循环流化床锅炉防磨技术的探讨

循环流化床锅炉防磨技术的探讨

薛红军

陕西新元洁能有限公司 陕西省榆林市 719400

摘要：循环流化床锅炉防磨损技术能够实现对锅炉不同部位的处理，降低锅炉的磨损程度，使得锅炉处于安全和稳定的运行状态。本文对循环流化床锅炉磨损机理进行分析，了解锅炉产生磨损具体原因，之后对循环流化床锅炉防磨损各个技术展开分析，了解和掌握各个技术特点以及优势和结构，便于后期的使用。因为循环流化床锅炉防磨损技术优劣并存，因此，建议也要采取科学举措强化磨损问题处理效果，通过使用耐磨损的金属及非金属材料、强化运行管理、做好检修及管理工作等举措，提升循环流化床锅炉磨损问题处理效果，确保锅炉以最近的状态运行。

关键词：循环流化床；锅炉防磨技术；探讨

前言：循环流化床具有负荷调节范围较广、以及适应性广等特点，其作为一种清洁的燃烧方式，实现环保生产的目的。基于循环流化床的优势，使其在电力领域广泛应用和大力推广。结合现状来看，目前循环流化床锅炉在应用期间，常出现磨损以及破损等问题，该问题一直是运行与检修的重点，尤其是炉膛内的受热面的防磨损工作更为重要。据统计分析，磨损导致流化床出现停炉事故的概率为45-50%。所以，如何利用循环流化床防磨损技术解决磨损问题是当下各企业需要考虑的问题，也是未来循环流化床锅炉发展的主要研究课题。

1.循环流化床锅炉的磨损产生原因

循环流化床锅炉出现磨损问题主要受到以下因素影响：

①炉内物料相互碰撞导致材料反复的变形，出现疲劳和磨损问题。

②材料在锅炉受到了切削作用的影响，导致出现了切削磨损问题。

循环流化床锅炉在运行期间出现的主要是凿削式磨损，结合具体磨损的方式来看，磨损又可以被划分成双体磨损与三体磨损。其中双体磨损是受到固体物料和水冷壁之间相处摩擦导致产生，水冷壁会直接的受到物料的冲刷。而三体磨损则是沿着炉膛来运行的一种固体物料，是固体物料的颗粒在相互碰撞之后，把贴壁的固体颗粒当做磨损的介质，使得水冷 壁受到较大磨损，使得循环流化床的锅炉以及水冷壁出现三体磨损^[1]。

2.循环流化床锅炉磨损技术

2.1防磨格栅技术

为完善以往防磨梁技术的不足，从根本上去解决掉水冷壁的磨损问题，建议使用主动式的防格栅技术。通过在水冷壁的表面沿着水平方向与崔志方向，增设一个合金格栅板形成一个网格式的格栅，课降低水冷壁表面各类物料颗粒的速度，能够阻断铁壁流的构成，也可以疏导水冷壁的表面物料，促使其流动循环以此优化表面流场，避免局部出现涡流。防磨格栅技术防磨效果很好，防磨的时间很长，可以实现一次施，取得一劳永逸的效果。防磨格栅技术能够彻底解决水冷壁的磨损问题，为企业生产作业创造有利条件。

2.2喷涂技术

锅炉处于高温运行环境时，磨损现象的发生主要是受到沸腾颗粒介质对管壁所带来的冲刷所导致产生。管壁的材料常为20号类型锅炉钢，该管壁表面的硬度很低，抗氧化性能差，因此，无法长时间承受此类磨损。针对这一工况条件，涂层要求在高温环境下，具备坑颗粒的磨损性能以及抗氧化性能，并且和基体能够良好结合，具备很好强度与变形协调的能力。喷涂技术的工艺流程如下：做好准备工作（安装各设备：包括空气压缩机以及砂罐、喷涂机与空气净化设备、各类辅助管线、送丝机等），准备工作完成之后，要对喷涂表面进行净化以及粗化的处理（喷沙），然后清理喷过渡层，最后使用超音速电弧来喷涂，控制喷涂的厚度在0.6-1.0毫米。喷涂技术应用效果小猪，喷涂后的锅炉使用寿命增强，以喷涂1毫米厚度的涂层为例，其使用寿命将延长到一年至一年半的时间，其使用的寿命由具体的工况条件来决定。

