省煤器磨损的原因分析及改造

省煤器磨损的原因分析及改造

发表时间：2009-02-11T09:46:09.280Z 来源：《黑龙江科技信息》2008年9月下供稿作者：吕向东

[导读] 阐述了省煤器的磨损原因，对410t/h锅炉省煤器改造前后进行了数据分析。

摘要：阐述了省煤器的磨损原因，对410t/h锅炉省煤器改造前后进行了数据分析。

关键词：螺旋肋管；磨损；积灰

锅炉省煤器的磨损和积灰问题，一直是困扰着锅炉工程技术人员的难题。为了降低锅炉省煤器的磨损和积灰，延长省煤器的使用寿命，采取了许多措施。通过光管与肋片管的比较，螺旋肋片管能大幅度地扩展传热面积，减少管排数，尽可能的增大管排间距，降低烟速，减少磨损。因此螺旋肋片管具有良好的传热性能。

1 影响磨损的因素

对于煤粉锅炉烟气中飞灰粒在高速飞灰冲刷，对流受热面管束将使管子表面受到激烈撞击。造成管子表面磨损和积灰等问题，它将影响锅炉的可用性和热效率。这主要与烟速、受热面的结构和燃料中矿物质的原始成分有关。

1.1由于高速的灰粒具有一定的动能灰粒冲击壁面消耗动能的冲击和切削的作用，使金属颗粒与母体分开产生磨损。流动着飞灰的动能与烟速成正比烟气速度增加磨损增加，而且磨损与烟速的立方成正比。

1.2单位时间冲刷到金属表面灰量燃料的Ap增大，磨损加大因此对多灰燃料烟速要低一些。

1.3同种燃料的灰在温度不同时，磨损不同，温度低硬度高，所以省煤器的磨损比过热器高，省煤器烟速低。

1.4管束的布置和结构对磨损有影响。横向与纵向冲刷，其磨损程度和位置不同。

2 减少省煤器的磨损所采取的措施

2.1降低烟气流速受热面的飞灰磨损速度与烟气流速的

3.3~3.4次方成正比，降低烟气流速可大大延长管子的使用寿命，但烟气流速低于7m/s可能造成严重的积灰。为了减少磨损的同时防止积灰，烟速选择7.3m/s。

2.2采取保护措施在省煤器已磨损的部位加防磨瓦在已形成烟气走廊的部位加防磨盖板，但往往堵住了一个部位而另一个部位又形成了烟气走廊。因此不一定达到预期的效果。目前的防磨涂料提高一定耐磨性，超首速喷技术能大大提高管子的耐磨性能，但成本较高。

2.3采用合理的结构采用带肋管扩展受热面时减少省煤器磨损的一种有效方法，它既能减少设备空间降低烟速，又能保证传热量不变。

3 螺旋肋片管省煤器与其他型省煤器的区别

目前锅炉省煤器采用光管式，由于烟气侧对流放热系数远远大于水侧的对流放热系数，要强化省煤器传热就得首先考虑从降低烟侧热阻着手，为减低飞灰磨损，强化验测热交换何时省煤器结构更加紧凑，可采用鳍片管、肋片管和模式省煤器，综合比较，在同样的金属耗量和通风耗电的情况下焊接鳍片管省煤器所占空间比光管式大约减少20%~25%，，采用扎制鳍片管可是省煤器外形尺寸大约减少40%~45%，模式省煤器不仅减少金属耗量，而且结构紧凑，有利于使不受热面的布置便于安装。新型螺旋肋片管式省煤器鳍片管和模式省煤器的共同特点是可在烟道截面不变的情况下增大管间横向节距，使烟气流通面积增大，烟气流速降低，从而减轻飞灰磨损和通风电耗。新型螺旋肋片管式省煤器的主要特点是在于光管式省煤器相同的体积下，其热交换面积可增大5倍以上，这对缩小省煤器的体积减少材料消耗量有重要意义。

肋片管有环形肋片和螺旋肋片两种形式。环形肋片管的肋片平面与管轴线垂直，一般是将加工好的肋片套装在基管上，但在肋片与基管间存在接触热阻。与环形肋片管不同，螺旋肋片官的肋片面与与管轴的平面之间呈一定的接触角β，当β=90时螺旋肋篇管束得换热特性和流动特性与环形肋片管束相同。新型螺旋肋片管采用高频电阻焊将肋片材料绕在管子上，然后是肋片管与基管压溶为一体。其热阻近似为0，它能承受高热应力，焊接无咬肉现象，焊接不变形。

4 使用螺旋肋片管省煤器前后的数据对比

某电厂410t/h锅炉低温段省煤器用于磨损爆管多次，造成多次停炉。而且锅炉布置紧凑在抢修时造成人力物力的极大浪费。通过论证改为螺旋肋片管式省煤器，明显的降低了排烟温度，极大地改善了传热效果。

该技术改造是根据《锅炉管子制造技术条件》执行的。省煤器管屏数124屏，纵向12排，技术参数见表1。

螺旋肋片管是省煤器运行状况良好，未发现肋片焊缝开裂以及肋片与管子严重磨损的情况，是一次成功的技术改造。

螺旋肋片管是省煤器在与光管式省煤器相同体积下，其热交换面积可增大4~5倍以上，这对缩小省煤器的体积，减少材料消耗有着重要的意义。而且极大地改善了传热效果，管排数可大大减少，同时可明显降低烟气速度，降低磨损，降低排烟温度。

作者简介：吕向东（1966~），女，毕业于哈尔滨锅炉厂职工大学,黑龙江省哈尔滨人,工程师,从事锅炉工艺及工装工作。