江瑞寶
(東方電氣公司,成都 610036)
鍋爐送粉管道耐磨彎頭的選型分析
江瑞寶
(東方電氣公司,成都 610036)
本文通過分析某電廠鍋爐送粉管道彎頭耐磨陶瓷貼片脫落事件,闡述如何正確選擇合適的耐磨型式和材料,供需要者參考。
電站鍋爐;耐磨彎頭;陶瓷貼片脫落;龜甲網(wǎng);雙金屬
目前電站鍋爐管道系統(tǒng)所用的耐磨材料,主要有內(nèi)襯陶瓷耐磨型式、內(nèi)襯龜甲網(wǎng)耐磨型式和雙金屬耐磨型式,下面分別闡述。
陶瓷管耐磨復(fù)合管道一種外殼為鋼體,內(nèi)貼耐磨陶瓷片的復(fù)合管產(chǎn)品,具有耐磨性能高、瓷管表面光滑、運行阻力小、不易結(jié)垢、安裝靈活、加工方便、使用壽命長等特點,且價格適中,廣泛用于各種有耐磨要求的大口徑管道管件。
但是這種型式的耐磨產(chǎn)品也有其應(yīng)用局限性,我公司承建的越南海防一期2x300MW火電機組項目,就曾發(fā)生嚴重的陶瓷貼片脫落事件。事件發(fā)生在2009年11月機組試運行期間。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),幾乎所有的送粉管道彎頭均發(fā)生脫落,陶瓷片脫落后堆積在無法前行的部位(如管道上行部位),造成堵粉,引起再次燃燒,導(dǎo)致更大面積的脫落,對機組調(diào)試造成了極大的影響,包括工期損失和經(jīng)濟損失。參見下圖,
圖1 送粉管道割開后的情況
圖2 管道內(nèi)部情況
而該機組同樣采用陶瓷貼片耐磨型式的制粉管道彎頭,卻運行情況良好,未發(fā)生任何陶瓷貼片脫落情況。而且送粉管道耐磨彎頭和制粉管道耐磨彎頭出自相同廠家相同批次產(chǎn)品,據(jù)此排除了產(chǎn)品質(zhì)量問題。導(dǎo)致脫落的問題,應(yīng)該出在運行環(huán)境是否適用上。經(jīng)現(xiàn)場各單位會商分析認為,陶瓷粘貼所用膠水在設(shè)計風(fēng)溫下失效,是造成陶瓷脫落的主要原因。根據(jù)西北電力設(shè)計院的設(shè)計,送粉管道熱一次風(fēng)溫最高可達到350℃左右,實際運行溫度,根據(jù)調(diào)試單位的記錄,送粉管道溫度在260-300℃左右,最高接近350℃。而目前國內(nèi)通常采用的膠粘式陶瓷貼片的無機膠水,不宜在200℃以上溫度長期運行。同時,根據(jù)華東電力設(shè)計院《煙風(fēng)煤粉管道零部件典型設(shè)計手冊 D-LD2000》規(guī)定,互鎖固防脫落陶瓷內(nèi)襯的使用范圍應(yīng)小于300℃ (PAGE114)。由此看出,送粉管道彎頭不宜采用內(nèi)襯陶瓷貼片型式。
龜甲網(wǎng)耐磨襯里是另一種電站項目廣泛使用的耐磨型式。該產(chǎn)品是以金屬為基體,內(nèi)焊龜甲網(wǎng)為骨架,剛玉質(zhì)高耐磨襯里材料為耐磨層的復(fù)合管道,特別適合用于大口徑高溫耐磨管道,主要特點是耐高溫、耐磨損、耐腐蝕,抗熱沖擊能力強,機械加工性能好,-50℃~1500℃間使用無任何影響。越南的另一火電項目,由上海電氣承建的廣寧電廠,其機組送粉管道彎頭即是采用的內(nèi)襯龜甲網(wǎng)型式,其使用運行一切正常,無任何脫落現(xiàn)象。我公司經(jīng)調(diào)查論證后,將原設(shè)計為內(nèi)襯陶瓷貼片的送粉管道耐磨彎頭,全部更換為龜甲網(wǎng)耐磨襯里的彎頭。更換后正常運行至今,未在發(fā)生異常情況。由此可以看出,龜甲網(wǎng)耐磨襯里的耐磨型式,完全適用于送粉管道彎頭。
雙金屬復(fù)合耐磨管也是目前使用的較多的一種耐磨產(chǎn)品。該產(chǎn)品管道外層一般為碳鋼,內(nèi)層為耐磨合金,產(chǎn)品特點為良好的耐磨性,優(yōu)秀的抗沖擊性能、金屬結(jié)合性能、抗熱震性能,良好的耐熱、耐腐蝕性能,運輸、安裝、適用方便等。我公司使用的較多的是含鉻15%~20%的高鉻合金鋼。如我公司承建的越南沿海一期火電項目、越南河靜火電項目,送粉管道彎頭就是采用這種20%Cr的雙金屬耐磨型式,使用情況較好。
以上述及的三種耐磨型式,即內(nèi)襯陶瓷貼片、龜甲網(wǎng)襯里、雙金屬,是我公司主要使用的耐磨型式。通過各項目實際使用的情況分析匯總,有如下結(jié)論供參考:
(1)內(nèi)襯陶瓷貼片耐磨產(chǎn)品適用于200℃以下的低溫運行環(huán)境中的大口徑管道系統(tǒng),造價相對較低,性價比高。
(2)龜甲網(wǎng)襯里耐磨產(chǎn)品使用溫度范圍大,最高能達到1500℃,適用于高溫環(huán)境的大口徑管道系統(tǒng),但是價格較內(nèi)襯陶瓷貼片產(chǎn)品要高,因此建議在200℃以上環(huán)境中使用。
(3)雙金屬耐磨產(chǎn)品適用于800℃以下環(huán)境,對管道口徑大小無要求,適用范圍更廣,但是其價格較龜甲網(wǎng)襯里產(chǎn)品要更高。
對于送粉管道系統(tǒng)而言,龜甲網(wǎng)襯里耐磨彎頭和雙金屬耐磨彎頭都能滿足運行需求,從造價上考慮,更推薦使用龜甲網(wǎng)襯里耐磨彎頭。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.029
江瑞寶(1980-),男,廣西貴港人,碩士,工程師,從事熱能工程建設(shè)管理工作。