循环流化床锅炉水冷壁管磨损分析及防磨措施

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6 . 6.
石 油 和 化 工 设 备 2 1 年第 1 卷 02 5
循 环流化床锅炉水冷 壁管磨损分析及 防磨措 施
胡志湘
( 瓮福 ( 集团)有限责任公司瓮福磷肥厂 , 贵州 福泉 5 0 0 ) 5 5 1
[ 摘
要]对循环 流化床锅 炉水冷壁管磨 损原 因进行分析 ,提 出了改进措施 ,达到 了 高锅 炉使 用寿命 、降低故障 、提 高锅 提
作者简 介 :胡志湘 (9 7 16一),男, 湖南双峰人, 硕士研究生,
高级工程师。主要从事设 备管理与维修工作
第2 期
胡志湘 循环流化床锅炉水冷壁管磨损分析及 防磨措施
防磨 瓦 时采 取一 些技 术和 技 巧可 以发挥 较 大作 用 ,上 下相 邻 的两 块瓦 间 留 12 .mm的间 隙 ,既 可 以起 到补 偿膨 胀 间 隙, 防止 防磨瓦 变形 的作 用 ,又 可起 到加 强 扰动 分散 磨损 的作 用 ,经过 多年 的实践,证 明是正确的 。
12防 磨 瓦采 用抱 箍 固定 的方 式 ,突起 的抱 箍 . 对 旁边 的水冷 壁 管产 生 明显 不 良的影 响 ,从侧 面 的实 际情况 看 ,管 子 有 内弧形 ,是磨损 造 成 的。
13水 冷 壁在 局 部 更换 后 ,水冷 壁 鳍 片 不是 很 . 平 ,特 别 是 内侧 水 冷 壁 和 鳍 片 之 间 的焊 缝 不 平 ,也产生 了新 的局部强烈磨损耗 区。
Fra Baidu bibliotek
1 . 6炉渣较 细 ,是入 炉煤粒度分布 细煤 占比例 过 多,也 即D 0 5 偏小 ,导致浓相 区上移引起磨损 。
1 . 7二次风未投运 。二次风 口布 置于炉膛 的两个 短 边 ,布 局不合 理 ,二 次 风要 穿透 炉膛 比较 困
难。
l 磨损原 因分析
1 . 1防磨 瓦变 形严重 。变 形 的防 磨瓦对贴壁下流 的灰 流产 生扰 动 ,加 剧 了水 冷壁 的局 部磨 损 。 在 防磨 瓦 的头部 , 由于 是下 流 的 内循 环 灰流碰 到 防磨 瓦顶 部后 产 生折 向,导致 水冷 壁 局部 产 生 强烈磨 损 ,加 防 磨 瓦后磨 损 部位提 高 ,灰 浓 度 略有减 小 ,磨 损 略有 减弱 ,但 只 是磨 损 部位 产 生转 移 ,并 未消 除磨 损 的根 本原 因 。理 论上 二 次风 口以上 为稀 相 区 ,二次 风 口以下 为浓 相 区 ,但 在 工程 实 际 中并没 有一 个 明显 的浓稀 相 分 界线 ,加上 在 实际 中没 有投 二 次风 ,浓 稀相 分 界线 更不 明显 。
10℃ 。 20
22防磨 瓦固定方式宜采用 和鳍片焊接 ,并 充分 . 考虑 防磨瓦 和水 冷壁 温度 不 同及 膨胀 系数 不 同 造 成 的不 同膨胀 量 。如果 膨胀 差 异 的 问题 不 解 决 ,经过 多次启停炉后 必然 发生变形脱落 。
1 . 4耐火料 交界处 水平安装 的挡 灰板 , 由于变形 严重 ,导致 磨损 区的产 生 ,挡 灰板 不但 没有 起 到 防磨作用 ,反而加剧 了磨损 。
◆参考文献 【】 1 张培新主编. 热工学基础与应 用[ . M】 北京 :化学工业出版
社,
27风 帽 的改造 。近 几 年不 少厂 家 把 原 设计 的 . 7 形 风 帽 改造 成 钟 罩形 风 帽 ,改造 后 ,磨 损 字 和 漏渣 问题 解 决 了 ,但 出现 了床 温 低 、燃 烧 劣 化 、升 负荷慢 等 问题 ,现 设计 的钟 罩形 风帽 的 锅炉 大 多运 行 很好 ,未 出现 问题 。但 将 原设 计
