循環(huán)流化床鍋爐磨損分析及防范措施

循環(huán)流化床鍋爐磨損分析及防范措施

1循環(huán)流化床鍋爐磨損循環(huán)水流鍋爐采用流態(tài)化燃燒，是介于煤粉爐懸浮式和鏈式火災(zāi)之間的燃燒，即通常的半懸掛燃燒。自循環(huán)流化床燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來,循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。循環(huán)流化床鍋爐是一種國際公認的潔凈煤燃燒技術(shù),以其燃料適應(yīng)性廣、脫硫效果好、NOx排放量低、負荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點在我國燃煤電站中方興未艾。循環(huán)流化床鍋爐與傳統(tǒng)的煤粉爐不同,爐內(nèi)床料在煙氣攜帶下沿爐膛上升,經(jīng)爐膛上部出口進入分離器,在分離器中進行氣、固兩相分離,被分離出來的固體粒子經(jīng)回料閥再返回爐膛下部。在循環(huán)流化床鍋爐的運行中,含有燃料、燃料灰、石灰石及反應(yīng)物的固體床料在爐膛→分離器→回料閥→爐膛,這一封閉循環(huán)回路里處于不停的高溫循環(huán)流動中,并在爐內(nèi)850℃～900℃進行高效率燃燒及脫硫反應(yīng)。床料在這一回路除作外循環(huán)流動外,還在重力作用下在爐內(nèi)不斷的進行循環(huán)流動。因此,在循環(huán)回路的相應(yīng)部位必然產(chǎn)生磨損。磨損不僅影響鍋爐的安全運行,還限制了這類鍋爐一些優(yōu)點的發(fā)揮。磨損給鍋爐造成直接危害是使承受內(nèi)壓的受熱面金屬管子壁厚減薄直至爆管停爐。磨損使鍋爐運行維護費用增大,機組利用率降低,給用戶造成巨大的損失。因此有效的控制磨損對機組的安全穩(wěn)定運行有極大的意義。2路橋磨損的具體情況和原因2.1地面澆筑材料膜式壁的磨損位置主要是:與衛(wèi)燃帶交界處;下部密相區(qū);膜式壁對接焊縫處;四角縫;與爐膛出口、看火孔澆筑料相鄰處;布風板與落渣管接合處;膜式壁上的凸起物處。1新型循環(huán)流化床鍋爐此種磨損方式比較嚴重,且較難處理。沿膜式壁面下降的物料流(即壁面流)在碰到凸起的澆筑料時,會改變流向形成渦流,使與澆筑料相接處的管壁受到磨損而形成凹溝,形如八字胡,時間長了,管壁會逐漸減薄而泄漏。防范措施:方法一,將凹溝補焊磨平后,貼緊管壁加焊防磨蓋板,但運行一周后,會發(fā)現(xiàn)蓋板與水冷壁上部焊接縫被磨開,并逐漸下磨,直至磨盡,同時管壁也因蓋板凸臺形成的小渦流而磨損減薄,看來加蓋板的方法效果是有限的,需要定期維護和修補。方法二,目前新型的循環(huán)流化床鍋爐(如濟鍋75t/h爐466型),采用了將膜式壁折彎,使該處澆筑料與膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面。這樣物料流沿壁面平直下滑,消除了局部渦流區(qū),使磨損量大大減輕,甚至基本看不出磨損。2保證絕對平滑膜式壁的垂直度對磨損程度至關(guān)重要,任何傾斜和壁面凸起物都將帶來嚴重的磨損。膜式壁垂直面上必須保證絕對平直光滑,才能有效避免局部磨損的發(fā)生。但有一種特殊情況,如果在膜式壁上設(shè)置足夠?qū)挾鹊膿醢寤蛉α?個別電廠采用)可使壁面物流遠離管壁而使壁面沖刷磨損減輕,但磨損區(qū)域略為上移一段距離,仍有磨損,而且會明顯降低物料與管子的對流輻射傳熱效果,從而降低了熱負荷。3焊接焊接的檢查膜式壁四角縫由于物料濃度相對較高,焊縫不平整焊道迸濺等因素,而出現(xiàn)局部磨損現(xiàn)象,因此每次停爐檢查不可忽視四角縫的檢查,要將焊縫打磨平整光滑。4澆筑料邊緣沖刷肋片爐膛出口、看火孔的澆筑料的邊緣面應(yīng)該剛好包覆膜式壁管子,這樣可使物料流沿澆筑料邊緣面沖刷肋片,而不是沖刷相鄰的管壁,澆筑料施工時應(yīng)注意這一點,一定要使?jié)仓线吘壌怪逼烬R。