循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損的原因分析和預(yù)防措施

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1、循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損的原因分析和預(yù)防措施【摘要】水冷壁管是循環(huán)流化鍋爐受熱面中磨損最嚴(yán)重的部位之一，本文對(duì)75t/h循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中水冷壁管磨損、泄漏的原因進(jìn)行了分析、總結(jié)，并提出相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)措施，延緩鍋爐水冷壁管的磨損，保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損原因分析預(yù)防措施一、刖目合肥天源熱電有限公司位于合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，是合肥市熱力公司控股，是一家專業(yè)從事城市熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，是安徽省首家取得城市集中供熱資質(zhì)企業(yè)。主要向高新開發(fā)區(qū)及西熱區(qū)企事業(yè)單位、民用熱用戶供汽和集中供熱。二、鍋爐概況合肥天源熱電有限3井、

2、4#循環(huán)流化床鍋爐(YG-75/)是由濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司制造生產(chǎn)的中溫、中壓鍋爐，采用旋風(fēng)分離器組成循環(huán)燃燒系統(tǒng)，爐膛為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分高、低二級(jí)過熱器，中間設(shè)噴水減溫器，尾部設(shè)三級(jí)省煤器和一、二次風(fēng)預(yù)熱器。我公司兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐返料系統(tǒng)鍋爐廠進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，4#鍋爐旋風(fēng)分離器效率較3#鍋爐高，正常運(yùn)行中，3#鍋爐爐膛差壓在Kpa左右，4#鍋爐爐膛差壓在Kpa左右，最高時(shí)達(dá)Kpa。兩臺(tái)鍋爐投運(yùn)一年多，爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域?qū)雍缚p處（標(biāo)高9360mm）出現(xiàn)泄漏，其中，3#鍋爐出現(xiàn)一次，4#鍋爐出現(xiàn)三次，造成被迫停爐檢修，進(jìn)行水冷

3、壁管更換，影響正常生產(chǎn)，直接和間接經(jīng)濟(jì)損失都很大。三、水冷壁管磨損機(jī)理鍋爐水冷壁管的磨損主要集中在三個(gè)區(qū)域：爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域管壁的磨損；爐膛四周角落區(qū)域管壁的磨損；不規(guī)則區(qū)域管壁的磨損。爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域管壁的磨損原因：一是沿爐膛內(nèi)壁面下流的固體物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變，因而對(duì)水冷壁管產(chǎn)生沖刷，對(duì)水冷壁管產(chǎn)生磨損；另一個(gè)原因是在過渡區(qū)域內(nèi)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的固體物料運(yùn)動(dòng)方向相反，在局部產(chǎn)生渦旋流，對(duì)水冷壁管產(chǎn)生磨損。爐膛四周角落區(qū)域管壁的磨損原因是角落區(qū)域內(nèi)壁面向下流動(dòng)的固體物料密度比較高，同

4、時(shí)流動(dòng)狀態(tài)也受到破壞。不規(guī)則區(qū)域管壁（如溫度計(jì)、差壓計(jì)等處穿墻管等）的磨損原因主要是不規(guī)則管壁對(duì)局部的流動(dòng)特性造成較大的擾動(dòng)。四、鍋爐水冷壁管磨損、泄漏原因分析鍋爐水冷壁管出現(xiàn)泄漏，停爐后，對(duì)鍋爐衛(wèi)燃帶處筑爐部位、噴涂區(qū)域及鍋爐運(yùn)行記錄進(jìn)行了檢查、分析。通過比較發(fā)現(xiàn)4#鍋爐磨損情況較3#鍋爐嚴(yán)重，磨損部位比3#鍋爐多，并且存在一根水冷壁管出現(xiàn)泄漏后，將鄰近的水冷壁管吹壞。聯(lián)系濟(jì)南鍋爐廠相關(guān)部門，并查閱相關(guān)資料，分析認(rèn)為造成衛(wèi)燃帶處水冷壁管磨損、柵漏主要原因有如下幾點(diǎn)：1、鍋爐衛(wèi)燃帶處應(yīng)注意避免出現(xiàn)“凸臺(tái)”，包括水冷壁管對(duì)接焊縫打磨不平形成的“凸臺(tái)”及