【】林宗虎 主编. 环流化床 锅炉[ . 2 循 M] 北京 :化学工业 出版
社,
[] 3 王致均,沈 际群主编. 锅炉燃烧过程[ . M】 重庆 :重庆大 学 出版 社 ,
1 . 8水冷壁检查和 检修 时脚手 架为钢架 ,难 以对 水冷壁 的所有 位 置检 查到位 ,特 别是标 高 较 高 的部位 ,如顶 棚 管 ,很 难 做 到在每 次 停炉 时进 行全 面完 整 的检 查 ,未查 到 的薄 弱部 位成 为 下 次 泄 漏 的隐 患 。
2整 改 措 施
21现用 防磨瓦材质 为 1 r0 lS2 . C 2 Ni i ,该钢 为耐 4 热 不锈 钢 , 耐 温 6 0 8 0 ,该 防 磨 瓦 和 水 冷 壁 0 .0 ℃ 只 有在 完好 紧 贴 的状 态 ,才 能得 到 水冷 壁 管 良 好 的冷 却 ,否 则在 实 际运 行 中温 度 通 常会达 到 8 0 ,防磨 瓦很容 易变 形 。把 防磨瓦材 质改为 5℃ 1 r 5 2 S2 C 2 Ni0 iN,该材 质 为 奥 氏体 钢 ,具 有较 高 的高温 强度 及抗 氧化 性 ,最 高 使用温 度 可达
25耐火料交界 处水平安装 的挡 灰板变形严 重 , . 是 由于 安 装 尺 寸 不 当 引起 的 ,造 成 了非 但 起 不 到 防磨 作 用 ,反 而 加 剧 了水 冷 壁 的 磨 损 。 加 装 挡 灰 板 时 在 材 质 上 进 行 改 进 ( 原 来 的 由 1 r0 C 2 N订4 i改 为 1 r5 2 S2 S2 C 2 Ni0 iN) , 尺 寸 作 一 些调 整 ( 加大 圆弧 过渡 ) ,通 过 以上 改造 ,取 得 了一定的防磨效果 。 26喷涂 对 防磨 的作 用 。喷 涂对 一 些 大面 积 的 . 且磨 损不 很 强 的区域 有一 定作 用 ,如顶 棚 管可 以进 行 喷涂 。但对 于 局部 的强 烈磨 损 区域 ,如 角部 、耐 火料 交接 处 等 区域 ,喷涂 并不 能 改变 磨损 的根 本 原 因。喷涂 工 艺有 火焰 喷涂 、等 离 子喷涂 、超音 速喷 涂 等 ,其 中火焰 喷涂 价格 便 宜 ,但效 果较 差 ;等 离子 喷涂 价格 最贵 ,但 效 果最 好 。喷涂 层 的防 磨效 果决 定于 喷涂 材料 颗 粒之 间 的结合 力 ,等 离子 喷涂 的 结合力 可达 到
10 a 0 Mp 以上 。
由 于 气 、 固 两 相 流 的 复 杂 性 ,特 别 是 采 用
定 向风 帽和 单 旋 风筒 分 离 器 的循 环 流 化 床 锅 炉 炉 膛 灰 内循 环 的 复 杂性 ,每 一 台锅 炉 都 有 其 个 性 , 甚 至 相 同 型 号 的两 台锅 炉 也会 表 现 出磨 损 部 位 和 强度 的 不 同 ,通 过 一 次 改造 不 会 解 决 水 冷 壁 磨 损 的 全 部 问题 , 只 有通 过 每 次停 炉 后 的仔 细 观 察 , 分 析 磨损 部 位 的 规律 和 采 取 措 施 后 磨 损 情 况 的变 化 , 不 断 有 针对 性 的采 取 防磨 措 施 ,进 行 持 续 的 改 进 ,才 能 摸 索 出 一套 适 合 本 单 位 锅 炉 实 际情 况 的 防 磨措 施 。在 这几 年 里 ,我 厂 广 泛 吸 取 了其 他 厂 的 一 些 防 磨 成 功经 验 , 并 不 断地 总结 自身 的经 验 成 果 , 采 取 让 管 、加 防 磨 瓦 、 扰 流 、 以灰 磨 灰 、金 属 喷涂 等 措施 ,使水 冷 壁 的泄 漏 周期 从2 个 多 月延 长 到现 在 的4 多 月 。初 步 获得 了较好 的实 个 际效 果 。
