300MW循环流化床锅炉水冷壁管磨损原因分析和预防措施

300MW循环流化床锅炉水冷壁管磨损的原因分析和预防措

施

[摘要]循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。通常情况下循环流化锅炉受热面中磨损最严重的部位之一就是水冷壁管，本篇文章分析总结了

300mw循环流化床锅炉运行中水冷壁管磨损、泄漏的原因，并根据自己的认识提出了一些相应的调整和改进措施，以此达到减轻锅炉水冷壁管的磨损，使锅炉安全、高效、经济运行的目标。水冷壁管磨损是循环流化床锅炉受热面磨损中最突出的问题。循环流化床锅炉水冷壁管磨损可分为四种情形：炉膛下部卫燃带与水冷壁管过度区域磨损、炉膛四个角落区域管壁磨损、不规则区域管壁磨损和一般水冷壁管磨损。

[关键词]300mw循环流化床锅炉水冷壁管磨损原因分析预防措施

中图分类号:tk223.31 文献标识码:a 文章编

号:1009-914x(2013)07-0081-01

一、锅炉水冷壁管的磨损原理

锅炉的水冷壁管的磨损主要集中在四种情况：卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损；炉膛外围四周角落区域管壁的磨损；锅炉不规则区域管壁的磨损以及一般水冷壁管的磨损。

之所以造成上文提到的过渡区域管壁的磨损，一是因为过渡区域内炉内向上运动的固体物料与沿壁面下流的固体物料运动方向

相反，进而产生了局部漩涡，使水冷壁管产生了磨损，另一方面是因为沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域的流动改变了方向，冲刷了水冷壁管，使水冷壁管产生了磨损；

在角落区域，内壁面向下流动的固体物料具有较高的密度，同时若物料流动的状态也受到破坏，这就造成了炉膛四周角落区域管壁的磨损。

不规则的管壁对局部的物料流动特性造成较大的扰动主要造成了不规则区域管壁的磨损，表现为温度计等处的磨损。

二、锅炉水冷壁管磨损原因分析

锅炉水冷壁管出现磨损、泄漏、停炉后，我们对锅炉卫燃带处筑炉部位、喷涂区域及锅炉运行记录进行了详细检查、认真分析后通过比较，并查阅相关资料发现，主要有如下几点造成了卫燃带处水冷壁管磨损：

1.锅炉卫燃带处出现了不应该有的“凸起”，这些“凸起”的形成原因包括水冷壁管对接焊缝打磨不平及卫燃带水冷壁管浇注料未得到及时清理

“凸起”一旦出现，那么造成磨损的冲击角就会在下降灰流与水冷壁管之间形成，它不仅加剧磨损了对接部位的焊口和鳍片，更严重磨损伤害了邻近水冷管子。这种现象的原理为：在炉内循环物料沿水冷壁向下流时，经过凸起时改变发生了改变，长此以往使水冷壁管子的某个部位收到了严重的冲刷，造成该处水冷壁尤其是浇注料与水冷壁管接触的两侧严重快速的冲刷磨损。

2.锅炉表面局部材料的掉落现象如果在锅炉卫燃带水冷壁管得到喷涂防磨区域出现，就会致使水冷壁管产生切割效应，同样会加剧管壁磨损程度，使之严重损坏

3.锅炉运行中的烟气流速也是造成锅炉水冷壁管磨损的罪魁祸首之一

大量的研究和事实表明，烟气流速与锅炉水冷壁管磨损程度成正比例关系，这是因为锅炉运行人员在锅炉实际运行过程中担心气体流化不良，为了使锅炉运行更加保险安全，他们经常使锅炉以较大风量运行，过快的烟气流速，不仅增加了厂房的用电量，更严重加剧了锅炉的磨损。

三、水冷壁管磨损的预防措施

1.加装防磨平台

在炉膛密相区的浇注料顶端，沿高度方向形成一个宽255mm,高215mm的平台。锅炉运行中平台上形成了物料堆积，使沿炉膛壁面下流的固体物料在下落时慢慢着陆，减小了下流物料的运动速度，也就减小了固体颗粒对水冷壁的局部冲刷磨损，保护了水冷壁管壁。

2.要想避免水冷管壁产生磨损，就要避免“凸起”卫燃带水冷壁管部位对接焊缝打磨不平整或者卫燃带水冷壁管浇注料那么我们就应最大限度地保证施工工程质量，例如可以加强锅炉安装及筑炉施工过程中的监督、检查、验收工作。同时，也可以改进水冷壁管处浇注料炉墙，能够让下落的灰直接撞击浇注料不形

成“凸起”，改进措施就是将此处水冷壁管结合处的下方悬空，不再对其进行浇注。再者，对接焊缝设计时可考虑进行上下移动卫燃带水冷壁管，同样避免在焊缝处形成的“凸起”，避免造成水冷壁管磨损。

3.定期用超音速电弧喷涂卫燃带水冷壁管

当下比较先进的喷涂施工方法之一就是超音速电弧喷涂，这种喷涂方法比普通电弧喷涂和火焰喷涂更为理想，它的工作原理就是以电弧为热源，采用高速气流雾化熔化后的耐磨合金丝，并以高速喷到工件表面形成涂层。它的作用是可以减小磨损来延长锅炉运行周期。同时，为了提高超音速电弧喷涂的质量和效果，对于施工过程中管理、验收、检测等工作中存在的一些技术问题，要充分做好。

4.锅炉运行的适当调整

（1）入炉风量必须严格控制在适宜的范围内，首先在保证流化正常合理的情况下，合理调整一、二次风的配比，其中一次风比例占55～65％，一次风比例占45～55％，这样做的原因是使烟气流速降低，也就减小了水冷壁管的磨损。

（2）使炉膛差压、料层差压控制在合适的范围内。锅炉水冷壁管的磨损与二者数值的过高有关：炉膛差压偏高，就会使锅炉炉膛内灰浓度增大，磨损程度随之增大;料层差压偏高，曾大了流化风量，就会增加锅炉水冷壁管的磨损和电耗。

（3）严格控制入炉煤的煤质和粒度。燃料特性极大影响了磨损程度。因为流化床锅炉对燃料广阔的适应性，虽然可以燃用稍微劣

质的煤，但是如果燃用优质煤，减小了排渣热损失，降低了电耗，提高了锅炉效率，也就减小了水冷壁的磨损。要严格控制入炉煤粒度大小，粒度最大不能超过14mm，所以要避免燃用高磨损的燃煤以及控制好优劣煤的配比。

结束语

循环流化床锅炉具有的特性，使得受热面的磨损必然存在而不可避免，而受热面磨损严重部位之一就是锅炉水冷壁管磨损。锅炉水冷壁管磨损问题会随着锅炉运行时间加长而越来越突出。为了实现锅炉经济高效运行并提高锅炉水冷壁管磨损控制预防能力，我们要不断分析问题，总结经验，采取措施尽可能减少和避免磨损，延缓锅炉运行周期，减少意外停炉次数，获取更大的经济效益。

参考文献

[1] 岑可法.倪明江《循环流化床锅炉理论设计与运行》中国电力出版社 2008.5.

[2] 吕俊复.张建胜《循环流化床锅炉运行与检修》中国水利水电出版社 2009.3.

[3] 霍林.《摩擦学原理》机械工业出版社,2010.6.

[4] 周善斌.《热喷焊技术在膜式水冷壁上的防磨应用》热电技术,2007.2.