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CFB鍋爐受熱面的磨損

發(fā)布時間:2020-03-18

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CFB鍋爐受熱面的磨損

CFB鍋爐的磨損是極其嚴重的,其磨損量是煤粉爐的幾十至上百倍,也是用戶*為頭疼的難題。這是因為循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損機理與煤粉爐有很大的不同,一方面大量煙氣和固體顆粒在上升過程中對水冷壁管進行沖刷;另一方面由于內(nèi)循環(huán)的作用,大量固體顆粒沿爐膛四壁重新回落,對水冷壁管進行劇烈沖刷。自上而下的大流量的貼壁灰流不能碰到任何的凸起物甚至是不足1mm的凸起, 垂直水冷壁管排表面及管間凹槽存在的任何的凸起物甚至是不足1mm的凸起都會造成嚴重的磨損。特別在水冷壁和耐火材料層過渡區(qū)的凸出部位,磨損就象**一樣難以解決。鍋爐受熱面不同部位的磨損機理不同,且磨損極不均衡,因此,有效解決CFB鍋爐防磨的關鍵在于分段分析和對癥下藥。

1、爐膛密相過渡區(qū)受熱面的磨損原因 
      一是沿爐膛內(nèi)壁面**的固體 物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動方向的改變 ,因而對水冷壁管產(chǎn)生沖刷,對水冷壁管產(chǎn)生切割性磨損。
      另一個原因是在過渡區(qū)域內(nèi) 由于沿壁面**的固體物料與爐內(nèi)向上運動的固體物料運動方向相反,在局部產(chǎn)生渦旋流,對水冷壁管產(chǎn)生磨損。
2、爐膛中下部凸出焊縫的磨損
  CFB鍋爐爐膛中下部水冷壁凸出焊縫的磨損也非常嚴重,循環(huán)流化床鍋爐在安裝或檢修時,焊接必須精細,可以采用先進的焊接方法,使焊縫平整不凸出,即使有凸出,也要精心打磨平整,盡可能使凸出減少和平整。
3、不規(guī)則區(qū)域管壁的磨損
   在CFB鍋爐的爐膛中,需要開觀察孔、測試孔、人孔門、進風口、物料口、油*口等,而開口處都需要設置讓管。這些開口讓管應向爐膛外側(cè)或水平讓位,而不能在爐膛內(nèi)有任何突出的受熱面,否則磨損極其嚴重,有的也會產(chǎn)生切割磨損。也就是規(guī)則管壁對局部的流動特性造成較大的擾動。
4、爐膛四角的磨損
鍋爐角落區(qū)域水冷壁管磨損嚴重,從已運行的循環(huán)流化床鍋爐爐膛四個角落區(qū)域水冷壁磨損、泄漏及爆管檢查分析中發(fā)現(xiàn),爐膛角落區(qū)域水冷壁管磨損較其它部分更為迅速和嚴重,是磨損引發(fā)泄漏、爆管多發(fā)區(qū)。爐膛角落區(qū)域的水冷管磨損原因是由于相臨的兩膜式壁邊壁層相互重合和影響,使壁面向**動的固體顆粒團不易擴散,速度和濃度比較高,同時流動狀態(tài)也受到一定破壞,與水冷壁成沖刷角度;此處磨損原因主要是由爐膛結(jié)構(gòu)引起的,受熱面磨損不可避免。由于安裝時水冷壁管在鍋爐爐角處銜接時,鰭片局部縫隙過大而添充鋼筋焊補,結(jié)果焊補鋼筋突出,導致沿壁面向**動的固體物料撞擊突出部位產(chǎn)生擾動,擾流加速磨損相鄰兩管側(cè)壁,短時間泄漏。
5、爐膛煙氣出口處的磨損
  其主要原因是由于煙氣轉(zhuǎn)彎進入分離器時爐內(nèi)煙氣向爐膛出口煙窗匯集,由于爐膛出口處煙氣流流通截面驟降,并使粒徑d50為40~70μm的固體顆粒加速到*大速度,以滿足分離器所需分離臨界速度,不同結(jié)構(gòu)的分離器有著各自不同的臨界速度,據(jù)資料了解,一般這一臨界速度達25m/s左右,這樣高速度的固體顆粒在爐膛出口轉(zhuǎn)彎處將產(chǎn)生較大的離心力,強烈地沖刷爐膛出口管子,同時,高密度的灰粒在與管表面碰撞時,使金屬顯微顆粒克服分子之間的結(jié)合力,使本已處在高溫處的局部管表面溫度升高引起該處金屬變軟,使金屬顆粒更易與母體分離產(chǎn)生磨損,磨損比較均勻。
6、頂棚管的磨損
   爐頂受熱面的磨損主要是由于氣固流在離開爐膛時在爐膛頂部區(qū)域轉(zhuǎn)彎,產(chǎn)生離心作用,將大顆粒物料甩向爐頂而造成的,磨損比較均勻。
   綜上所述,CFB鍋爐受熱面的磨損嚴重且不均衡,不同部位的磨損情況差異較大。因此,在對CFB鍋爐進行防磨之前,需要分析各部位磨損的原因,再對癥下藥。例如,采用超音速電弧噴涂技術(shù),因不同部位磨損機理不同,需要選用不同性能的材料來制作防磨層,又由于磨損程度的不同,需要防磨層厚度在0.6-0.8才能達到理想的防磨噴涂效果。