火力发电厂锅炉受热面磨损成因及措施

火力发电厂锅炉受热面磨损成因及措施
锅炉受热面磨损是火力发电厂普遍存在的问题. 研损较重，乌海热电厂的尾部两侧水冷壁的人孔弯管，中隔墙的上究分析其磨损原因，掌握锅炉各部位的磨损机理，制定预防受热悬吊管，磨损最重，因为此处烟气转弯烟速较大，增加磨损较大。

面磨损的措施防止或减轻磨损，并予以实施，对避免因磨损泄漏6. 其它因素。

除以上因素外，燃料的灰分，炉型、燃烧方式、而造成机组停运有着重要意义。

烟道形状、局部飞灰浓度、管径等等对磨损均有影响。

燃用高灰
一、受热面磨损的原因和机理位于尾部烟气走廊的省煤器、再热器弯头，过热器下弯头，悬吊(一)受热面磨损的原因管及管卡附近的边排管和穿墙管部位是飞灰磨损较为严重的部
1.
烟气中的飞灰浓度。

飞灰浓度是指单位时间内冲击到位，特别是在省煤器区，烟温较低，灰粒较硬，磨损更为突出。

喷金属表面的飞灰颗粒量，飞灰速度越大，飞灰浓度越高，飞灰颗燃器、三次风喷嘴附近水冷壁等处。

吹灰器所吹的受热面管，都粒的冲击作用和切削作用使金属表面受到磨损越严重，燃用含是较为严
重磨损部位。

在安装、检修过程中，如果受热面管未固灰量较大的煤种灰尘增加，燃煤量也增加，必然导致受热面管磨定牢或管子受热变形，管排就会发生振动并与管卡发生碰撞磨损加快，受热面管寿命减少。

损，安装管排间距不均匀，间距不符合设计尺寸，造成机械磨损
2.
飞灰磨损性系数。

飞灰磨损性系数与煤灰的磨损性和而泄漏。

管束的布置方式有关。

管子的布置方式，如错列、顺列;横向、(二)受热面磨损的机理纵向;斜向节距均对磨损有影响，在错列管束中，横向节距S1/锅炉受热面的磨损自锅炉投入运行后就发生着，其具体形d=2.9 时，出现各排管子的磨损最大值。

合理的S1/d 宜大于4，式就直接反映在其使用周期上，周期越长则反映出来的磨损量对于同一S1/d，如增加纵向节距S2/d，可使斜向节距S3/d 增加，越小，反之就越大。

相关的资料表明，受热面的磨损量与烟速的烟气扰动减弱，磨损也减弱。

三次方成正比，由此可得出设备的磨损量与速间的关系，和非
3.
烟气的流动。

流动着的飞灰颗粒的动能，它与飞灰颗粒正常
磨损所带来的后果。

造成磨损的形式多种多样，不一而定。

的大小成正比，与飞灰颗粒的速度成正比，即飞灰颗粒越大，速在我们运行过程中经常碰到是冲刷、偏流、烟气走廊等，就磨损度越高，动能也越大。

在燃料种类和冲刷受热面相同的情况下，的性质而言可分为显性磨损和隐性磨损。

显性磨损就是指由冲烟气速度越大，磨损量越大。

甚至是成多倍的磨损量增加，因此刷、偏流等原因直接造成的磨损;隐性磨损就是指由设备的结构烟气的流速对受热面的磨损起决定性的作用。

在烟气流速较低设计、安装和运行调整的影响所造成的间接磨损。

磨损带来的时，极易造成大量的未燃尽的可燃物沉积的及受热面积灰。

经济损失是巨大的。

但磨损不可避免，设备本身也随使用时间
4.
灰粒的大小、形状、软硬、灰溶点大小等对磨损均有影和延长而逐渐老化乃至报废，所以我们所做的只能是使设备磨响。

飞灰颗粒越大，撞击的可能性越大，磨损也越大，其次，具有损的周期延长，使磨损带来的运行影响降到最小。

从某种意义足够硬度和锐利棱角的颗粒要比球形颗粒更严重些。

灰粒磨损上说，设备的防磨损其实就是延缓设备的磨损。

性能主要决定于灰中二氧化硅的含量，当其含量越过60% 时，二、预防受热面磨损的措施磨损显著加重。

(一)减少蒸发受热面磨损的措施
5.
与管子的布置与结构有关。

含灰气流在流动过程中，灰 1.采用耐热铸钢喷口粒速度一般小于烟气流速。

在管束四周与烟道的间隙中，即所将1Cr18Ni9Ti 喷燃器改为耐温为1000℃的耐热铸钢喷燃谓的烟气走廊中，由于阻力较小，烟气加速，灰粒也随之加速，增器，实践证明改进后的喷燃器，运行中不变形，寿命都在40000h加了设备的磨损。

在靠近墙壁的管子弯头部分、人孔门部分，由以上。

于这些部位缝隙较大，烟速较高而形成严重的局部磨损。

当烟 2.加长喷燃器气经水平对流烟道转入下行尾部烟道时，由于气流转弯，飞灰被这种办法在锅炉检修中是一种临时措施，可解决一些问抛向后墙附近，使这里的飞灰度增高，因而此位置的管子受到磨题，比较正规的方法是制作加长的耐热铸钢一、二次风喷燃器，
将旧喷燃器全部更换;这种方法比较适用于旧炉改造，改造后喷口附近水冷壁检查可由一个小修期延长至一个大修期，可省却大量炉膛搭架子的工作。

