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        論述循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損及防治技術(shù)

        2016-10-19 11:56:15闞冰渠懷騰
        中國(guó)科技博覽 2016年19期
        關(guān)鍵詞:防治

        闞冰++渠懷騰

        [摘 要]具備一種特殊燃燒方式的循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)是調(diào)節(jié)負(fù)荷性能好、投資少、燃燒條件好、爐膛體積小等,進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)流化床鍋爐壽命的延長(zhǎng)和檢修次數(shù)的減少。因此,本文主要闡述了循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損的原因以及防治技術(shù)。

        [關(guān)鍵詞]循環(huán)流化床;鍋爐;爐膛受熱面;磨損;防治

        中圖分類號(hào):TK229.66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)19-0021-01

        0 引言

        在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,尤其是在熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐和發(fā)電鍋爐中非常普遍地應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐。然而,也面臨一些不足之處,像是耗電多、熱效率低、爐膛受熱面磨損嚴(yán)重等問(wèn)題。其中,提高維護(hù)費(fèi)用以及減少循環(huán)流化床鍋爐使用年限的關(guān)鍵所在是爐膛受熱面的磨損。為此,實(shí)現(xiàn)爐膛受熱面的磨損的減小以及搞好防治技術(shù)有利于減小爐膛受熱面爆管、減小維修周期和維修費(fèi)用,以及延長(zhǎng)鍋爐應(yīng)用年限。

        1 循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面的磨損原因

        循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損有著較為復(fù)雜化的過(guò)程,由磨損的形式上能夠劃分成兩種,也就是切削顆粒導(dǎo)致的鑿削式磨損以及材料受到交變應(yīng)力導(dǎo)致的疲勞磨損。由本質(zhì)上而言,運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的鍋爐的煙氣顆粒會(huì)撞擊爐膛受熱面,顆粒的沖擊角度直接影響到磨損的方式。在垂直撞擊的影響下,爐膛會(huì)出現(xiàn)輕微的磨損,即疲勞磨損。然而根據(jù)實(shí)際現(xiàn)狀來(lái)講,因?yàn)樗浔诤蜌饬鞯姆较虼笾缕叫?,所以基本不?huì)發(fā)生垂直撞擊的情況。因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn),必然會(huì)存在相對(duì)流動(dòng)的氣固兩種粒子,所以會(huì)影響到鍋爐爐膛的爐壁受熱面。可是,在磨損均勻的情況之下,局部劇烈磨損的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生在鍋爐的爐膛,進(jìn)而不會(huì)制約到鍋爐的順利運(yùn)行?;翌w粒的流速、形狀、質(zhì)量等物理特性會(huì)決定均勻磨損。為此,只有對(duì)這一系列的要素進(jìn)行控制,才可以保證嚴(yán)重的磨損情況不會(huì)出現(xiàn)在爐膛的受熱面。

        2 防治鍋爐爐膛受熱面磨損的技術(shù)

        2.1 主動(dòng)防治爐膛受熱面磨損的技術(shù)

        2.1.1對(duì)燃煤粒徑的控制

        針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐來(lái)講,燃煤的粒徑不同,所對(duì)應(yīng)的是異樣的傳熱系統(tǒng)。不均勻分布的流化床粒徑會(huì)導(dǎo)致不一樣的鍋爐傳熱特性,進(jìn)而加劇爐膛當(dāng)中的對(duì)流作用。因?yàn)橛蟮娜济毫綍?huì)愈加嚴(yán)重地磨損爐膛受熱面。為此,應(yīng)當(dāng)有效地控制燃煤的粒徑,進(jìn)而使磨損的鍋爐爐膛的程度減小。針對(duì)當(dāng)今而言,能夠?qū)⒍逊劈c(diǎn)與采購(gòu)點(diǎn)設(shè)置在煤場(chǎng),從而初選燃煤。并且,最終借助對(duì)高蝠篩和破碎機(jī)的控制來(lái)減小燃煤的粒徑。

