循环流化床锅炉的防磨探讨.pdfVIP

中国循环流化床发电生产运营管理(2013) 运行与管理 循环流化床锅炉的防磨探讨 李文军张利勋 (保德神东发电有限责任公司 山西保德036603) 【摘 要】循环流化床燃烧技术是近二十年迅速发展起来的一种洁净煤燃烧技术。相对于常规煤粉炉，由于 循环流化床锅炉炉内灰浓度高，通常为煤粉炉的几十、几百倍，甚至上千倍，循环流化床锅炉受热面的磨损程度要 比煤粉炉严重得多，这些灰粒高速冲刷水冷壁管、对流受热面等部位，且温度变化频繁，造成循环热冲击，使其壁 面受到剧烈磨损，发生局部的严重破坏，直接影响循环流化床锅炉机组的经济运行和安全运行，甚至导致停炉事故。 本文从受热面防磨这一课题与大家一起进行有关分析、探讨，研究循环流化床锅炉的防磨措施。 【关键词】循环流化床锅炉磨损防磨材料受热面 循环流化床锅炉是当前国内中小发电机组推广的一种洁净j节能燃烧锅炉，可以燃用烟煤、贫 煤、褐煤、无烟煤、煤矸石等各种燃料，燃料适应性好，燃烧效率可达99％，热效率可达88％“91 ／m3，能实现灰、渣综合利用。通常认为循环流化床锅炉的磨损主要与物料循环形式、固体物料浓度、 烟气速度、燃料特性、运行调整、循环倍率和结构设计等因素有关。在循环流化床锅炉中，有许多 部件工作在高温、高固体颗粒不断冲刷环境下，磨损非常严重。因此，了解受热面飞灰磨损规律， 找出主要磨损部位及原因，选择合理的防磨措施，保持锅炉最佳方式运行，使磨损损害减少到最小 程度，无论从安全或经济上都是非常必要的。 1 循环流化床锅炉磨损的机理及部位 在循环流化床锅炉运行的过程中，在其结构内部存在着不同的方向、速度、角度、颗粒浓度、 射流及气泡，导致在其正常使用的过程中，这些影响因素以各种形式作用于锅炉的工作表面，再加 上在其运行的同时，其他腐蚀气体的影响，使其在原有的基础上形成复杂的磨损过程，直接阻碍锅 炉的正常运行。在循环流化床锅炉磨损的过程中，按照磨损部位及磨损程度将其分为冲蚀磨损、磨 料磨损以及腐蚀磨损等几个方面。 循环流化床锅炉磨损集中部位主要是： 1．1 炉膛四角 在运行的流化床中，靠近炉膛四周的水冷壁存在边壁流现象，试验发现：由于物料内循环的作 用边壁流的厚度从上到下不断增加，在接近炉膛下部的某处将与上升气流相遇，发生碰撞，出现不 规则的磨损；同时在炉膛四角由于相邻的边壁流的叠加作用，四角与中间的浓度增加接近1倍，造 成四角的磨损量偏大，对不同的水冷壁结构影响如下： 1、四管结构，磨损最大，边壁流的通道为3通道，浓度最大。 中国循环流化床发电生产运营管理(2013) 运行与管理 2、五管结构，磨损较大，边壁流的通道为4通道，浓度较大。 1．2炉膛内垂直受热面的磨损 这些受热面的磨损主要受到物料边壁流的冲刷、切削等作用造成磨损，实验表明物料浓度越大 磨损就越严重，物料颗粒度越大磨损就越严重。对锅炉水冷壁观察发现：炉膛锥段以上约卜2米长 度的壁区域内，存在不规则磨损。在流化床锅炉运行中，必然存在上升气流与下降边壁流的碰撞区 域，这里的固体颗粒将在炉膛内三维方向上移动，但是对水冷壁有害的是颗粒的横向移动，它将在 水冷壁上形成无规则的划痕，最终形成磨损；进一步发现：由于锅炉负荷的变化，烟气量也会发生 变化，这个碰撞区的面积也会发生动态变化，主要是磨损区域的垂直高度将在炉膛上下移动，最后 形成一个磨损带。 1．3尾部受热面的磨损 尾部受热面的磨损主要受到烟气中携带的飞灰对管壁的冲刷作用造成磨损，烟气中飞灰浓度越 大，磨损就越严重，烟气流量不均，浓度偏大的部位磨损就越严重。还有一种是个别部位存在漏风 现象，也会对漏风区域造成局部磨损。 1．4布风板上风帽的磨损 通过对大量的运行、检修资料统计分析研究发现：布风板上不同区域的风帽，其磨损状况完全 不一样，主要区域分类如下： 1、布风板四周(边壁流影响较大) 2、回料腿(回料灰流动、扩散区域) 3、给煤口(煤流动、扩散区域) 4、排料口(大渣汇流区域) 5、其余部份(除上述区域以外的区域) 2循环流化床锅炉磨损的原因 通过对磨损机理的分析，磨损量的大小主要取决于以下因素： 2．1烟气流速影响 在锅炉运行的