循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損防治措施

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1、循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損防治措施循環(huán)流化床（CFB）鍋爐受熱面磨損主要有兩種情況：（1）物料以極高的速度正面擊打受熱面，使其表面產(chǎn)生小坑造成磨損；（2）高速物料以一定的角度直接切削受熱面產(chǎn)生磨損。影響爐內(nèi)受熱面磨損的因素很多，包括顆粒速度、煙氣速度、受熱面溫度、煙氣成分、物料循環(huán)方式、燃料特性、床料特性、受熱面材料特性、沖刷角度、磨損時間等，其中煙氣速度對CFB鍋爐爐內(nèi)磨損影響最大。此外，磨損還與受熱面結(jié)構(gòu)與布置方式有關(guān)，特別是防磨不當也會加劇局部磨損（例如熱噴涂效果不佳引起的磨損）。實際運行結(jié)果表時，CFB鍋爐爐內(nèi)磨損比較嚴重的

2、部位有：（1）密相共耐火材料上站與水冷壁管結(jié)合部位；（2）鍋爐穿墻管彎管的下部；（3）爐膛的四角；（4）給煤口上下部水冷壁管；（5）隔墻水冷壁下部的前后墻水冷壁；（6）分離器水平煙道入口水冷壁；（7）爐膛頂部水冷壁與耐火材料結(jié)合部位。針對CFB鍋爐不同的磨損部位，廣泛應用的防磨措施主要有以下幾種：（1）敷設耐火材料　這種方式需要在水冷壁管上焊接銷釘以固定耐火材料，耐火材料的敷設厚度一般控制在50～70mm。該技術(shù)在鍋爐密相區(qū)和爐膛出口周圍廣泛應用，施工簡單，防磨效果好，但會導致鍋爐換熱特性下降，敷設完成后還需要進行烘爐和熱養(yǎng)護。（

3、2）焊接護瓦　這種方式主要用于水冷壁與耐火材料的結(jié)合部位，尤其是在密相區(qū)上部與水冷壁結(jié)合部位、分離器出口附近敷設耐火材料的水冷壁管邊緣部位、爐膛頂部敷設耐火材料水冷壁管的邊緣部位、尾部受熱面蛇形管的迎風面、風水聯(lián)合冷渣管蛇形管的迎風面等，防磨效果相對較好。防磨護瓦受熱不均容易導致護瓦變形，部分護瓦變形后會造成局部區(qū)域的磨損加劇，從而影響防磨效果，并且檢修和維護工作量較大。（3）金屬噴涂　金屬噴涂一般用在密相區(qū)上部水冷壁1～2m、給煤口正面的水冷壁、中隔墻水冷壁下的前后墻水冷壁、爐膛的四角、爐膛頂部、尾部煙道頂部等部位。目前，超音速

4、電弧噴涂和超音速火焰噴涂應用較多。超音速電弧噴涂先用高鉻鎳基鈦合金材料打底形成過渡涂層，再在打底層上面噴涂一層高耐磨的金屬陶瓷涂層，均勻噴涂4遍，使涂層厚度達到0.5～0.8mm以上，涂層邊沿平滑過渡；電弧噴涂涂速度高，涂層化學成分和硬質(zhì)相含量易調(diào)整，在電廠CFB鍋爐水冷壁防磨中應用較廣；超音速火焰噴涂利用丙浣、丙烯等碳氫系燃氣或氫氣與高壓氧氣在特制的燃燒室（噴嘴）內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高速焰流進行噴涂，將粉末沿軸向或側(cè)向送進焰流中，粉末粒子被加熱到熔化或半熔化狀態(tài)的同時，被加速到300～600m/s撞擊在基體上后形成高強度致密涂層。該

5、方法成本高，現(xiàn)場作業(yè)困難，粉末消耗量大，對粉末要求苛刻，而且易出現(xiàn)噴涂層本體磨損，噴涂層起皺脫落等問題。需要指出的是，噴涂后水冷壁管換管時，必須將坡口噴涂層處理干凈（處理高度距焊口控制在30～50mm，下部焊口選下限，上部焊口選上限），否則金屬噴涂層中的Cr、Ni在焊接時會在高溫下溶化，進入焊接液引起脆性裂紋。例如，某發(fā)電公司1號爐防磨噴涂管換管時就因此3次返工，僅水冷壁換管一項檢修項目（共42道焊口）就耗時15天。（4）讓管和凸臺技術(shù)　讓管是改變水冷壁管的幾何形狀，利用耐磨耐火材料結(jié)合簡易彎管使垂直段耐磨耐火材料與上部水冷壁管保

6、持平直，將旋渦形成于耐火材料區(qū)域而避免磨損水冷壁。這種防磨措施主要應用于密相區(qū)上部與水冷壁結(jié)合處，若結(jié)合焊接瓦技術(shù)，防磨效果將更好。護瓦的加裝高度最好控制在200mm左右，既可起到防磨作用，又避免了浪費。由于沿著錐段耐磨耐火材料的上升氣流決定了旋渦的大小，因此設計時應重點考慮氣流的流速和方向，并以此來確定讓管的結(jié)構(gòu)。實踐表明，利用讓管結(jié)構(gòu)可以有效防磨，但具體效果與鍋爐的流化速度和錐段結(jié)構(gòu)有關(guān)。此外，讓管會使耐火材料上部平齊處應力過于集中，不易固定。凸臺技術(shù)放棄了原來耐磨耐火材料斜坡平滑過渡的結(jié)構(gòu)，而是將耐磨耐火材料伸出，形成耐磨耐

7、火材料平臺，運行中爐內(nèi)物料在平臺上自然堆積，形成軟著陸區(qū)，承受貼壁下行物料的沖刷，對此處水冷壁、護板以及耐磨耐火材料都起到了一定的保護作用。凸臺結(jié)構(gòu)是德國EVT公司在該國CFB鍋爐主要燃用褐煤的前提下提出的。凸臺結(jié)構(gòu)的施工難度較大，施工質(zhì)量很難達到設計要求也是引起水冷壁管磨損的主要原因?；趪鴥?nèi)的實際情況，在新的CFB鍋爐工程中大多采用了讓管技術(shù)。（5）加縱向肋片　主要用于豎直布置的水冷壁管，對物料流場有整流作用，可以規(guī)范貼壁面的物料流動，在一定程度上達到延長受熱面壽命之目的。（6）爐內(nèi)防磨梁　該技術(shù)由西安熱工研究院有限公司研發(fā)，

8、并已在國內(nèi)30多臺135MW等級上以的CFB鍋爐廣泛采用，主要是在錐段上水冷壁加裝間距不等的多道耐火防磨橫梁，通過降低爐膛四周近壁區(qū)顆粒團（貼壁流）沿著壁面向下加速流動的速度，減輕下落粒子對管壁的沖擊來減輕磨損。這種防磨梁凸臺主要由耐磨耐火澆注和龜