防磨綜合治理技術(shù)在440T/h CFB鍋爐上的應(yīng)用

摘 要：針對440T/H CFB鍋爐由于受熱面磨損而影響鍋爐長周期穩(wěn)定運行，經(jīng)過研究、分析、探索，提出解決防止磨損的方案，采用增設(shè)防磨梁加噴涂的綜合治理辦法，并在三臺鍋爐上實施，收到了明顯的效果。

關(guān)鍵詞：CFB鍋爐；防磨梁；防磨綜合治理技術(shù)；噴涂

1 設(shè)備概括

循環(huán)流化床鍋爐是一種高效、低污染的潔凈燃燒產(chǎn)品。自上世紀(jì)七十年代以來，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在國內(nèi)外得到了迅速的推廣與發(fā)展。但由于循環(huán)流化床鍋爐自身的特點，受熱面的磨損制約著鍋爐長周期安全穩(wěn)定運行。國內(nèi)外有關(guān)專家一直在研究，至今也未找到能夠徹底解決鍋爐受熱面磨損的辦法。但是經(jīng)過多年的探索、研究，得到了減少磨損的很多辦法，如：利用軟著落、讓管、增設(shè)防磨梁技術(shù)、水冷壁受熱面噴涂技術(shù)等等，均收到很好的效果。

某公司熱電生產(chǎn)中心有三臺440T/h CFB鍋爐，型號為UG-440/10-M，額定主蒸汽壓力10.0MPa，額定主蒸汽溫度540℃，主給水溫度230℃，鍋爐排煙溫度138℃，空氣預(yù)熱器進風(fēng)溫度20℃，鍋爐效率91.52%，燃料消耗量為56噸/時，石灰石消耗量4.5噸/時，一二次風(fēng)量比55：45，鍋爐循環(huán)倍率為25-30，脫硫效率（鈣硫摩爾比為2.0時）≥90%。該鍋爐由無錫鍋爐廠生產(chǎn)，系高溫高壓，單鍋筒，單爐膛，自然循環(huán)，全懸吊結(jié)構(gòu)，全鋼架π型布置。爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是兩只蝸殼式絕熱旋風(fēng)分離器，尾部豎井煙道布置兩級三組對流過熱器，過熱器下方布置四組省煤器及一、二次風(fēng)各三組空氣預(yù)熱器。鍋爐采用的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，燃燒系統(tǒng)中，給煤機將煤送入落煤管進入爐膛，鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風(fēng)機提供。一次風(fēng)機送出的空氣經(jīng)一次風(fēng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后由左右兩側(cè)風(fēng)道引入爐下水冷風(fēng)室，通過水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽進入燃燒室；二次風(fēng)機送出的風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后，通過分布在爐膛前后墻上的噴口噴入爐膛，補充空氣，加強擾動與混合。燃料在爐膛內(nèi)與流化狀態(tài)下的循環(huán)物料摻混燃燒，床內(nèi)濃度達(dá)到一定后，大量物料在爐膛內(nèi)呈中間上升，貼壁下降的內(nèi)循環(huán)方式，沿爐膛高度與受熱面進行熱交換，隨煙氣飛出爐膛的眾多細(xì)小物料經(jīng)蝸殼式絕熱旋風(fēng)分離器，絕大部分物料又被分離出來，從返料器返回爐膛，再次實現(xiàn)循環(huán)燃燒。而比較潔凈的煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)向室、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、一、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器由尾部煙道排出。由于采用了循環(huán)流化床燃燒方式，通過向爐內(nèi)添加石灰石，能顯著降低煙氣中SO2的排放，采用低溫和空氣分級供風(fēng)的燃燒技術(shù)能夠顯著抑制NOX的生成。其灰渣活性好，具有較高的綜合利用價值，也符合國家環(huán)保要求。本鍋爐無中間再熱，采用切換母管制運行方式。三臺鍋爐分別于2007年5月、8月、10月投入運行，自從投運以來，受熱面磨損相當(dāng)嚴(yán)重，三臺鍋爐先后發(fā)生過19次爆管，由于磨損爆管有16次。尤其在2009年到2010年期間，由于磨損而引起的爆管頻繁發(fā)生，在2010年1月到2月份，#0鍋爐連續(xù)發(fā)生過3次爆管，嚴(yán)重威脅著鍋爐的長周期、安全運行，也影響了下游的煤化工生產(chǎn)線的正常供汽，生產(chǎn)一度陷入被動狀態(tài)。

經(jīng)過長期監(jiān)測、對比分析發(fā)現(xiàn)，易磨損部位主要集中在：鍋爐讓管部位兩米范圍內(nèi)，水冷壁管的磨損速率約0.1-0.25mm/月；過熱屏、水冷屏穿墻管部位；爐膛出口左右側(cè)煙窗部位（距煙窗口兩米五范圍內(nèi)），后墻爐膛出口處（距兩側(cè)煙窗口各一米二）；爐膛四角部位；#0鍋爐前墻密相區(qū)0.3-0.8米處存在局部嚴(yán)重磨損；尾部頂棚管及轉(zhuǎn)向室處。

