5t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損原因分析及防治

75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損及其原因分析在75t/h循環(huán)流化床鍋爐的眾多磨損問題當(dāng)中，水冷壁的磨損是一個(gè)較為常見，不可忽視的威脅因素。對水冷壁的磨損原理及其主要的磨損部位進(jìn)行研究至關(guān)重要。

1.1水冷壁磨損的原理分析

水冷壁的磨損與其內(nèi)部物料運(yùn)動(dòng)的軌跡密切相關(guān)，受到爐內(nèi)邊壁的向下環(huán)核流動(dòng)的影響，物料會(huì)由于中心氣流而向上運(yùn)動(dòng)，隨后沿著四周貼壁向**動(dòng)。隨著物料在邊壁區(qū)向**動(dòng)，其速度會(huì)持續(xù)增大，使得物料與水冷壁管之間產(chǎn)生低應(yīng)力擦傷，帶來水冷壁的磨損。在75t/h循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的過程中，水冷壁管會(huì)受到反復(fù)沖擊，使得壁厚持續(xù)減薄，直到其不能夠承壓產(chǎn)生爆管泄漏。相關(guān)的研究表明，水冷壁磨損速率和爐內(nèi)物料粒度、濃度、流動(dòng)速度呈現(xiàn)正相關(guān)系。

1.2水冷壁主要的磨損部位及其原因

75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷管壁不同的部位磨損的具體情況存在差異，同時(shí)其產(chǎn)生磨損的具體原因也有一定的區(qū)別。就爐膛四角區(qū)域而言，其磨損的情況較其他部分嚴(yán)重，原因主要有兩個(gè)。

(1)在安裝密封鰭片的過程中存在內(nèi)表面粗糙的問題，而為了克服這一問題會(huì)在爐膛四角打上澆筑料。在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的過程中，由于沿壁面**固體物料的濃度高，流向的改變，導(dǎo)致磨損的加劇。

(2)由于爐膛內(nèi)部的煙氣流速的分布是不均勻的，而爐膛四角區(qū)域的煙氣流速要遠(yuǎn)大于中間。在爐膛的上部過渡區(qū)和下部衛(wèi)燃帶的管壁也容易受到磨損，因?yàn)樵谠摬课还腆w顆粒壁面下行，而中間部分的固體顆粒則向上運(yùn)動(dòng)，二者方向相反從而產(chǎn)生了渦旋流;同時(shí)在過渡段固體顆粒沿著管屏**的過程中會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)方向改變，從而造成管壁的沖刷。在水冷壁管的對接焊縫處，由于存在管與管之間的折口、錯(cuò)口、鰭片對接不在同一垂直面上，也會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損情況。因?yàn)楫?dāng)物料沿管屏向下的過程中，對接焊縫處會(huì)形成凸臺(tái)，使得物料運(yùn)動(dòng)的方向改變，對于水冷壁管子造成沖刷，使得沖刷磨損加劇。在循環(huán)流化床鍋爐的旋風(fēng)分離器進(jìn)口處即爐膛出口處，由于該部位的煙氣出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)彎處循環(huán)物料中的大顆粒物料會(huì)產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致旋風(fēng)分離器進(jìn)口處對側(cè)的水冷壁出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。

循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損的防治對策探討

通過前面對于75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損的原理，具體部位及其磨損的原因分析可知，水冷壁磨損是客觀存在的，很難完全消除爐內(nèi)物料產(chǎn)生的磨損。為了確保生產(chǎn)中75t/h循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要針對水冷壁磨損的機(jī)理和原因，采取更加有效的預(yù)防和應(yīng)對措施，從而避免因水冷壁磨損帶來的不利影響，以達(dá)到防治的目的。

2.1合理使用熱噴涂技術(shù)

在75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損的防治中，熱噴涂技術(shù)可以起到很好的緩解磨損的效果。

(1)對循環(huán)流化床鍋爐需要噴涂的水冷壁表面作清潔噴砂粗化處理，將其表面粗糙度能夠提高到60~90μm，從而使基體與噴涂層的接觸面積增加，以提高黏合吸附力，并活化表面。

(2)選擇合適的合金金屬絲材料，確保其熱膨脹系數(shù)接近于75t/h循環(huán)流化床水冷壁管用鋼系數(shù)，再將合金金屬絲材料進(jìn)行熱融化處理，并隨氣流噴向水冷壁表面，形成緊密的涂層。

(3)選擇合適的耐高溫封孔劑將微觀孔隙封閉，從而與金屬涂層形成復(fù)合涂層，使水冷壁管表面耐磨性得到有效的提升。熱噴涂技術(shù)在水冷壁磨損中起到被動(dòng)防治的作用，其思路是通過提升表面硬度來減緩磨損，但是不能消除磨損的發(fā)生。雖然無法完全解決水冷壁磨損問題，但運(yùn)用了熱噴涂技術(shù)的水冷壁，可以將75t/h循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行周期從原先的3個(gè)月延長到5~7個(gè)月。

