循环流化床锅炉蛇形管磨损及变形的分析处理

循环流化床锅炉蛇形管磨损及变形的分析处理

发表时间：2018-10-18T10:08:23.700Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：刁志伟张宏王玉明

[导读] 摘要：针对循环流化床锅炉蛇形管受热面磨损及变形的问题，根据蛇形管运行环境及安装布置，分析磨损、变形的原因，以预防为主的思路，从设备改造的角度采取相关的防磨、防变形措施。

（中盐吉兰泰盐化集团有限公司 750336）

摘要：针对循环流化床锅炉蛇形管受热面磨损及变形的问题，根据蛇形管运行环境及安装布置，分析磨损、变形的原因，以预防为主的思路，从设备改造的角度采取相关的防磨、防变形措施。实际生产使用情况证明，改造措施效果良好，有效预防和减小了蛇形管的磨损和变形，对循环流化床锅炉蛇形管的设计安装及布置具有重大意义。

关键词：锅炉；蛇形管；磨损；变形

1循环流化床锅炉蛇形管磨损变形概况

由于循环流化床的流化特性原因，锅炉在使用的过程中经常会由于其自身的磨损问题导致停炉停产，给企业造成一定的经济损失，其中受热面磨损问题十分突出，本次主要分析解决烟道侧蛇形管的磨损及变形。

循环流化床锅炉烟道侧受热面主要包含高温过热器、低温过热器、低温再热器、省煤器和空预器等，是锅炉汽水循环、加热燃烧用空气的重要组成部分，对锅炉汽水品质以及锅炉能耗影响较大。进入锅炉烟道的主要介质为锅炉燃烧生成的飞灰、烟气等混合体，整体呈气力输送状态，与受热面进行对流换热。由于该混合体介质具有一定的硬度和腐蚀性，且流速快等特点，因此正常运行时冲击受热面管排，会对管壁产生磨损及腐蚀，进而引发管排错位变形。

2、磨损、变形原因分析

循环流化床锅炉蛇形管受热面磨损主要与环境及结构因素有关，环境因素主要有飞灰硬度、烟气速度、受热面温度、烟气成分等，结构因素主要有受热面材质、冲刷角度、结构布置等，磨损方式主要有两种情况，一是烟道介质以极高的速度正面击打受热面，使其表面产生小坑造成磨损，二是高速介质以一定的角度直接切削受热面产生磨损。其中介质速度对CFB锅炉蛇形管受热面磨损影响最大，如果蛇形管受热面结构与布置存在缺陷或设计不合理，防磨效果将大大降低，极易造成受热面爆管，引起停运的生产事故。

为防止出现弯头部位及穿墙部位的磨损问题，锅炉在设计上对高温过热器、低温过热器、低温再热器等蛇形管受热面的弯头处布置有导流板，导流板点焊在防磨罩上，运行时导流板随防磨罩同步移动，导流板另一端呈自由状态，与包墙过热器接触，如图1所示。

图1 原始设计示意图

但是，在机组停机检修及检查过程中，仍发现一些存在安全隐患的设备问题，主要为：

①导流板与防磨罩生根焊接点强度低，焊点开焊。

②管排内部存在烟气冲刷、磨损的现象，积灰严重；

③导流板无法与包墙过热器形成良好的密封，烟气漏流量大，冲刷严重；

④管排防磨罩变形错位情况严重，甚至掉落，丧失管排限位功能，管排变形、错位；

⑤包墙与导流板处密封浇注料缝隙增大或者脱落，烟气漏流，冲刷受热面；

经过比对图纸，结合现场存在的实际问题，发现蛇形管受热面导流板设计不合理，包墙过热器鳍片间的缝隙问题未考虑在内，运行过程中发生烟气漏流，导流板失去改变烟气走向的作用，导致管材弯头受到冲刷，出现磨损。另外，由于管排防磨罩为圆弧状，导流板与防磨罩接触面较小，造成焊接强度不够，造成导流板与防磨罩开焊，防磨罩发生错位、变形、脱落，进而造成管排错位、变形。同时，管排受热后膨胀导致折板变形，诱使防磨罩错位，蛇形管管排之间间隙变小，造成积灰。

3、防止蛇形管受热面磨损变形的措施

（1）对原有导流板拆除，清理导流板下方积灰，检查管材磨损情况，清理内部影响烟气走向的杂物，并对弯头进行喷涂处理。

（2）根据包墙过热器管径及连接鳍片的宽度，对现场实际尺寸进行核对，将导流板加工成梳型板。如某锅炉包墙过热器管规格为

φ42×5，鳍片宽度为55mm，所以可将导流板加工成圆弧间距为47mm，圆弧半径为25mm（42/2+3）的梳形板，如图2所示。梳型板焊接在包

墙过热器鳍片上，同时注意梳型板与受热面管排间预留50mm的膨胀位移，

（3）延长管材防磨罩长度，将防磨罩深入导流板内部，改变防磨罩生根点至包墙过热器鳍片处进行固定，为防止蛇形管防磨罩变形脱落，在防磨罩原与折板连接位置加装管卡固定，改造后既能满足防磨罩受热的膨胀，又保障了管卡牢靠。

图2 导流板加工前后对比

4、结论

关于循环流化床锅炉蛇形管受热面磨损及变形的问题，与锅炉的设计、运行、工况、调整等各方面因素均有关联，本文仅从设备技术改造的角度进行分析论证，采取相应的措施，以达到延长设备运行周期，减少检维修费用的目的。

经过实践证明，改造后管排导流板焊接固定良好，无开焊、缺失等情况，防磨罩无错位脱落，蛇形管排无变形情况，弯头处于良好状态，管排间无积灰发生，彻底消除了蛇形管受热面磨损及变形的问题。

参考文献：

[1]徐疆，王海霞，刘小文.浅析循环流化床锅炉防磨改造[J].区域供热，2014（03）：105-111.

[2]张浩，贺超群，张雷，江在成.CFB锅炉防磨梁改造及运行效果分析[J].化工设计通讯，2011，37（05）：90-92.