实践证明效果很好。

3.校正切圆直径
将炉内假想切圆直径减小，可增加小角侧射流与水冷壁之间的距离。

国内对固态炉采用的假想切圆直径一般为
0.05 ～ 0.10 的炉膛宽、深的平均值。

4.合理的喷口处水冷壁结构
对于四角布置切向燃烧器，国外技术的特点是，喷口端面深入炉内较长。

如上锅厂引进的CE 技术，喷口端面距炉膛断面角顶点距离约350mm。

B&WB410t/h 锅炉，采用美国B&W技术，其喷口处水冷壁的结构也很独特，喷口深入炉膛750mm，喷口端面与两侧水冷壁平行，小角侧与喷口气流对应的水冷壁管为第14 根，喷口出口射流两侧与水冷壁的距离均较远，已经远远避开了容易磨损的第4 ～ 8 根管区域。

即使发生喷口变形、切圆直径较大、运行操作不当等问题，煤粉气流也冲刷不到水冷壁。

(二)减少过热器受、再热器热面磨损的措施
过热器、再热器的磨损主要是飞灰冲刷磨损，这种磨损易发生在烟气走廊、烟气流速突变的局部位置附近，如蛇形管排的弯头及穿墙部位，特别是卡子附近更容易发生局部冲刷磨损。

因此在锅炉大小修中要认真检查对流过热器、再热器蛇形管排出现烟
气走廊处，穿墙管和卡子附近。

对有卡在蛇形管排中间的异物，如铅丝、铁板、扳手等，一旦发现，一定要认真细致地检查异物附近的蛇形管有无局部磨损，并把异物取出。

对布置在水平烟道中的垂直式过热器和再热器蛇形管排，尤其是布置在竖井上部低温对流过热器和再热器蛇形管排弯头和两侧墙管排的冲刷磨损，在大小修中，一定要作为防磨防爆的重点检查部位，认真检查并作好技术记录加强监视。

通常采用减少飞灰撞击管子的数量、速度或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损，如：通过加屏等方法改变流动方向和速度场;加设装炉内除尘装置;杜绝局部烟速过高;在易磨损管子表面加装防磨盖板。

还应选用适于煤种的炉型、改善煤粉细度、调整好燃烧、保证燃烧完全。

(三)减少省煤器受热面磨损的措施
1.
设计合理的尾部结构。

在锅炉设计中，不但要从经济性出发，强化燃烧，提高热效率，而且要考虑锅炉运行的可靠性和实际使用率，重视飞灰的磨损。

(1)根据煤质选用不同的炉型。

例如燃用高灰分煤时，可考虑采用塔式炉或箱型炉。

(2)根据燃煤的含
灰量选择合适的烟速(7 ～ 13m/s) 。

烟速过低易积灰，尾部受热面也不易布置;烟速过高易磨损。

(3)避免形成局部烟气走廊。

大多数爆管是由于局部形成烟气走廊所致，形成烟气走廊后局部烟速将成倍高于平均烟速。

(4)结构上不应造成局部飞灰浓度过高。

(5)尽可能采用顺列布置，利用顺列管速的绕流作用，使灰粒向气流中心集中，以减轻对省煤器管束的磨损。

2.
提高安装质量，保证设计结构和尺寸在允许的偏差范围内，避免形成烟气走廊的阻塞，特别要保证防磨盖板的安装
质量。

3.
燃煤应相对稳定，接近设计煤种。

改烧灰分多、水分大、热值低、挥发分少的劣质煤时，往往因燃烧不良，烟速和灰分增大，造成省煤器更大磨损
4.
控制煤粉细度(R90)在经济范围内。

煤粉太粗，燃烧不完全，使飞灰中未燃尽颗粒增加而加剧省煤器磨损。

5.
调整好燃烧，使飞灰中可燃物降至最低。

控制炉膛漏风，加强堵漏。

6.
推荐采用膜式省煤器。

由于膜式省煤器单位面积换热强度增加，使省煤器的布置更趋合理。

a. 可增大管屏横向节距S1，降低烟速和阻力;使管屏总高度降低，有利于省煤器布置。

b. 由于膜式省煤器管屏的绕流作用，使灰粒向气流中心集中，最大限度地降低了飞灰对省煤器的磨损，提高了运行的可靠性。

c. 用膜式省煤器改造飞灰磨损严重的光管省煤器。

可保证在总吸热量不变和排烟温度不升高的前提下，在限定的尾部空间布置受热面。

(四)减少空预器受热面磨损的措施
空气预热器上部烟气侧粉尘浓度大的的地方可考虑加装导流板，将部分粉尘颗粒导向空气预热器内侧，使粉尘颗粒均匀分布，此方法只能将磨损均匀化。

1.
将空气预热器外侧旁路密封片喷涂防磨涂料，不影响传热，还能增加防磨损性能。

2.
传热元件不能喷涂防磨涂料，加装导流板后，将空气预热器外侧严重磨损的传热元件块倒置使用可延长其使用寿命;也可将其更换为耐磨搪瓷传热元件，但搪瓷传热元件传热效果差且价格昂贵。

3.
空气预热器热端烟温远高于烟气酸露点，基本上不具备积灰条件，机组运行中可根据积灰情况，确定有没有必要将热端吹灰
器投程控吹灰，如果投程控吹灰肯定会增加预热器热端的磨损。

因此须改变空预器的吹灰程序，仅冷段定期程序吹灰，热端可根据情况投运。

三、结语
火力发电厂锅炉安全运行是影响发电厂运行可靠性的首要因素，尤其是锅炉受热面管的磨损对机组的安全运行影响最大，是火力发电厂的常见事故，一般占机组故障的60 ﹪ -70 ﹪。

只有掌握各种类型受热面磨损的原因和机理，才能有的放矢的进行监督检验工作，寻找有效的管理和技术防治对策，提高机组运行的可靠性，保障电网的稳定经济运行。

参考文献
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