留下大量焊接后的凸起部位，形成顆粒渦流加劇磨損。

2.5耐磨材料脫落：在爐膛密相區(qū)排渣口、二次風(fēng)口處的異型管，過熱器及再熱器穿墻管密封盒處管壁都會(huì)因耐磨材料脫落造成磨損。風(fēng)水聯(lián)合冷卻式流化床冷渣器回風(fēng)口處由于風(fēng)速過快，將耐磨材料吹落造成磨損。

2.6鍋爐本身動(dòng)力場(chǎng)的影響：由于爐膛內(nèi)煙氣流速分布不均勻，四角處的煙氣流速比中間大許多，所以磨損情況比其它部位嚴(yán)重。

3.水冷壁管磨損預(yù)防措施

3.1在保證床料充分流化的前提下，盡量降低一次風(fēng)量;在維持氧量的前提下適當(dāng)調(diào)整二次風(fēng)量，保持合適的過剩空氣。適當(dāng)降低密相區(qū)高度，延長(zhǎng)燃煤顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間，減小對(duì)水冷壁管的沖刷。

3.2根據(jù)負(fù)荷變化選擇合適的床層差壓、床層密度及煙氣流速。提高旋風(fēng)分離器分離效率，延長(zhǎng)固體顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間。

3.3控制合適的爐膛差壓、料層差壓。

3.4應(yīng)特別注意燃料特性對(duì)磨損的影響，加強(qiáng)來煤管理，嚴(yán)格控制入爐煤的煤質(zhì)和粒度，經(jīng)常根據(jù)燃料顆粒度分布情況調(diào)整碎煤機(jī)錘頭間隙，盡量采用二級(jí)破碎系統(tǒng)，提高煤顆粒的均勻度，減小大顆粒在來煤總量中的比例。

3.5杜絕水冷壁管屏表面的凸起現(xiàn)象，將水冷壁管焊口打磨圓滑，水冷壁管鰭片應(yīng)該滿焊，不能留下縫隙或漏洞。水冷壁管加裝防磨護(hù)板時(shí)，應(yīng)注意防磨護(hù)板與水冷壁管間防形成凸臺(tái)。澆筑料軟著陸時(shí)不能形成斜坡，規(guī)范施工工藝，確保耐磨澆筑料不脫落。

3.6對(duì)密相區(qū)埋管以上的裸露水冷壁管進(jìn)行熱噴涂，目前熱噴涂成為一種有效的方法來降低磨損，進(jìn)行過熱噴涂的水冷壁管抗磨損和抗腐蝕壽命可以提高2～4倍。

3.7在不影響鍋爐吸熱量的前提下對(duì)水冷壁管進(jìn)行埋管處理。水冷壁襯里是用焊在管子表面上的金屬銷釘將較密的耐磨耐火材料固定在煙氣側(cè)的鍋爐管件上。

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