循环流化床锅炉防磨防爆对策

张志辉

新疆圣雄能源股份有限公司热电厂

摘要：循环流化床锅炉自20世纪90年代在国内开始应用，以其环保指标好、系统简单、燃烧调整简化、煤种适应性好的优点，很快得到广泛推广。经过近30年的发展，目前在440t/h以下的热电联产企业、自备电厂已得到广泛应用。近年来，国内循环流化床锅炉制造厂加大研发力度，已经有氮氧化物原始排放浓度达到超低排放标准的循环流化床锅炉在运行。回顾国内循环流化床锅炉的发展历程，困扰各企业的主要就是锅炉内部受热面磨损爆管而导致的运行周期不长的问题。

关键词：循环流化床锅炉；防磨防爆；对策

1循环流化床锅炉防磨防爆检查重点

1.1锅炉水冷壁检查

在锅炉运行过程中，水冷壁是其中一个非常重要的组成部分。水冷壁的主要作用是冷却锅炉内壁，以防止过热和烧损。然而，随着时间的推移和运行的频繁，水冷壁会出现一些问题，导致其不能正常工作。因此，定期检查水冷壁非常必要。在检查水冷壁时，需要仔细检查不同的部位。首先，需要检查墙水四周、四角堆焊处、穿墙开孔处、顶棚处以及喷涂区域等地方的水冷壁。在这些部位中，可能会出现不同的问题。其次，在检查水冷壁时，需要遵循一些标准。这些标准包括水冷壁管表面是否光亮整洁、并联管子是否有出列现象、水冷壁管珠光体球化≤4级、水冷壁管磨损减薄量不超过规范要求。除此之外，还需要检查水冷壁安装焊接错口量、喷涂区域水冷壁管外壁涂层是否有起皮或者局部脱落现象、水冷壁管鳍片是否有开裂现象、穿墙水冷壁管密封性是否良好。需要特别注意的是，顶棚和锅炉两侧墙体上的水冷壁管是否存在烟气冲刷的现象、密相区的水冷壁管是否存在磨损严重的现象、四角堆焊处的水冷壁管是否存在因冲刷带来的磨损严重现象、穿墙和防磨梁处的水冷壁管的涡流区是否存在磨损严重问题。

1.2过热屏及水冷屏检查

锅炉是工业生产中常用的热能设备，对于保障锅炉的安全和稳定运行，锅炉的检查和维护工作尤为重要。其中，锅炉的过热屏管及水冷屏管是需要特别关注的部位。首先，在检查过程中，需要将锅炉耐火材料区域、喷涂区域以及涉及到穿墙区域的过热屏管及水冷屏管进行全面检查。对于过热屏管及水冷屏管的检查标准，需要注意以下几个方面：管子表面应光亮整洁，珠光体球化等级应不超过4级，鳍片焊接质量是否存在明显变形或过度磨损现象，面向炉火一侧的管子是否存在较为显著的颜色变化，过热屏管及水冷屏内管在高温受热条件下是否存在因管子受热不均而形成的氧化皮，氧化皮的厚度是否在规范要求以下。其次，在检查过程中，需要特别注意以下事项：过热屏及水冷屏两边最靠外的管子是否存在较为明显的磨损痕迹；面向炉火一侧的管子是否存在石墨化现象；穿墙处的过热屏及水冷屏管是否存在因重力或系统内力造成与孔洞的磨损现象；过热屏及水冷屏管是否因常年在高温高湿环境下工作出现局部变粗的现象。这些问题的存在都可能会影响锅炉的正常运行，因此需要特别关注。

2循环流化床锅炉的磨损形式及其机理

循环流化床锅炉是一种常见的燃烧设备，其燃烧过程十分复杂。然而，在使用过程中，我们会发现设备的磨损现象十分明显。磨损的形式主要包括三种：冲击磨损、微振磨损、冲刷磨损。冲击磨损是指固体颗粒在循环流化床锅炉内部运动过程中，由于冲击、碰撞等原因，与受热面发生接触并造成磨损。这种磨损形式在循环流化床锅炉中比较常见，尤其是在高速流动环境中。微振磨损是指在传热管与支撑之间产生的垂直运动，从而导致传热管壁磨损的现象。这种磨损形式主要受到物料流动状态、流速和管道的摩擦等因素的影响。冲刷磨损是指固体物料在流动过程中，由于流速过快或夹杂有硬质物质，冲刷受热面而造成的磨损。这种磨损形式主要发生在循环流化床锅炉的下部，特别是在燃烧室内。除此之外，烟气、固体物料流动方向与受热面的角度大小也会影响磨损的程度。因此，在使用循环流化床锅炉时，需要对这些因素进行综合考虑，选择合适的燃料和操作方式，以减少设备的磨损，提高设备的使用寿命和效率。

