循环流化床锅炉运行中的防磨措施

循环流化床锅炉运行中的防磨措施
作者：关威王瑾
来源：《科技与企业》2012年第01期
【摘要】在循环流化床锅炉的运行中，燃料、燃料灰、石灰石以及反应产物的固体床料，在炉膛—分离器—返料器—炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，在循环回路的相应部位会产生一定的磨损。

磨损严重时会影响锅炉的安全运行，因此调查分析循环流化床锅炉的磨损原因，并针对磨损现状采取必要的措施，对安全生产、提高机组运行效率、发挥循环流化床锅炉的优点等都有重要的现实意义。

【关键词】循环流化床锅炉;磨损原因;预防措施
循环流化床锅炉与传统的煤粉炉不同，床料在炉膛内不断地进行内循环流动。

因此，在循环回路的相应部位会产生一定的磨损。

磨损严重时不仅影响锅炉的安全运行。

因此调查分析循环流化床锅炉的磨损原因，并针对磨损现状采取必要的措施，对安全生产、提高机组运行效率、发挥循环流化床锅炉的优点等都有重要的现实意义。

笔者主要对磨损现状、机理、影响磨损的因素及主要防磨措施加以论述。

一、循环流化床锅炉的磨损与原因分析
在循环流化床锅炉中，受热面、金属部件和耐火材料的磨损主要表现为冲蚀磨损。

冲蚀磨损是指流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损。

冲蚀磨损包括冲刷磨损和撞击磨损，冲刷磨损，颗粒与固体表面的冲击角较小，接近平行；而撞击磨损颗粒相对于固体表面的冲击角较大，接近于垂直。

運行的理论和经验使我们知道，当物料流动方向与受热面管束表面方向一致且管束表面比较光滑时，磨损速率小且比较稳定；相反管束比较粗糙时，磨损速率就大。

物料流动方向与管束表面夹角增大，磨损速率也相应增加。

当物料密度大、粒度大、硬度大时，磨损速率也大。

管束表面处于高温下，其硬度较大，耐磨性较好磨损速率也小。

二、影响磨损的主要因素分析
影响循环流化床锅炉受热面磨损的因素很多，主要有燃料特性、床料特性、物料循环方式、运行参数、受热面结构与布置方式等。

1、燃料特性的影响
众所周知，循环流化床锅炉优点之一是燃料适应性广，因此不同燃料特性与受热面、耐火材料的磨损密切相关。

2、床料特性的影响
（1）床料粒径的影响
床料粒径、浓度与磨损能力有密切关系，也直接关系到受热面磨损状况，当床料直径很小时，受热面所受的冲蚀磨损很小。

（2）颗粒形状的影响
通常认为，带有棱角的颗粒比近似球形的颗粒更带有磨损性，所以随着颗粒球形度增加磨损量减小。

（3）床料的硬度的影响
对于循环流化床锅炉，必须注意的是床料在炉内停留一段时间后其表面会生成一层膜，其硬度要比新鲜床料硬度高得多，因此在循环流化床锅炉中，受热面的磨损将主要取决于床料表面膜层的硬度。

还有就是床料成分不同硬度不同，所带来的磨损也就不同。

3、运行参数的影响
运行参数对循环流化床锅炉的磨损影响是最主要的影响因素。

（1）床温的影响
循环流化床锅炉运行床温直接影响着烟气的温度和受热面的温度。

它们成正比，运行时床温升高，烟气和受热面温度也随之升高。

一般情况下，循环流化床锅炉的床温在850-950℃之间，即使超出床温上限，也没有达到灰的软化变形温度，所以温度变化不会影响到飞灰的硬度。

也就可以说循环流化床锅炉床温的变化不会影响到飞灰的磨损性能。

但温度变化会影响受热面温度管壁温度，管壁温度变化，很大程度上影响到金属材料的硬度。

（2）烟气速度的影响
实验证明冲蚀量和烟速成正比，关键在于灰粒具有动能，所以冲蚀磨损也就存在。

三、防磨的主要技术措施
1、选择合适的防磨材料
防磨材料主要指选择适合于流化床锅炉使用的防磨材料，例如金属和非金属材料、耐火内衬材料及金属表面进行喷涂处理的材料等，其中耐火内衬材料是最主要的防磨材料。

一般遵循以下通用的原则：既要成本低，又要满足锅炉以下的要求；其次对会产生严重后果、易出故障的部位则应当使用余量足够的材料。

2、对材料工作表面进行特殊处理
金属表面处理技术包括热喷涂、热处理、电镀等。

耐火内衬材料进行喷涂。

3、运行防磨
循环流化床锅炉燃料颗粒组分是影响其运行稳定的关键因素之一，对床层分布、燃烧效率、炉内温度、返料量、烟气粒子浓度等都有交互影响，进而对整个锅炉系统的各受热面及内衬材料的磨损产生影响。

如果运行颗粒组分中粗颗粒较多，燃烧室密相区燃烧份额过大，床温高易结焦，为了防止结焦，通常采用大风量运行，这样会引起烟气量、烟温的变化、飞灰浓度大、烟气流速增大，加速受热面的磨损。

因此，在运行中应首先控制好床料及煤粒的筛分比。

调整好风量。

降低烟气流速，降低烟气粒子浓度和粒子直径，以减少磨损。

参考文献
[1] 赵宗峰.循环流化床锅炉运行技术[M].中国电力出版社，2007.6
[2] 庞丽君.锅炉燃烧技术及设备[M].哈尔滨工业大学出版社 1991.6
[3] 260t/h循环流化床锅炉使用说明书.江苏无锡锅炉股份有限公司。