2.2運(yùn)用防磨格柵技術(shù)

在75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損的防治中，防磨格柵的運(yùn)用是另一項(xiàng)重要的防治手段，而且利用防磨格柵取得的防磨損效果要比熱噴涂好。在運(yùn)用防磨格柵技術(shù)的過程中，防磨格柵網(wǎng)的建造是*為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，防磨格柵板主要水平和垂直布置于爐膛水冷壁的四周，形成格柵防磨網(wǎng)。在運(yùn)用了防磨格柵技術(shù)后，防磨格柵會(huì)逐段阻擋爐內(nèi)物料的貼壁流下降。根據(jù)磨損原理可知，水冷壁磨損速率和爐內(nèi)物料粒度、濃度、流動(dòng)速度呈現(xiàn)正相關(guān)系，由于防磨格柵的阻擋物料的濃度、下降速度都會(huì)受到限制，從而**延緩了水冷壁的磨損速度，降低其磨損程度。與熱噴涂技術(shù)提高水冷壁表面的硬度延緩磨損不同，防磨格柵技術(shù)是通過徹底改變物料的濃度、速度來防治磨損問題，因而具有更好的防磨損效果，可以將75t/h循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行周期進(jìn)一步延長到10個(gè)月左右。雖然如此，由于爐內(nèi)物料的流動(dòng)不會(huì)處于理想的狀態(tài)，運(yùn)用了防磨格柵技術(shù)的鍋爐在煙氣出口的兩側(cè)，以及水冷壁的接管焊縫部位還是會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損。此時(shí)通過在這些部位進(jìn)行噴涂，將熱噴涂技術(shù)與防磨梁技術(shù)結(jié)合可以取得更好的防磨損效果。

2.3科學(xué)調(diào)整循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行

對于水冷壁磨損的防治而言，在75t/h循環(huán)流化床鍋爐日常的運(yùn)行中確保運(yùn)行的科學(xué)性對于磨損的預(yù)防也有重要的意義。為此，需要對于日常的運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。

(1)對于入爐的風(fēng)量進(jìn)行合理控制，在確保正常流化的前提下對于一次風(fēng)與二次風(fēng)的配比進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，將一次風(fēng)的占比控制在50%~60%，而二次風(fēng)的控制在40%~50%。從而使煙氣的流速得到有效的控制，使水冷壁磨損的情況得到一定程度的緩解。

(2)對于料層及爐膛差壓進(jìn)行調(diào)整。控制爐膛差壓可以避免爐內(nèi)灰濃度過大加劇水冷壁的磨損;而控制料層差壓，則可以避免因差壓偏離而使流化風(fēng)量增大，加速水冷壁的磨損。

(3)對于燃料的特性進(jìn)行嚴(yán)格的控制。物料粒度會(huì)影響到水冷壁的磨損情況，為此需要入爐煤燃料粒度，使用優(yōu)質(zhì)煤，對于煤中與燃煤的配比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保煤料粒度不大于13mm，可以在一定程度上降低水冷壁的磨損。

2.4加強(qiáng)日常檢修與維護(hù)

由于75t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁的磨損是必然存在的，在防治磨損的過程中需要更加注重日常的檢修與維護(hù)工作，從而實(shí)時(shí)掌握磨損的情況，在出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損后及時(shí)采取措施進(jìn)行維護(hù)，避免水冷壁受到進(jìn)一步的磨損，從而產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。在日常的檢修與維護(hù)中，尤其要注重水冷壁泄漏的預(yù)防，及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏的水冷壁管，以免產(chǎn)生更嚴(yán)重的泄漏，影響75t/h循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行。為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)水冷壁泄漏，在日常的檢修與維護(hù)中需要主要以下幾個(gè)問題：

(1)嚴(yán)密監(jiān)控鍋爐的給水流量與主蒸汽流量的差值，當(dāng)其出現(xiàn)異常時(shí)要及時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)，以確認(rèn)是否是由于水冷壁管泄漏引起的。

(2)在鍋爐運(yùn)行的過程中，應(yīng)該密切觀察衛(wèi)燃帶周邊的爐墻，查看其是否出現(xiàn)潮濕，有無泄漏聲，從而判斷水冷壁管有無泄漏的情況。

(3)在燃用煤質(zhì)穩(wěn)定的情況下，可以通過爐膛溫度、給水壓力、排煙溫度、蒸汽、返料器溫度、引風(fēng)機(jī)電流等表計(jì)判斷水冷壁管的泄漏情況。