^[2]。

3.降低循环流化床锅炉磨损举措

3.1做好运行管理工作

①为了确保运行参数的精准性以及可靠性，建议开展冷态试验，或者进行燃烧优化及调整。如，对风量测量原件进行标定试验、对布风板阻力进行试验、对临界流化风量进行试验、对料层的阻力以及布风的均匀性节能性试验，尝试通过试验来制定运行及操作的指导卡，以此为运行人员调整以及优化进行科学指导。

②加强运行以及调整，控制烟气的流速，降低受热面的冲刷及磨损，合理地调整锅炉一次和二次风量，降低由于密相区上移所造成的对受热面区域磨损。如果燃料的粒径一定时，将增加一次和二次的风量以及风速，若是引风机设备加大，则此时炉内的烟气流速也将增加，通吃密相区的燃烧份额将减少，燃烧将上移，此时会增加对上部膜式水冷壁的磨损程度（这主要是由于磨损量和烟气的流速三次方关系为正比例关系得出）。

③燃料的种类与煤灰的特性会对磨损带来较大影响，因为燃用的灰分若是过大，硬度过高，将导致烟气内灰度浓度增加，这样会加重对受热面的磨损，反之则较轻。同时，锅炉热效率也很低，所以，需选择适合的煤种并且科学的进行配煤，这样对磨损以及热效率均发挥着积极的影响。燃煤质量的低劣至导致锅炉四管出现磨损以及爆漏主要因素之一，所以，要加强对燃料的管理，确保燃用煤炭的质量满足设计的要求。与此同时，建议运行期间确保炉煤颗粒度的合格性，不可出现超负荷问题，确保不同部位烟气流量的均匀性。

3.2做好检修及管理工作

①依据“逢停必查”的原则，立足实际，结合机组的实际情况，选择是大修还是小修或者临时可临时修理的举措，认真的组织并且开展锅炉的承压部件的预防性检查工作，找到受热面管存在主要问题，利用科学的举措去解决。依据检修计划和锅炉设备的具体运行情况，制定循环流化床锅炉的防磨检修滚动计划，以及大修和小修防磨检修的项目和相关技术，并组织实施。对于防磨测量可以选择利用网格式的测量方法来测量，待每次停炉之后对照原始的记录进行比较和分析，发现锅炉的受热面出现大范围磨损，要分析其产生的原因，并且制定科学举措。

②采取技术举措做好磨损处理工作

在管子的表面增加一个防磨套管或者在磨损的区域加大壁的厚度，使用Ω管或者方形管等。上述各个举措对循环流化床磨损问题的管控效果显著，因此，被广泛应用。对于一些特殊的部位，要结合实际情况，采取针对性举措来处理，如，对于炉膛内的屏式受热面来说，在观察后发现弯头部位出现严重磨损，由于屏式的受热面的横向间隔距离较大，因此，常规保护结构基本是不可能的，尝试在弯头处加装一个耐磨合金属板制作保护罩，取得很好效果。

芬兰ALSTROM公司所生产的410t/h的CFB锅炉的屏结构，其炉膛内不会出现弯头，而且每一片过热器屏均有独立的两个集箱。这种结构使用效果较好，但是其系统较为复杂，增加成本。因此，需要结合实际情况决定是都选择该结构^[3]。

转向室内增设一个导向板，以防受到离心作用的影响，增加局部的灰度浓度，导致对吊管以及尾部的受热面带来磨损。同时，横置式的过热器与经济器的弯头保护的方式很多，其中缝板式的结构域孔板结构为最理想的一种结构形式。其在工艺方面通过热处理使得表面硬化，增强易磨损部件的耐磨性。

结束语：由上述分析可得，做好循环流化床锅炉的防磨损工作，要优先分析磨损问题出现的具体原因 ，结合不同部位出现磨损的原因以及磨损机理，采取科学举措，使用科学技术进行管控。在管控期间，要掌握受热面的规律和现状，结合防磨损技术优劣选择和使用，结合磨损规律以及现状对锅炉设备实施全过程的管理，利于强化管理效果，确保锅炉能够长期稳定的运行，也利于实现经济运行目标。

参考文献：[1]侯万林.循环流化床锅炉防磨技术的探讨[J].能源科技,2021,19(03):64-67.

[2]吴学渊.循环流化床锅炉磨损机理及防磨技术[J].中国设备工程,2020,(13):205-207.

[3]韩春峰.循环流化床锅炉炉膛水冷壁磨损与防磨关键技术[J].化工设计通讯,2019,45(09):68+87.