CFB鍋爐的磨損形式、機理及防護措施84269.doc

CFB鍋爐的磨損形式、機理及防護措施初論內(nèi)容摘要 本文綜述了CFB鍋爐各部位的磨損形式，分析了其磨損機理，并提出了有效的防范措施，均具有一定的代表性，對解決當(dāng)今迅速發(fā)展的CFB鍋爐運行中出現(xiàn)的磨損問題有一定的參考意義。 關(guān) 鍵 詞 流化床、磨損、壁面流、渦流、澆注料。 一、前言 近年來，由于循環(huán)流化床（CFB）鍋爐具有的燃燒效率高，煤種適應(yīng)性廣，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，有利于環(huán)保等優(yōu)點，而備受青睞，在我國熱電行業(yè)得到了迅速的推廣使用，但是CFB鍋爐的磨損問題比較突出，嚴(yán)重制約了該爐型長期經(jīng)濟地運行。本文就長期在75t/h流化床爐實際檢修工作發(fā)現(xiàn)的各受熱面的磨損狀況進行了總結(jié)分析，供同行參考借鑒，借以拋磚引玉，希望大家共同來研究探討CFB鍋爐的磨損問題。二、GFB鍋爐磨損概況 CFB鍋爐的磨損主要發(fā)生在：膜式壁、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、風(fēng)帽及澆注料。 1、膜式壁的磨損 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、看火孔澆注料相鄰處；布風(fēng)板與落渣管接合處；膜式壁上的凸起物處。 1.1膜式壁與衛(wèi)燃帶交界處及密相區(qū)的磨損此種磨損方式比較嚴(yán)重，且較難處理。如果澆注料與膜式壁是如圖一形式，那么沿膜式壁面下降的物料流（即壁面流）在碰到凸起的澆注料時，會改變流向形成渦流，使與澆注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CFB鍋爐（如濟鍋75t/h爐466型），采用了將膜式壁折彎，使該處澆注料與膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面，如圖二： 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。打衛(wèi)燃帶時，在澆注料施工完畢后拆模板時，一定要檢查澆注料與折彎上部膜式壁肋片過渡要平滑，不能出現(xiàn)臺階或滲漿造成的棱角，可趁澆注料尚未硬化前及時修理，運行一個周期后，要在衛(wèi)燃帶上涂刷一層防磨涂料，以增強耐磨效果。但是此交界處以上1-2m處于密相區(qū)，管壁磨損量相對較大，經(jīng)過2-3年的運行，下部管壁可能減薄到 2.0-3.0mm（標(biāo)準(zhǔn)壁厚5mm），如果不采取措施，此區(qū)域管壁的大面積均勻減薄將達(dá)到不得不割換膜式壁的程度，及早預(yù)防大面積減薄的最好辦法是采用電弧噴涂法，在管壁上形成一層致密耐磨的合金涂層，可大大減輕交界處以上密相區(qū)膜式壁的磨損程度。但是我們看到有的電廠掌握不好噴涂高度，先噴了20-30cm，發(fā)現(xiàn)不行，又向上噴了20-30cm，我們在這里介紹一種方法，可用測厚儀從交界處在管壁上向上逐點測量，記錄下厚度，你會發(fā)現(xiàn)越向下壁厚越薄，越向上越厚，到達(dá)某個高度上，厚度基本變化不大，此處即可選為噴涂的上限。我們采用了江蘇南通高欣金屬陶瓷復(fù)合材料公司提供的超高速高性能電弧噴涂技術(shù)，在有下煤口的一面膜式壁上噴了70-80cm ，（因為此側(cè)物料濃度相對較高，磨損稍重）其余三面噴了50-60cm，目前運行一年后，涂層仍然完好錚亮，管壁未受任何磨損，只需要在每次停爐后把涂層上緣稍微打磨使其過渡平滑即可。經(jīng)過處理后，膜式壁與衛(wèi)燃帶交界處及密相區(qū)的磨損得到了很好的除銹強度控制。新爐的噴涂最好在一個運行周期過后再進行，一則可磨掉微小不平處，二則可顯示出重大凸起和凹陷處便于修補，三則使管壁光滑明亮。 1.2膜式壁對接焊縫處的磨損 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(yán)重的磨損。我們在一次測厚中，發(fā)現(xiàn)一根管子下部向內(nèi)傾斜，結(jié)果管壁減薄程度（剩2mm）大大超過其它管子（平均剩4.1mm）管子對接焊縫的小凸臺也會導(dǎo)致焊縫被磨平并使焊縫上部管壁輕微減薄，如圖三所示： 在一次泄漏停爐檢查中我們發(fā)現(xiàn)，安裝公司為了膜式壁對接，將肋片割開，管口對接焊好后，再將肋片焊好，但留下了一道道垂直方向的焊瘤凸起帶，使物料流沿焊瘤形成的溝槽向下沖刷管壁，使管壁減薄而泄漏?？梢娔な奖诖怪泵嫔媳仨毐ＷC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海▊€別電廠采用）卻可使面壁物流遠(yuǎn)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(fù)荷。 1.3 四角縫的磨損 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，要將焊縫打磨平整滑。1.4與爐膛出口、看火孔澆注料相鄰處的磨損、凸起物處的磨損 爐膛出口、看火孔的澆注料的邊緣面應(yīng)該剛好包覆膜式壁管子，如圖4，這樣可使物料流沿澆注料邊緣面沖刷肋片，而不是沖刷相鄰的管壁，澆注料施工時應(yīng)注意這一點，一定要使?jié)沧⒘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)。按照歷次積累的經(jīng)驗，我們在CFB鍋爐每運行3-4個月后例行檢查，即搭腳手架至爐膛出口處，從上至下對膜式壁進行全面徹底的檢查，每根管子都要摸查一遍，不放過任何凹溝和凸起。因為我們曾經(jīng)因為鍋爐安裝公司遺留在膜式壁上的角鐵頭而出現(xiàn)了幾次局部磨損泄漏停爐，犯了不該犯的錯誤。 因此，鍋爐竣工后應(yīng)認(rèn)真檢查。1.5布風(fēng)板與落渣管接合處的磨損 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(fēng)板連焊處很容易開焊斷裂，從而使渣料漏入風(fēng)室，不但使一次風(fēng)短路影響流化效果，而且落入風(fēng)室的渣料小顆粒還容易堵塞風(fēng)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；實踐證明落渣管膨脹節(jié)膨脹量不夠是交接處斷裂的主要原因，我們采用在落渣管與水冷風(fēng)室下層交接處膨脹節(jié)上再加一個金屬波紋管膨脹節(jié)，徹底解決了斷裂的問題。還可以在落渣管（風(fēng)室段）上垂直方向焊上4-6道肋片，不但可增強落渣管散熱效果，加熱一次風(fēng)，還可防止落渣管因受熱不均產(chǎn)生的彎曲變形（油槍火焰直沖一側(cè)），從而減輕與布風(fēng)板焊接處的斷裂程度。 2、過熱器管子的磨損 從旋風(fēng)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(rèn)真檢查管排是否整齊而無錯排出列的管子。為防止煙氣走廊的形成，我們在管排中間插上幾根水平的不銹鋼鐵板固定好，強制使管排整齊，并在磨損嚴(yán)重的前三排管子上加焊護瓦，有效的減輕了磨損情況。 3、省煤器管子的磨損 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2-3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