3小 结
24采 取 局 部让 管的措 施 。整 体 全 部 让管 工作 . 量 非 常大 ,施 工难 度大 ,需考虑 水冷 壁外 面各 种 风管 和大 梁 、钢 性梁 的遮 挡 ,水冷 壁 管上 附 着 有几 十 吨耐 火材 料 ,下 部点 火风 室 ,水冷壁 下 联箱 要靠 水冷 壁 吊拉 定位 固定 ,更换水 冷壁 管 时 不能 一次 全部 切割 完 , 以免下 部部件 脱 落 移 位难 以恢 复 。如 果局 部更 换 ,施 工难度 小 , 但 是 让管 的弯 管和 第 一根 直管 之 间若无 适 当的 防磨措 施 又会 气 流 的扰动 而 出现 新 的磨损 区 域 。根据 分析 ,采 取局 部 让管 方案 ,在 让管 的 弯 管和 第 一根 直管 之 间采 取 了喷涂 、填 充等 防 磨 措施 。经过实践证 明,效果 良好 。
1 . 部水冷壁 同所有单 旋风筒分离 器循环流化 5角 床锅 炉 一样 , 由于 角 部气 流 的紊 乱 ,存 在 强烈 的磨 损 ( 角部有 不 少 新换 的 管子 且管 子 上有螺
23 防磨 瓦加 多 了影 响锅 炉 带 负荷 ,太 少 了又 . 不 发 生作用 。防磨 瓦 的装设 应基 于 少而 精 的思 想 。防磨 瓦 防止水 冷壁 磨损 的机 理 主 要是 基于 对 气 流造 成局 部 的扰动 而分 散 了磨 损 。在 安装
7 字形风 帽改为钟 罩形风帽 的,有不少 失败 的先 例 。因此不 能仅将7 字形风帽 改为钟罩形 风帽 , 而应通过改变材质和局部尺寸达 到使用效果 。 28二 次 风 的投 运 。一次 风 的作用 主 要 是让 床 . 料 流化 ,在 保证 床料 充 分流化 和床 温控 制在 要 求 范 围 的前 提 下 ,减 少 一次 风量 ,加 大二 次风 量 ,可 以减 弱灰 在 炉膛 的 内循环 强度 ,降低 水 冷 壁 的磨损 。一 次风 临 界流化 风量 可 以采取 如 下方法 测量 :在 床料 厚 度一 定 的条件 下 ,逐步 加 大 一次风 量 ,床层 阻 力先 随风 量 的增加 而变 大 ,当风 量加 到一 定值 后 ,床层 阻力 反而 会减 少,拐点处是临界流化风量 。1 炉未投二次风 , 是磨 损较 快 的影 响因素 之 一 ,而 且 二次风 口没 有 得 到二 次风 的冷 却 ,风 口长期 承受 高温 ,现 场检查可看到变形非常严 重 。
炉 的 出 力 能 力 的 目的 。
[ 关键词]循环流化床 ;锅 炉水冷壁 管;磨损原 因分析 ;改进措施
瓮 福 磷 肥 厂 热 电分 厂2 7 t 循 环 流 化 床 锅 台 5/ h
旋状 的磨损冲刷痕迹也说 明 了这 一点 )。
炉 , 自1 9 年 投 入 使 用 以来 ,故 障 频 繁 ,出 力 能 99 力只 有 3 t 左 右 ,经清 华大 学 热 力 工 程 学 院改 造 0/ h 后 , 出力 能力 达  ̄ 6 t ,但 水 冷 壁 管 磨 损 严 重 , l 5/ J h 经 常 爆 管 , 在 2 时 间 内 ,水 冷 壁 由原 来 的壁 厚 年 1mm磨 损 到只 有2 l mm左 右 。
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