5、衛(wèi)燃帶水冷壁管澆注料形成的“凸臺(tái)”。如果出現(xiàn)“凸臺(tái)”，使得下降灰流與水冷壁管形成了沖擊角，不僅加劇對(duì)接部位的焊口和鰭片的磨損，而且還對(duì)鄰近管子造成嚴(yán)重磨損。這是由于爐內(nèi)循環(huán)物料沿水冷壁向下流過凸臺(tái)時(shí)改變方向，直接沖刷水冷壁管子的某個(gè)部位，造成該處水冷壁快速?zèng)_刷磨損，尤其是水冷壁管與澆注料接觸的兩側(cè)。2、鍋爐衛(wèi)燃帶水冷壁管火焰噴涂防磨區(qū)域出現(xiàn)局部材質(zhì)掉落現(xiàn)象，致使水冷壁管產(chǎn)生了切割效應(yīng)，加劇了管壁磨損，如下圖所示：3、鍋爐運(yùn)行中的煙氣流速是影響鍋爐水冷壁管磨損最主要的因素。研究表明，鍋爐水冷壁管磨損量與煙氣流速的3次方成正比關(guān)系。在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，

6、鍋爐運(yùn)行人員擔(dān)心流化不良，為了提高鍋爐運(yùn)行保險(xiǎn)系數(shù)，常以較大風(fēng)量運(yùn)行，造成煙氣流速過快，嚴(yán)重加劇鍋爐的磨損，同時(shí)增加廠用電量。五、鍋爐水冷壁管泄漏預(yù)防措施1、為了避免衛(wèi)燃帶水冷壁管對(duì)接焊縫打磨不平形成的“凸臺(tái)”及衛(wèi)燃帶水冷壁管澆注料形成的“凸臺(tái)”。應(yīng)加強(qiáng)鍋爐安裝及筑爐施工過程中的檢查、驗(yàn)收工作，保證施工工程/貞量。也可以對(duì)水冷壁管處澆注料爐墻改進(jìn)性，將此處水冷壁管結(jié)合處下方懸空，不進(jìn)行澆注，讓下落的灰直接撞擊澆注料。同時(shí)，衛(wèi)燃帶水冷壁管對(duì)接焊縫設(shè)計(jì)時(shí)可考慮進(jìn)行上移或下移，以避免在焊縫處形成的“凸臺(tái)”，造成水冷壁管磨損。2、定期對(duì)衛(wèi)燃帶水冷壁管進(jìn)行超音

7、速電弧噴涂。超音速電弧噴涂是目前國際上比較先進(jìn)的噴涂施工方法，比普通電弧噴涂和火焰噴涂較理想，以電弧為熱源，將熔化的耐磨合金絲材用高速氣流霧化，并以高速噴到工件表面形成涂層的一種工藝?？梢匝泳從p來延長鍋爐運(yùn)行周期，是一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較好的方法。為了保證超音速電弧噴涂的質(zhì)量，應(yīng)做好施工技術(shù)與管理、驗(yàn)收檢測(cè)等過程中存在的一些技術(shù)問題。3、鍋爐運(yùn)行調(diào)整(1)嚴(yán)格控制適宜的入爐風(fēng)量，一次風(fēng)在保證正常流化的情況下，合理調(diào)整一、二次風(fēng)配比，一次風(fēng)比例占50?60%，一次風(fēng)比例占40?50°%，降低煙氣流速，減少水冷壁管的磨損。(2)控制合適的爐膛差壓、料層差壓

8、。料層差壓偏高，流化風(fēng)量增大，增加了鍋爐水冷壁管的磨損和電耗。爐膛差壓偏高，鍋爐爐膛內(nèi)灰濃度增大，增加了鍋爐