葛黨生 劉志

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的鍋爐已經(jīng)無法適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)的根本需求。循環(huán)流化床鍋爐在適應(yīng)的過程中，其受熱面的磨損程度，將直接影響鍋爐的熱效率。文章基于此論述了循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；磨損；防磨材料；爐內(nèi)受熱面；對(duì)流受熱面

中圖分類號(hào)：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）12-0066-03

在當(dāng)前工業(yè)化迅速發(fā)展的過程中，煤炭作為工業(yè)發(fā)展中的首選燃料，在燃燒的過程中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染， 而煤粉燃燒技術(shù)的發(fā)展，并不能阻擋由于煤質(zhì)下降對(duì)能源生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)所帶來的越來越大的危害勢頭。因此，新一代的燃燒技術(shù)——具有高效低污染、煤種適應(yīng)性較好的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在循環(huán)流化床鍋爐適應(yīng)的過程中，能夠憑借其設(shè)計(jì)、制造上優(yōu)勢受到人們的青睞，與傳統(tǒng)的鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐在適應(yīng)的過程中，能夠有效的解決傳統(tǒng)鍋爐中出力過低、點(diǎn)火啟動(dòng)困難、運(yùn)行中容易超溫結(jié)焦以及運(yùn)行不安全等問題。然而在循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際適應(yīng)的過程中，基于自身的局限性，仍存在著嚴(yán)重的設(shè)備磨損問題，這些影響因素直接限制了鍋爐的運(yùn)行周期，在增加鍋爐停爐率的同時(shí)，還會(huì)增加鍋爐的檢修成本。由此不能看出，在循環(huán)流化床鍋爐使用的過程中，能夠采用合理、有效、經(jīng)濟(jì)的防磨技術(shù)，將直接關(guān)系著循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行。在此，本文從以下幾個(gè)方面出發(fā)，針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中存在的問題及采取的相關(guān)措施，做以下簡要分析：

一、循環(huán)流化床鍋爐磨損的機(jī)理及部位

在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的過程中，在其結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著不同的方向、速度、角度、顆粒濃度、射流及氣泡，導(dǎo)致在其正常使用的過程中，這些影響因素以各種形式作用于鍋爐的工作表面，再加上在其運(yùn)行的同時(shí)，其他腐蝕氣體的影響，使其在原有的基礎(chǔ)上形成復(fù)雜的磨損過程，直接阻礙鍋爐的正常運(yùn)行。在循環(huán)流化床鍋爐磨損的過程中，按照磨損部位及磨損程度將其分為沖蝕磨損、磨料磨損以及腐蝕磨損等幾個(gè)方面。在鍋爐日常運(yùn)行的過程中，凡是與物料及含飛灰的爐氣接觸部分，都存在很大程度上的磨損，在其磨損的過程中，其主要部位包括以下幾方面：布風(fēng)裝置風(fēng)帽、風(fēng)帽孔，爐膛水冷壁，二次風(fēng)噴嘴，爐內(nèi)受熱面，爐頂受熱面，外置式流化床換熱器及對(duì)流煙道受熱面等。

二、循環(huán)流化床鍋爐磨損的原因

在循環(huán)流化床鍋爐使用的過程中，其自身的水冷壁管磨損在很大程度上與煤粉爐有著密切的聯(lián)系，其主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先，在大量煙氣排放的過程中，其自身包含的固體顆粒能夠在一定程度上對(duì)水冷壁管進(jìn)行沖刷，加強(qiáng)壁管內(nèi)部的磨損；其次，基于鍋爐內(nèi)部存在的內(nèi)循環(huán)作用，導(dǎo)致大量固體顆粒在運(yùn)行的過程中，沿著爐膛四壁重新回落，以此形成第二次沖刷，尤其在水冷壁管和耐火材料層過渡區(qū)的凸出部位。在影響訓(xùn)練流化床鍋爐磨損的原因中，主要包括以下幾個(gè)方面：

（一）煙氣流速影響

在鍋爐運(yùn)行的過程中，排除的煙氣流速越高，對(duì)鍋爐的磨損越重；且煙氣流速與風(fēng)量也有著一定的聯(lián)系，風(fēng)量越大，則磨損量越大；若二次風(fēng)量越大，則會(huì)對(duì)爐內(nèi)燃燒的狀況進(jìn)行劇烈的擾動(dòng)，直接增加受熱面積的磨損量，而這些都會(huì)給鍋爐造成

