循環(huán)流化床鍋爐磨損與預(yù)防

1、 淺談循環(huán)流化床鍋爐磨損與預(yù)防【摘 要】主要介紹循環(huán)流化床鍋爐磨損原因、狀況、機理，根據(jù)磨損狀況采取的必要防范措施。【關(guān)鍵詞】磨損;受熱面;耐火材料一、概述內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司2臺鍋爐由無錫鍋爐廠生產(chǎn)的ug200/9.8-m型單汽包自然循環(huán)、固態(tài)排渣循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐額定出力200t/h，主蒸汽壓力9.8mpa，主蒸汽溫度540c，給水溫度158c，排煙溫度180c。鍋爐受熱面主要有水冷壁、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、旋風(fēng)分離器、返料器、空氣預(yù)熱器。在循環(huán)流化床鍋爐的運行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反應(yīng)產(chǎn)物的固體床料，在爐膛-分離器-返料器-爐膛這一封閉循環(huán)回路處

2、于不停地高溫循環(huán)流動中，并在爐內(nèi)850-950進行高效率燃燒及脫硫反應(yīng)；因此，在循環(huán)回路相應(yīng)部位會產(chǎn)生一定的磨損。磨損嚴重時不僅影響鍋爐的安全運行，還可能限制循環(huán)流化床鍋爐某些優(yōu)點的發(fā)揮，磨損使鍋爐的運行維護費用增大，利用率降低，給企業(yè)生產(chǎn)帶來損失。因此，調(diào)查分析循環(huán)流化床鍋爐磨損原因，針對磨損現(xiàn)狀采取必要的措施，對安全生產(chǎn)提高運行效率，發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點等都有重要的現(xiàn)實意義。二、流化床鍋爐的主要磨損部位受熱面主要磨損部位：1、布風(fēng)裝置中風(fēng)帽磨損最嚴重，其區(qū)域位于循環(huán)物料回料口附近177。2、水冷壁磨損最嚴重部位是爐膛下部爐襯、敷設(shè)衛(wèi)燃帶與水冷壁過度區(qū)域、不規(guī)則管壁（如穿墻管、爐墻開孔處

3、彎管、管子接口處焊縫等）1773、二次風(fēng)噴口處4、屏式過熱器5、旋風(fēng)分離器入口煙道及旋風(fēng)分離器。6、尾部豎井受熱面（如高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器）耐火材料的磨損：耐火材料的作用主要是防止鍋爐高溫?zé)煔夂臀锪蠈饘贅?gòu)件的高溫氧化腐蝕和磨損，兼有隔熱作用。循環(huán)物料的磨損首先發(fā)生在耐火材料上，從而保證金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命。我公司200t/h循環(huán)流化床鍋爐使用耐火材料的主要區(qū)域有：1、布風(fēng)板與風(fēng)帽之間；2、爐內(nèi)下部四周水冷壁表面；3、屏式過熱器下端表面；4、爐膛出煙口內(nèi)表面及與出煙口相鄰的后墻部分表面；5、旋風(fēng)分離器內(nèi)表面；6、料腿及回料腿內(nèi)表面；7、出口煙道內(nèi)表面；8、尾部受熱面集箱表面

4、；三、磨損的主要危害流體或固體顆粒以一定的速度和角度對受熱面和耐火材料表面進行沖擊、沖刷都可造成磨傷和損壞，因此在循環(huán)流化床鍋爐中磨損是受熱面事故的第一原因。在受熱面磨損中，不論是水管、氣管、煙風(fēng)管的磨損，都可導(dǎo)致熱應(yīng)力變化使其受熱不均；嚴重時造成爆管、受熱面泄露，甚至導(dǎo)致鍋爐停爐。耐火材料磨損會使耐火層脫落、鍋爐漏風(fēng)或加重受熱面磨損。布風(fēng)裝置的磨損將導(dǎo)致布風(fēng)不均勻，甚至導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦。以上問題都將影響鍋爐正常、安全、經(jīng)濟的運行。177四、影響流化床鍋爐磨損的主要因素1、燃料特性的影響（因為循環(huán)流化床鍋爐燃料適應(yīng)性廣，不同燃料不同的特性與磨損密切相關(guān)）1892、床料特性的影響1901）床料粒徑的

