浅谈省煤器磨损原因及防磨措施

浅谈省煤器磨损原因及防磨措施

发表时间：2009-12-24T09:56:27.123Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年9月上旬刊供稿作者：李嘉宏孙云龙杨福红杨文波[导读] 锅炉设备所发生的事故在燃煤电厂设备事故中占有相当大的比例，而省煤器磨损致漏泄又是锅炉事故的重要原因李嘉宏孙云龙杨福红杨文波（黑龙江省牡丹江佳日热电有限公司）摘要：锅炉设备所发生的事故在燃煤电厂设备事故中占有相当大的比例，而省煤器磨损致漏泄又是锅炉事故的重要原因，为此，我们针对

牡丹江佳日热电有限公司锅炉省煤器的磨损状况进行分析，并提出改造的意见和防磨措施。关键词：省煤器磨损措施

0 引言

牡丹江佳日热电有限公司的三台BG－75/54－M型锅炉，尾部受热面采用双级布置，叠置式结构，上下级省煤器蛇形管最上一层、边排管和弯头、穿墙部分都设有防磨装置，上下两级省煤器蛇形管均由Φ32×3的20＃钢管制成，上级41排，下级55排，省煤器蛇形管道通过支承梁将重量传到省煤器护板上，最后叠置在尾部钢架上。省煤器为非沸腾式，二级省煤器出口水温为242℃，烟气平均速度为7.55m/s。

1 省煤器磨损的原因

1.1 飞灰磨损：煤质变化，原设计煤种为沈北褐煤，灰份在20%，前几年由于煤种变化频繁，来啥煤烧啥煤，灰份普遍增加，平均灰份在46%以上，由于烟气中灰浓度大，造成磨损速度加快。

1.1.1 首先讨论一下飞灰磨损的机理：烟气冲刷受热面时，被烟气所携带的具有一定动能的飞灰粒子冲击着管壁，每一次冲击都可能不同程度地从管壁上削去极其微小的金属屑，飞灰不断地冲击，将管壁越削越薄，通常根据灰粒的运动方向与被冲击面之间的夹角不同，分为两种不同类型，当灰粒以接近90°的夹角冲击炉管时，炉管表面将形成一个塑性变形层，该变形层在灰粒的反复冲击下，形成冲击磨损；斜向冲击时，冲击力分为法向分力和切向分力，法向分力引起冲击磨损，切向分力引起切削磨损，顺流冲击时引起冲刷磨损。

1.1.2 磨损主要取决于以下因素：①飞灰速度：磨损量与飞灰速度的三次方成正比，烟气流速越高，飞灰磨损越严重。②飞灰浓度：飞灰浓度越大，灰粒冲击的次数越多，磨损也就越严重。③煤质特性：煤中灰份越大，烟气中飞灰浓度也越大，磨损越严重。④灰份特性：烟气中灰粒越粗、越硬，磨损越严重。⑤管束的结构特性：烟气横向冲刷时，错列管束、顺列管束磨损严重，烟气纵向冲刷时，磨损减轻。⑥飞灰撞击率：飞灰颗粒大，飞灰比重大，烟气流速快，烟气粘度小等因素，都会增加飞灰的撞击率。飞灰撞击率越大，磨损越严重。

省煤器管在工作七小时后，其平均磨损量J＝CKηω3t [㎏/m2] C——比例常数，与烟气速度无关，与煤种有关。 ω——飞灰的运动速度m/s

η——飞灰的撞击率η＝f(K)

Ph.σh——灰粒的密度㎏/m2及直径 μ——烟气的动力粘度㎏/(m.s)

g——重力加速度m/s2

d——受热面管子直径（m）

受热面管子在磨损时在周界上磨损并不均匀，在管子侧向30°处磨损最快。此处的磨损量为平均量的3倍，错列管排排数多时，第二排磨损量可较平均值高50%，因此在工作七小时后，磨损最快的地方的磨损量将为：Jmax=1.5×3.0×CKηω3t [㎏/m2]，在钢材的密度为7850kg/m2时，磨损掉的厚度бmkx= [m]，我厂锅炉省煤器管壁厚3mm，局部磨损到余下0.25－0.5mm就会爆破。

1.2 由于安装质量不好和多次检修，事故抢修，造成省煤器管排混乱，杂物较多形成烟气走廊，造成局部烟气量过大，粉尘颗粒浓度增大，烟气速度增加，从而造成局部磨损严重。

1.3 管子材质问题。

1.4 空气预热器的局部堵灰。

2 省煤器管防磨措施

2.1 加强燃煤的配煤工作，尽量降低燃煤中的灰份。

2.1.1 在大小修的事故抢修中严格执行检修规程，保证检修质量，调整好管排间距，清除全部杂物，防止局部堵塞，通过省煤器的烟气要均匀。

2.1.2 省煤器在设计和安装过程中，对已知的将会产生局部磨损的地方，均加强了防磨装置，但由于有的防磨瓦形成不好，使下排管子产生局部磨损，有的防磨瓦没有膨胀余量，运行时受热翘起，在运行中脱落，翻转，这些将会导致局部磨损加剧，牡丹江佳日热电有限公司的1＃、2＃炉运行6年后，由于频繁泄漏，不得不在1994年6月、1995年8月分别对低温段省煤器进行了全部更换，由于吸收了1＃、2＃炉的教训，1991年3＃炉投产运行至今，3＃炉省煤器的运行寿命已超过了1＃、2＃炉，而泄漏次数不足1＃、2＃炉的一半。

2.1.3 局部采用防磨装置①加装护板：烟气走廊的入口中部装一层或多层长条的护板，可以增加走廊对烟气的阻力，防止局部烟速过高。②加装保护瓦：就是用圆弧铁瓦扔在省煤器管子上和弯头处。③局部采用厚壁管或管子外表面层涂以防磨涂料。

2.1.4 选择合理的运行工况在运行中，加强对炉的燃烧调整，降低飞灰可燃物的含碳量，尽量避免锅炉超负荷运行，降低过剩空气系数，加强设备维护，消除漏风。

3 结束语

省煤器泄漏的主要原因是磨损，适当扩大尾部烟道的断面，降低飞灰的浓度和烟气的流速，减少尘粒对管子的磨损。但是防止省煤器磨损应对设计、制造、安装、检修及运行维护都重视才能起到作用，也可以说，防止省煤器磨损是一次综合治理工程，每一个环节都应认真对待。

参考文献：

[1]冯俊凯，沈幼庭.锅炉原理计算.科学出版社.