損失。

（二）煙氣顆粒濃度影響

在鍋爐燃料燃燒后，勢必會(huì)排除大量的煙氣，這些煙氣在排出的過程中，煙氣內(nèi)顆粒濃度越大，則會(huì)直接增加鍋爐的受熱磨損面，其核心原因在于煙氣顆粒的數(shù)目越大，在排除的過程中，會(huì)直接沖撞鍋爐管壁。由此在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的過程中，基于鍋爐自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的循環(huán)性，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部負(fù)荷大幅度提高，負(fù)荷一旦提高，則會(huì)造成床層密度及床層差壓增大，顆粒濃度一旦增大，則鍋爐的磨損量也會(huì)大幅度增加。

（三）燃料性質(zhì)的影響

燃料在燃燒的過程中，其顆粒硬度、灰分程度，都會(huì)對(duì)鍋爐造成磨損。在其燃燒的過程中，灰分越大，對(duì)受熱面管壁的切削作用越強(qiáng)烈，則磨損量越大。尤其在摻燒煤矸石或其它高硬度燃料的過程中，會(huì)在原有的基礎(chǔ)上大大縮短受熱面管爆管得運(yùn)行時(shí)間。

（四）鍋爐安裝及質(zhì)量檢修

在對(duì)鍋爐造成磨損的過程中，與鍋爐的安裝及檢修質(zhì)量有一定的聯(lián)系。在鍋爐安裝使用的過程中，若沒有正確的對(duì)其安裝，勢必會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)造成大量顆粒的外漏，在加劇鍋爐磨損的同時(shí)，還為鍋爐今后的投入使用埋下了安全隱患。

（五）鍋爐自身動(dòng)力場的影響

在鍋爐自身運(yùn)行的過程中，基本鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局限性，爐膛內(nèi)煙氣在排除的過程中，處于不均勻的狀況，且四角處的煙氣流速普遍比中間的大很多，因而造成的磨損程度也要比其他部位

嚴(yán)重。

三、循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施

在循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行的過程中，加強(qiáng)鍋爐的防磨措施，不僅能提高鍋爐的熱效率，還能在原有的基礎(chǔ)上延長鍋爐的使用壽命，在節(jié)省成本投入的同時(shí)，還保障了鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)效益。在其采取的防磨措施中，主要包括以下方面：

（一）選擇合適的流化床防磨材料

在提高循環(huán)流化床鍋爐防磨措施的過程中，其基本前提在于選擇合適的流化床方面材料，以便從根本上提高循環(huán)流化床鍋爐的綜合性能，在降低鍋爐自身成本的同時(shí)，還能提高鍋爐的使用性能。然而在材料實(shí)際選取的過程中，既不能選擇過分昂貴的材料，避免鍋爐的整體造價(jià)過高。在其選擇的過程中，一般需要遵循以下原則：首先，低碳鋼和合金鋼用于氧化性氣氛下的傳熱耐壓件和其他結(jié)構(gòu)件；其次，在鍋爐材料選擇的過程中，應(yīng)偏重于高度耐高溫復(fù)合耐火材料的選用。該材料在使用的過程中，能夠在材料表層形成一層釉面，該釉面能夠有效的提高鍋爐材料的高溫強(qiáng)度、耐溫性能及高溫中的抗磨損、抗腐蝕及熱穩(wěn)定性，在延長鍋爐使用壽命的同時(shí)，還能增加鍋爐自身的抗

磨性。

（二）采用金屬表面熱噴涂技術(shù)和其他表面處理技術(shù)防磨

在鍋爐正常運(yùn)行的過程中，通過在鍋爐金屬表面噴涂技術(shù)也能增加鍋爐的防磨性與抗腐蝕性，其主要原因包括以下兩個(gè)方面：首先，在使用噴涂技術(shù)的過程中，金屬表面的涂層硬度能夠在很大程度上大于基體自身的硬度；其次，在鍋爐投入使用的過程中，在高溫的影響下，能夠使涂層在原有的基礎(chǔ)上形成致密、堅(jiān)硬及化學(xué)穩(wěn)定性好的氧化層，這種氧化層能夠憑借自身的牢固性減輕煙灰顆粒對(duì)鍋爐設(shè)備的磨損。