        2.1.2對(duì)煙氣流速的控制

        在對(duì)鍋爐爐膛受熱面發(fā)生嚴(yán)重磨損的主動(dòng)防治上,比較合理的方式是控制煙氣的流速。在操作循環(huán)流化床鍋爐的過(guò)程中,入爐的風(fēng)量有三種,即返料風(fēng)、二次風(fēng)、一次風(fēng),一次風(fēng)量的大小不但會(huì)制約到煙氣的流速,而且會(huì)直接制約到顆粒直徑與循環(huán)物流量。為此,要想避免顆粒流速嚴(yán)重地?fù)p害爐膛,應(yīng)當(dāng)對(duì)一次風(fēng)量進(jìn)行有效地控制。一次分量的大小跟燃燒效率、鍋爐流化狀態(tài)等一系列的要素存在必然的聯(lián)系。因此,能夠在控制這一系列要素的基礎(chǔ)上來(lái)控制煙氣流速,進(jìn)而有效地控制磨損的速率。

        2.1.3對(duì)煤粉灰量和質(zhì)量的控制

        鍋爐爐膛受熱面磨損的主要決定性要素是煤粉的質(zhì)量。在較差煤質(zhì)的前提條件下,隨著增加的灰分會(huì)增加燃煤量,并且煙風(fēng)量也會(huì)不斷地增加,從而嚴(yán)重地磨損爐膛。為此,應(yīng)當(dāng)有效地控制煤粉的質(zhì)量,進(jìn)而對(duì)爐膛的磨損進(jìn)行防治。另外,正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的鍋爐要求排放多余的循環(huán)灰。倘若太多地排放循環(huán)灰量,那么會(huì)導(dǎo)致提高鍋爐的循環(huán)倍率。最終會(huì)磨損爐膛。因此,還應(yīng)當(dāng)借助溢流灰排放的方式來(lái)控制灰量,以使循環(huán)倍率減少,從而使鍋爐爐膛受熱面的磨損減小。

        2.2 被動(dòng)防治爐膛受熱面磨損的技術(shù)

        2.2.1材料防磨技術(shù)

        材料防磨技術(shù)指的是通過(guò)噴涂以及更換耐磨材料的手段防治爐膛的磨損。針對(duì)當(dāng)今而言,經(jīng)常碰到的耐磨材料噴涂技術(shù)是火焰噴涂、真空離子噴涂、電弧噴涂等等。其中,電弧噴涂是通過(guò)電弧噴涂裝置來(lái)融化金屬合金絲,且在事先防銹的鍋爐表面噴涂。因?yàn)閲娡恐蟮慕饘俸辖鸾z的特點(diǎn)是耐腐蝕、耐高溫、耐磨等,所以能夠?qū)⒎乐胃邷啬p與高溫腐蝕的保護(hù)提供給鍋爐爐膛受熱面,從而保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。

        2.2.2構(gòu)造防磨技術(shù)

        在業(yè)已確確定燃煤質(zhì)量的前提條件之下,還能夠借助構(gòu)造防磨技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐爐膛磨損的減小。針對(duì)當(dāng)今來(lái)講,經(jīng)常應(yīng)用的構(gòu)造防磨策略是防磨瓦、防磨梁、讓管設(shè)計(jì)。其中,讓管設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對(duì)粒子的往下流動(dòng)臺(tái)階進(jìn)行消除,從而有效地防治爐膛受熱面交界位置的磨損。而防磨瓦以及防磨梁的策略是對(duì)物料流動(dòng)的速度進(jìn)行降低,從而實(shí)現(xiàn)防磨的效果。其中,防磨瓦的構(gòu)成材料是一定厚度的管件,能夠避免鍋爐管受摩擦的過(guò)度性。

        3 結(jié)語(yǔ)

        總而言之,當(dāng)前形勢(shì)下,防治循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面的的磨損技術(shù)顯得非常迫切和有意義。這就需要對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步地分析,且結(jié)合鍋爐運(yùn)行的實(shí)際要求、構(gòu)造創(chuàng)新、先進(jìn)的技術(shù)等等,建構(gòu)與執(zhí)行流化床鍋爐爐膛受熱面磨損的防治策略,進(jìn)而從某種意義上實(shí)現(xiàn)鍋爐檢修周期和檢修費(fèi)用的降低以及應(yīng)用年限的延長(zhǎng)。

        參考文獻(xiàn):

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        [5] 孫獻(xiàn)斌,李志偉,時(shí)正海,黃中,蔣敏華.自主研發(fā)600MW超臨界CFB鍋爐的設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)電力,2009(11).

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        作者簡(jiǎn)介:

        闞冰(1987.12-),男,漢族,山東省鄒城市人,大學(xué)本科,助理工程師,研究方向:循環(huán)流化床鍋爐.

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