cfb鍋爐受熱面的磨損分析及改進(jìn)

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1、CFB鍋爐受熱面的磨損分析及改進(jìn)　　摘要：本文以一臺(tái)150t/h循環(huán)流化床鍋爐為例對(duì)運(yùn)行中影響受熱面磨損的因素進(jìn)行分析探討，分析其機(jī)理、易發(fā)生部位并提出改進(jìn)措施。從中得出CFB鍋爐爐內(nèi)受熱面防磨可從優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、控制煤質(zhì)以及改進(jìn)防磨措施相結(jié)合的方式，以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)受熱面的防磨。運(yùn)行結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)，顯著減輕了爐內(nèi)受熱面的磨損?！　￡P(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；鍋爐受熱面；磨損；改進(jìn)措施　　中文分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：　　循環(huán)流化床鍋爐具有煤種適應(yīng)性強(qiáng)、污染物排放低和符合調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的推廣應(yīng)用[1]。由于循環(huán)流化床鍋爐的大多數(shù)不見(jiàn)實(shí)

2、在高固體顆粒濃度的沖刷撞擊環(huán)境下工作的，因此與其他類型的燃燒方式相比磨損要嚴(yán)重得多。由于循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損造成的停爐事故在總的停爐事故中占有很大的比例，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?！　∥夜粳F(xiàn)運(yùn)行3臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，分別為一臺(tái)130t/h和兩臺(tái)150t/h，均整體呈左右對(duì)稱布置，采用單汽包、自然循環(huán)、循環(huán)流化床燃燒方式，露天布置，爐頂布置有遮雨板?，F(xiàn)以其中一臺(tái)150t/h循環(huán)流化床鍋爐為例對(duì)運(yùn)行中影響受熱面磨損的因素進(jìn)行分析探討，分析其機(jī)理、易發(fā)生部位并提出改進(jìn)措施，為其安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供參考?！　?.受熱面的磨損機(jī)理5　　由于燃燒室內(nèi)各部位

3、氣固兩相濃度、力度、速度和方向等因素的不同，受熱面的磨損答題可分為兩大類：　?。?）沖蝕磨損　　氣流中夾帶一定濃度的固體顆粒，以一定的速度對(duì)受熱面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。表面反復(fù)被顆粒沖擊，產(chǎn)生塑性變形、疲勞與形變脫落。　?。?）切削磨損　　沖刷過(guò)程中，顆粒沿固體表面的水平分速度使它沿物體表面滑動(dòng)，造成切削磨損。實(shí)際上，水冷壁大部分經(jīng)受的是切削磨損?！　〈怪迸c水平兩個(gè)分速度合成的效果起一種刨削作用，對(duì)表面材料挖槽與刨剝，這實(shí)質(zhì)上是一種磨料磨損。在產(chǎn)生渦流的四角、焊縫接口、澆注料平臺(tái)等部位，磨損形式還要復(fù)雜，是沖蝕、切削及疲勞磨損的綜合過(guò)程?！　?.鍋爐受

4、熱面磨損的影響因素　　2.1煙氣濃度的影響　　煙氣中攜帶得飛灰濃度越高，磨損越嚴(yán)重。煙氣濃度與燃煤量和燃燒所需的空氣量有關(guān)，與煤的特性和負(fù)荷量有關(guān)[2]。入爐煤質(zhì)灰分高，鍋爐負(fù)荷大，受熱面磨損嚴(yán)重。　　2.2煙氣流速的影響　　煙氣流速越高，磨損越嚴(yán)重。受熱面磨損量約與煙氣流速的三次方成正比[3]，煙氣流速與鍋爐負(fù)荷、流化風(fēng)量及引風(fēng)量有關(guān)。鍋爐負(fù)荷過(guò)高，一次風(fēng)量過(guò)大，相應(yīng)引風(fēng)量過(guò)大，鍋爐爐膛和尾部受熱面磨損嚴(yán)重?！　?.3灰粒、煤粒特性的影響5　　灰粒的硬度越高、顆粒越大[2]、越有菱角磨損越嚴(yán)重。這與煤質(zhì)的灰分大小、硬度大小以及燃煤的顆粒大小有關(guān)。入爐

5、煤灰分高，粒度大，硬度大，鍋爐磨損嚴(yán)重?！　?.4床料厚度的影響　　床料越厚，致使密相區(qū)物料濃度增加，密相區(qū)物料濃度越高，磨損越嚴(yán)重。鍋爐床料過(guò)多，容易導(dǎo)致密相區(qū)耐火耐磨澆注料脫落，會(huì)造成爐膛物料直接沖刷管壁，引起水冷壁嚴(yán)重磨損。　　3.磨損易發(fā)生部位　　3.1爐膛水冷壁的磨損　　水冷壁的磨損是循環(huán)流化床鍋爐中常見(jiàn)的磨損部位，也是磨損最嚴(yán)重的部位之一，其磨損主要集中在以下三個(gè)區(qū)域：爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過(guò)渡區(qū)域管壁的磨損；爐膛四個(gè)角落區(qū)域的管壁磨損；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(guò)渡區(qū)域管壁的磨損原因一是在過(guò)渡區(qū)域內(nèi)由于沿壁面下流的固

6、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)生渦流；另一原因是沿爐膛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。爐膛四個(gè)角落區(qū)域的管壁磨損原因是角落區(qū)域內(nèi)壁面向下流動(dòng)的固體物料密度比較高，同時(shí)流動(dòng)狀態(tài)也受到破壞。不規(guī)則區(qū)域管壁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)。　　3.2尾部受熱面的磨損5　　尾部受熱面的磨損是指煙氣中的飛灰對(duì)尾部受熱面產(chǎn)生的磨損，一般發(fā)生在過(guò)熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器，但布置在鍋爐轉(zhuǎn)彎煙道后的省煤器、空氣預(yù)熱器受熱面磨損最為嚴(yán)重。過(guò)熱器區(qū)域的溫度一般都較高，大多數(shù)灰粒比較軟，對(duì)其

7、磨損并不是十分嚴(yán)重。在省煤器、空氣預(yù)熱器區(qū)域內(nèi)由于煙溫較低，灰粒變硬體積收縮變小，且由于氣流轉(zhuǎn)彎處飛灰濃度和速度不均，表面形成尖銳的棱角對(duì)省煤器管排、空氣預(yù)熱器部件的磨損會(huì)很嚴(yán)重?！　?.改進(jìn)措施　　在對(duì)CFB鍋爐爐內(nèi)受熱面磨損機(jī)理及影響因素的分析中，結(jié)合各方面因素，從優(yōu)化鍋爐運(yùn)行參數(shù)、控制煤質(zhì)、受熱面防磨等方面來(lái)改進(jìn)鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的受熱面磨損嚴(yán)重的情況?！　?.1優(yōu)化鍋爐運(yùn)行參數(shù)　　在滿足鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整，降低流化風(fēng)速，有利于減輕水冷壁的磨損。這時(shí)因?yàn)榻档土骰L(fēng)速將減小物料向上揚(yáng)析高度，也就降低了貼壁流初始下降點(diǎn)的密相區(qū)的距離，從而

8、減小貼壁流速度。而貼壁流速度降低，其攜帶的物料濃度和粒度也會(huì)降低，因此對(duì)水冷壁管壁的磨損也會(huì)降