3循环流化床锅炉防磨防爆技术改进措施

3.1循环流化床锅里设备简介

2×440t/h超高压自然循环流化床锅炉，是一种现代化的锅炉，其炉膛高35.6m，炉膛宽度13.7m，炉膛深度7.22m，炉墙采用膜式水冷壁。炉膛前墙布置了7片过热屏和5片再热屏，2片水冷屏，设备布置包括尾部布设三级过热器、一级过热器、冷段再热器、省煤器、空气预热器。这种锅炉常用于发电厂、化工厂等场所。然而，这种锅炉也存在着一些问题。首先，锅炉炉内水冷壁磨损严重，这可能会导致炉墙损坏。其次，锅炉排渣困难，可能会导致锅炉堵塞。锅炉风帽漏渣，二次风口磨损严重，锅炉旋风分离器作业效率低，这些都会影响锅炉的正常运行，严重时可能危及电厂的安全生产作业。此外，锅炉运行参数控制不稳妥，也可能导致锅炉运行的不稳定。这些问题给电厂带来了极大的影响。由于锅炉的运行故障率较高，锅炉运行的可靠性降低，从而危及到了电厂的安全生产作业。因此，电厂不得不采取措施，解决这些问题。只有这样，才能保证锅炉的正常运行，使电厂的生产作业更加安全、稳定。

3.2被动防磨技术

水冷壁是锅炉中的重要组成部分，其主要作用是降低锅炉排放的氮氧化物和二氧化硫等污染物的排放量。然而，在长期的使用过程中，由于受到高温高压水蒸气的侵蚀和磨损，水冷壁会出现各种问题，例如龟裂、腐蚀、磨损等。其中，磨损是最常见的问题之一。磨损是由于水冷壁内壁受到高温高压水蒸气的侵蚀和冲击而引起的，主要表现为内壁表面的磨损和磨痕。如果不及时处理，磨损会导致水冷壁的泄漏和失效，影响锅炉的正常运行。因此，在施工过程中，应注意防磨层与水冷壁管的贴合情况，以保证防磨层的质量和有效性。另外，密相区水冷壁的防磨也需要与其他部位的防磨协调配合，形成一个完整的防磨体系。密相区是水冷壁中最易受到磨损的区域之一，因为在这个区域内，水流速度较快，水流方向也发生了改变，容易形成涡流和旋涡，从而加剧了壁面的磨损。因此，针对密相区的防磨措施是非常必要的。在实际工程中，为了提高水冷壁的抗磨损能力，常采用一些特殊的材料和防磨涂层，例如高硬度合金、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等。这些材料具有较高的硬度和抗磨损性能，能有效地延长水冷壁的使用寿命。

3.3锅炉旋风分离器分离效率提升技术

循环流化床锅炉是一种高效节能的锅炉，广泛应用于工业领域。然而，最近在一些循环流化床锅炉的旋风分离器中发现了一些严重的缺陷，这些缺陷导致了锅炉工作效率的降低。经过调查发现，该锅炉的旋风分离器存在两点缺陷。首先，吊挂方式设计不合理，容易导致中心筒变形。其次，中心筒筒壁较薄且设有膨胀缝，使得旋风分离器的强度不足，容易出现整体脱落的情况。这些缺陷导致旋风分离器中心筒变形甚至整体脱落，飞灰没有经过惯性分离直接从中心筒缝隙中逸出，从而使得循环流化床锅炉的旋风分离器工作效率降低。经过测量，旋风分离器入口处烟气的流动速度为22m/s，飞灰中颗粒d50的最大直径达到了50μm，旋风分离器的分离能力和分离效率均达到了历史最差状态。为了解决这些问题，需要采取一些措施。首先，应该重新设计旋风分离器的吊挂方式，以提高其强度和稳定性。其次，应该增加中心筒的筒壁厚度，同时减小膨胀缝的尺寸，以提高旋风分离器的分离能力和分离效率。最后，应该对旋风分离器进行定期检查和维护，以确保其正常运行。

4结论

综上所述，循环流化床锅炉防磨防爆检查工作是电厂运行过程必不可少的重要工作内容之一，对锅炉设备长期安全稳定运行具有重要意义。针对锅炉检查中发现的问题，要不断总结摸索防磨防爆处理技术，提升锅炉设备的安全可靠的运行能力。通过对运行一定年限的循环流化床锅炉进行防磨防爆技术改进，可以有效提升锅炉运行的稳定性和安全性，实现循环流化床锅炉应有的经济效益。

参考文献：

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