5、影響（床料粒徑、濃度與磨損有密切關(guān)系，床料直徑很小時受熱面沖蝕磨損小，床料直徑增大磨損量增大）2）顆粒形狀影響3）床料硬度影響當(dāng)顆粒硬度接近或高于被磨損材料硬度時，磨損率迅速增加4）顆粒成分影響3、物料循環(huán)方式影響4、運行參數(shù)的影響1）床溫的影響2）煙氣速度的影響5、受熱面結(jié)構(gòu)及布置方式的影響1）受熱面材質(zhì)影響，包括材料硬度、熱物理性能1922）受熱面結(jié)構(gòu)布置影響，包括管束結(jié)構(gòu)、管束布置193五、流化床鍋爐各主要部位磨損原因分析1、布風(fēng)裝置布風(fēng)裝置磨損主要由于較高顆粒濃度的物料以較大的與布風(fēng)板平行的速度風(fēng)量沖刷風(fēng)帽，從而使風(fēng)帽小孔擴大。2、水冷壁、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空

6、預(yù)器主要由于沖刷、沖擊、微振、受熱面具體結(jié)構(gòu)和固體物料的流動性3、二次風(fēng)噴口處及密相區(qū)、燃燒室二次風(fēng)噴口處磨損原因：由于密相區(qū)內(nèi)物料的脈動會將床料帶入二次風(fēng)噴口使二次風(fēng)噴口處磨損。密相區(qū)磨損原因：取決于流化速度、床料特性、布風(fēng)板高度。燃燒室磨損原因：由于鍋爐運行過程中溫度波動產(chǎn)生熱沖擊和熱應(yīng)力使耐火材料產(chǎn)生裂縫和削落。4、旋風(fēng)分離器入口煙道及分離器物料在上升過程由于煙氣發(fā)生旋轉(zhuǎn)，物料方向改變，速度快且粒度、密度大，更由鍋爐運行中出現(xiàn)反復(fù)熱沖擊、溫度循環(huán)變化、磨損和擠壓使的旋風(fēng)分離器入口煙道及分離器耐火材料破損5、返料器及立管返料器及立管磨損由于熱沖擊和顆粒循環(huán)變化導(dǎo)致六、流化床鍋爐耐火材料磨損

7、的原因1、熱應(yīng)力和熱沖擊造成的磨損。主要表現(xiàn)為溫度循環(huán)波動和熱沖擊以及機械應(yīng)力使耐火材料產(chǎn)生裂縫和削落。2、固體物料沖刷造成的磨損。主要表現(xiàn)為物料對耐火材料強烈沖刷導(dǎo)致的破損。3、耐火材料性質(zhì)變化造成的磨損。耐火材料變質(zhì)、理化性能降低而導(dǎo)致的破損。七、流化床鍋爐磨損問題的處理措施1、選擇合適的防磨材料（對于鍋爐內(nèi)部需要加裝防磨材料的部位選擇合適的防磨耐火材料）2、采用金屬表面噴涂技術(shù)對受熱面管子加裝防磨涂層3、對受熱面管子加裝防磨構(gòu)件、防磨護瓦4、對某些特殊部位改變其幾何形狀，爐膛內(nèi)表面的管子和爐墻做到“平”、“直”、“滑”，不要有凸起部位5、爐膛水冷壁防磨措施：加裝局部擋板（防磨梁）改變物料流動方向改變水冷壁管的幾何形狀適當(dāng)增加衛(wèi)燃帶高度2026、在對已磨損部位并在運行中發(fā)現(xiàn)時（如受熱面承壓部位發(fā)生爆管、泄露）應(yīng)及時停爐維護，防止事故擴大。參考文