（三）爐內(nèi)受熱面的防磨

循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行的過程中，其爐內(nèi)受熱面的磨損程度將直接影響著鍋爐的整體熱效率。由此就需要相關(guān)人員在鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠采用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方式，加強(qiáng)爐內(nèi)受熱面的防磨。在其加強(qiáng)的過程中，主要包括以下幾個(gè)方面：首先，鍋爐內(nèi)部受熱面的設(shè)計(jì)要合理。燃料在鍋爐內(nèi)部燃燒的過程中，往往是低溫燃燒，其飛灰在排出的過程中，并沒用經(jīng)過一定的熔化與凝固，因而其本身比較軟，再加上爐內(nèi)灰粒流動(dòng)方向與膜式水冷壁布置同向，不容易產(chǎn)生撞擊，能夠有效的將磨損控制在規(guī)定范圍內(nèi)。除此之外，在整個(gè)爐內(nèi)受熱面防磨措施中，爐膛內(nèi)屏式過熱器和屏式再熱器的設(shè)計(jì)，多采用膜式結(jié)果，能夠在其使用的過程中，使煙氣形成垂直的流動(dòng)模式，將磨損降到最低。

（四）對(duì)流受熱面的防磨

在對(duì)流受熱面的防磨措施中，主要包括以下幾個(gè)方面：第一，在鍋爐運(yùn)行的過程中，可以通過氣固分離裝置來提高鍋爐的分離效果，同時(shí)在條件允許的狀況下，在爐內(nèi)按照一定的飛灰除塵器，在降低飛灰濃度的同時(shí)，還能降低飛灰對(duì)受熱面的磨損程度；第二，在鍋爐設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合著鍋爐的使用用途，選擇合適的煙速；第三，在鍋爐整體運(yùn)行的過程中，應(yīng)適當(dāng)?shù)慕档退俣葓雠c飛灰濃度場，以此來平衡煙速的實(shí)際運(yùn)行，避免局部嚴(yán)重磨損的現(xiàn)象發(fā)生；第四，在鍋爐使用的過程中，管理人員可以采用管壁表面處理技術(shù)來提高鍋爐壁管的抗磨性；第五，在提高鍋爐防磨措施的過程中，管理人員可以采取必要的防腐蝕措施，避免磨損與腐蝕的同時(shí)發(fā)生。

（五）高溫氣固分離器的防磨

旋風(fēng)分離器是目前循環(huán)流化床鍋爐中最常用的氣固分離裝置，旋風(fēng)分離器易磨區(qū)域的防磨方法是采用磚砌結(jié)構(gòu)而不是采用常規(guī)的耐火材料澆注。另一種方法是在易磨區(qū)域安裝防磨瓦，這種方法價(jià)格較低。

在生產(chǎn)實(shí)踐中主要的磨損問題有：

1．布風(fēng)板是的風(fēng)帽磨損，采用耐高溫耐磨材質(zhì)解決，并需停爐時(shí)注意檢查更換。

2．密相區(qū)爐墻的磨損較快，采用高強(qiáng)耐磨耐火材料。

3．水冷壁和密相區(qū)的接合部位的沖刷磨損，一般采用彎管避讓加噴涂技術(shù)減小磨損，旋風(fēng)分離器前的煙道中的受熱面加防磨瓦，分離器后的煙氣沖刷磨損一般只需在設(shè)計(jì)中考慮，運(yùn)行中很少出現(xiàn)

問題。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，循環(huán)流化床鍋爐在使用的過程中，其防磨措施的加強(qiáng)，在提高鍋爐自身使用性能的同時(shí)，還能在原有的基礎(chǔ)上延長鍋爐的使用壽命，在提高燃料燃燒效率的同時(shí)，還能充分發(fā)揮鍋爐自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為其今后的投入使用奠定基礎(chǔ)。由此就需要相關(guān)負(fù)責(zé)人能夠?qū)ζ湟灾匾?，在使用的過程中通過采取一定的措施來提高鍋爐的防磨性能，以此來提高自身的熱

效率。

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（責(zé)任編輯：趙秀娟）