由于膜式壁上的看火孔無甚用途,筆者建議:取消或減少看火孔的數(shù)量,拉直此處膜式壁,以消除局部渦流區(qū)。5風板連焊時的斷裂問題CFB鍋爐落渣管由于高溫和渣料的磨損和來回膨脹,使其與布風板連焊處很容易開焊斷裂,從而使渣料漏入風室,不但使一次風短路影響流化效果,而且落入風室的渣料小顆粒還容易堵塞風帽小孔。防治措施:每次停爐應(yīng)注意檢查,修補交接處斷裂的落渣管。2.2部管式防護從旋風分離器中心筒出來的煙氣會因慣性偏向過熱器室頂棚,因此對過熱器上部管子沖刷較重,一般在此處頂棚上設(shè)一道高30cm寬20cm的圈梁和在過熱器上部加防磨護瓦來防護。但為了保險起見,我們在過熱器下部也增設(shè)了防磨護瓦,另外,每次停爐要認真檢查管排是否整齊而無錯排出列的管子。2.3流沖刷,不可應(yīng)注意省煤器管系最上邊兩排一般設(shè)計有防磨護瓦,可有效地保護下面的管子,但由于煙氣的折流沖刷,應(yīng)注意第三排管子的磨損情況,一旦泄漏,只有將泄漏的管子堵死棄用。省煤器管系與聯(lián)箱相連的穿墻管段都設(shè)計有直形護瓦,一般正常運行2年～3年后,會有少數(shù)護瓦磨穿,甚至磨透管子而泄漏停爐,因此,應(yīng)注意停爐時定期檢查,及時補焊或更換護瓦。2.4抗磨劑的磨損臥式空預(yù)器管子上口都應(yīng)加防磨套管,因為離管口以下300mm～400mm處為最大磨損點,磨損后會造成送風外逸,風量減少,影響燃燒。而有的鍋爐廠只為其中的一組空預(yù)器管箱配帶防磨套管,造成未配帶防磨套管的空預(yù)管箱子的磨損,應(yīng)注意檢查是否有此現(xiàn)象,并及時補加套管。2.5布風板邊緣下的地面車入由于風帽處于沸騰的床料激烈的摩擦中,因此磨損較為嚴重。CFB鍋爐物料流動的一個特點是爐膛中心的物流上升速度較快,接觸四周膜式壁的物料流速較慢,且沿壁面向下流動(即壁面流)。上升中心流與下降環(huán)流在爐內(nèi)形成“內(nèi)循環(huán)”,因此布風板邊緣上的風帽朝向爐墻的一側(cè)磨損相對偏重,且靠近下煤口和返料口處的風帽磨損更為嚴重些。筆者提出一個合理建議:在三個下煤口以下1m處將澆筑料筑成一凸球狀,使下落的煤粒碰濺到凸球處而擴散開,可以使煤粒擴散范圍加大,有利于流化燃燒更充分。同時,使風帽磨損更均勻些。2.6有小型人孔門的水平過渡道頂架澆筑料磨損最厲害的地方是爐膛出口至旋風筒之間的水平過渡煙道的頂棚和旋風筒的頂棚,往往被煙氣沖刷成蜂窩狀,很容易脫落?？梢栽诖怂竭^渡煙道外側(cè)爐墻上自行打開并砌筑一個小型人孔門,運行時用耐火磚堵死,檢修時可通過此人孔門直接進入水平過渡煙道內(nèi)對上述頂棚的澆筑料進行修補,而無需搭架,頂棚如嚴重脫落的需編織不銹鋼骨架用可塑料重砌。同時要注意檢查中心筒的磨損情況和橢圓度情況,并及時清除筒壁上的掛渣,以保證良好的煙塵分離能力,從而減輕對尾部受熱面的沖刷磨損。3鍋爐摻加比例要以在一定的負荷區(qū),以定風量用給煤量調(diào)整爐膛溫度作為燃燒調(diào)整的基本原則,規(guī)范操作,提高操作質(zhì)量。確保給煤以合格的燃煤粒度,粒比度進入爐膛,摻煤比例要適當、穩(wěn)定,為鍋爐運行調(diào)整創(chuàng)造外部條件。保證物料良好流化,回料平穩(wěn)的前提下,盡量減少送風量,堵塞各處漏風點,以降低煙氣速度。保持合適的循環(huán)灰濃度。鍋爐設(shè)計單位及廠家考慮,循環(huán)灰濃度的出發(fā)點主要是為了熱平衡,擴大負荷調(diào)節(jié)范圍和提高對煤種的適應(yīng)性,但運行經(jīng)驗表明,只要鍋爐能適應(yīng)高、低負荷的需要,爐內(nèi)溫度曲線沿爐膛高度呈平衡略降趨勢,物料流化正常,回料平穩(wěn)。經(jīng)測算鍋爐燃燒效率較高,即表明其循環(huán)灰濃度是合適的,多余的循環(huán)灰應(yīng)放掉。4因果報應(yīng)在鍋爐運行可靠性和經(jīng)濟性上的提高針對循環(huán)流化床鍋爐局部磨損情況,通過認真分析原因并