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《淺談循環(huán)流化床鍋爐磨損原因及預(yù)防措施》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談循環(huán)流化床鍋爐磨損原因及預(yù)防措施摘要:本文分析了解了循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的機(jī)理。易發(fā)生磨損的部位,提出減少磨損的運(yùn)行管理措施。關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床鍋爐磨損原因分析預(yù)防措施循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近二十年迅速發(fā)展起來的一種潔凈煤燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐具有煤種適應(yīng)性強(qiáng)、燃燒效率高、污染物排放低和負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn),是目前推廣應(yīng)用的爐型之一。但是,由于爐內(nèi)有大量的床料及循環(huán)物料,煤在物化狀態(tài)下低溫循環(huán)燃燒,造成煙氣中含有大量的飛灰顆粒,這些灰粒高速?zèng)_刷水冷壁管、對流受熱面等部位,使其壁面受到劇烈磨損,發(fā)生局部的嚴(yán)重破壞,甚至導(dǎo)致停爐事故。因此,了解飛灰磨損規(guī)律,找出主要磨損部
2、位及原因,選擇合理的防磨措施,進(jìn)行合理的技術(shù)改造,保持鍋爐最佳方式運(yùn)行,使磨損損害減少到最小程度,無論從安全或經(jīng)濟(jì)上都是非常必要和及時(shí)的。一、鍋爐磨損機(jī)理和磨損位置鍋爐受熱面管壁磨損,主要是由于高溫?zé)煔鈹y帶的飛灰顆粒具有的動(dòng)能所引起。飛灰顆粒沖擊鍋爐內(nèi)部部件的表面時(shí),飛灰攜帶的動(dòng)能會(huì)對鍋爐受熱面管壁表面產(chǎn)生沖擊和切削作用,使管壁逐漸變薄,從而使承壓部件強(qiáng)度降低,發(fā)生泄漏,被迫停機(jī)停爐,造成無法供熱和發(fā)電,給公司造成重大經(jīng)濟(jì)損失。飛灰磨損程度取決于煙速、煙量、煙氣溫度、煙氣中的飛灰濃度、飛灰的含碳量、飛灰顆粒的硬度和強(qiáng)度、飛灰的幾何形狀、沿?zé)煹澜孛娴乃俣葓雠c飛灰濃度場的不均勻程
3、度,以及管束的幾何形狀和管材的抗磨性等因素。根據(jù)磨損機(jī)理不同,磨損一般可分為粘著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞磨損、沖蝕磨損、微動(dòng)磨損等。流體或同體顆粒以一定的速度和角度對材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損稱為沖蝕(或沖擊磨損)。沖蝕又有兩種基本類型,分別為沖刷磨損和撞擊磨損,這兩種磨損的沖刷表面流失過程的微觀形貌是完全不同的。沖刷磨損是顆粒相對同體表面沖擊角較小,甚至接近平行。顆粒垂直于固體表面的分速使得它鍥人被沖擊物體,而顆粒與固體表面相切的分速使得它沿同體表面滑動(dòng),兩個(gè)分速合成的效果即起一種刨削的作用。如果被沖擊物體經(jīng)不起這種作用,即被切削掉一小塊,如此經(jīng)過大量、反復(fù)的作
4、用,固體表面將產(chǎn)生磨損。撞擊磨損是指顆粒相對于固體表面沖擊角度較大,或接近垂直時(shí),以一定的速度撞擊同體表面使其產(chǎn)生微小的塑性變性或顯微裂紋,在長期大量的顆粒反復(fù)沖擊下,逐漸使塑性變性層整片脫落而形成的磨損。在實(shí)際運(yùn)行中,循環(huán)流化床鍋爐沖蝕是其磨損的主要表現(xiàn)形式。循環(huán)流化床鍋爐受到嚴(yán)重磨損的區(qū)域通常是風(fēng)帽和有下降固體粒子回流的突變區(qū)域,包括膜式水冷壁的凸凹區(qū)域及焊接缺陷部位,水冷壁與耐火材料交界處。屏式過熱器的底部及與水冷壁交叉處。鍋爐包墻管。吊掛管。過熱器,省煤器,落煤管處澆注料部位、爐膛出口水平煙道、旋風(fēng)分離器頂部和返料系統(tǒng)的澆注料等部位。二、鍋爐磨損的原因分析及預(yù)防(一)
5、水冷壁管的磨損1、成因分析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,因而對水冷壁管產(chǎn)生沖刷,經(jīng)過長時(shí)間的沖刷導(dǎo)致水冷壁管壁厚磨損減薄,強(qiáng)度下降;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:爐膛四周角落區(qū)域內(nèi)壁面向下流動(dòng)的固體物科密度比較高,同時(shí)流動(dòng)狀態(tài)也受到破壞。不規(guī)則管
6、壁包括穿墻管,爐墻開孔處的彎管、管壁上焊縫、管壁問的鰭片焊縫不平整以及有關(guān)安裝剩余的鐵件等。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,即使很小的幾何尺寸不規(guī)則也會(huì)造成局部的嚴(yán)重磨損。一般水冷壁管的磨損從目前運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐看,一般水冷壁管的磨損雖然普遍存在,停爐檢查時(shí)也發(fā)現(xiàn)管壁被磨損的光亮,但年磨損量較小,屬于均勻磨損。2、預(yù)防措施a.采用金屬表面熱噴涂技術(shù)防磨。涂層的硬度高于基體的硬度,且涂層在髙溫下會(huì)生成致密、堅(jiān)硬和化學(xué)穩(wěn)定性更好的氧化層,提供更好的保護(hù)。通過改變該區(qū)域的流體動(dòng)力特性來達(dá)到水冷壁管防磨的目的。在水冷壁管過渡區(qū)域的一定位置加焊擋板或澆注料梁,用以阻擋固體物料向下流動(dòng),采用這種措施后
7、水冷壁管的磨損大大減輕了。b.另一種較常用的方法是改變水冷壁的幾何形狀,耐火材料結(jié)合簡易彎管使衛(wèi)燃帶區(qū)域與上部水冷壁管保持平直,這樣固體物料沿壁面平直下流時(shí),撞擊區(qū)下移至耐火材料部分,消除了邊界處造成的旋渦效應(yīng),從而保護(hù)傳熱管不受磨損。爐膛下部壁面垂直段與漸縮段交界處、爐頂及爐膛出口等處,都是易發(fā)生磨損的部位,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在結(jié)構(gòu)上給以考慮或加設(shè)防磨措施。c.一般水冷壁管的防磨對策目前尚未發(fā)現(xiàn)爐膛水冷壁管直管嚴(yán)重磨損的情況,一般僅發(fā)現(xiàn)水冷壁管被磨亮。此區(qū)域水冷壁管的防磨,要從運(yùn)行方面調(diào)整,在確保流化風(fēng)量