2 受熱面磨損機理

CFB鍋爐與傳統(tǒng)的煤粉鍋爐不同，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，在分離器內(nèi)進行氣、固兩相分離，被分離后的煙氣經(jīng)分離器上部出口，進入鍋爐尾部煙道，被分離出來的固體粒子，經(jīng)回料閥再返回爐膛下部。在CFB鍋爐的運行中，含有燃料、燃燒床料、石灰石及其反應(yīng)產(chǎn)物的固體床料，在爐膛-分離器-返料閥-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)以850～950℃進行高效率燃燒及脫硫反應(yīng)。除部分床料在這一回路中作外循環(huán)流動外，其余床料在重力作用下，在爐內(nèi)不斷地進行內(nèi)循環(huán)流動。因此，在循環(huán)回路的相應(yīng)部位必然產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。

循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)受熱面材料的磨損一般規(guī)律以如下關(guān)系表達(dá)式：

E=CημV3τ

式中：

E-磨損量；C-比例系數(shù)；η-顆粒在受熱面的撞擊率；μ-顆粒濃度；V-煙氣速度；τ-時間；

上式表明：當(dāng)煤種（灰粒特性系數(shù)與其相關(guān)）和鍋爐結(jié)構(gòu)形式一定時，循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損量與煙氣速度的3次方成正比。從流體動力特性看，循環(huán)流化床鍋爐爐膛處于快速流態(tài)化狀態(tài)，在快速床中，爐膛四周近壁區(qū)顆粒團（以下簡稱貼壁流）沿著向下加速流動，其末端速度較大，達(dá)到8m/s，并且濃度成指數(shù)增加。貼壁流速度高和濃度大是造成水冷壁過渡區(qū)域磨損嚴(yán)重的主要原因。

爐膛四角磨損的機理主要是：為了防止四角局部磨損，中心在機組安裝期間，對四角每側(cè)一根半管子覆蓋了澆注料，澆注料施工時工藝較差，邊角不平整、弧度不符合設(shè)計要求，有局部形成外弧度的部位，導(dǎo)致貼壁下降流流向改變，造成局部磨損嚴(yán)重。

爐膛出口煙窗處磨損機理主要是：爐膛出口煙氣流通截面積減小，煙氣流向發(fā)生90°改變，煙氣流速增加，導(dǎo)致受熱面單側(cè)磨損加劇。

3 防磨梁技術(shù)簡介

防磨梁技術(shù)是由西安熱工研究院研究開發(fā)的，用于解決CFB鍋爐爐膛受熱面防止磨損的一項專利技術(shù)，在國內(nèi)一些大型鍋爐上進行了應(yīng)用，有良好的效果。

防磨梁技術(shù)原理如下：由于高速運動的顆粒是磨損的主要原因，因此降低貼壁流顆粒速度是減輕磨損的主要手段。通過在磨損區(qū)域內(nèi)布置多個凸臺，使得貼壁流在下降過程中和凸臺發(fā)生非彈性碰撞，碰撞后顆粒速度大幅度降低。另外，由于防磨凸臺的高度方向伸出水冷壁的貼壁流的邊界層，使得高濃度的灰粒遠(yuǎn)離了受熱面，降低了受熱面附近的顆粒濃度。由于受熱面附近的顆粒濃度和速度均同時大幅度降低，從而使磨損能夠大幅度減小。endprint

防磨梁技術(shù)原理示意圖見圖1。凸臺主體由澆注料澆注而成，由抓釘固定在膜式水冷壁上。

防磨梁技術(shù)的關(guān)鍵點有：（1）內(nèi)部金屬件的結(jié)構(gòu)及選材；（2）防磨凸臺的截面形狀；（3）防磨凸臺的位置設(shè)置；（4）凸臺內(nèi)部澆注料的特有固定方法。

4 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用

為了解決公司熱電中心鍋爐磨損問題，通過調(diào)查、研究，在爐膛內(nèi)水冷壁管排上加裝防磨梁，結(jié)合部分噴涂、局部進行覆蓋澆注料的綜合治理辦法，是最佳的防磨治理方案。

4.1 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用方案

根據(jù)公司熱電生產(chǎn)中心440T/hCFB循環(huán)流化床鍋爐實際運行情況，為了解決鍋爐受熱面磨損問題，由西安熱工研究院進行了設(shè)計，在鍋爐爐膛內(nèi)水冷壁管屏沿高度安裝6道防磨梁（如圖2所示），并對四角進行防磨處理（如圖3），澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，因此加裝防磨梁對床溫提高影響會很小。

圖3 前后墻左、右角局部防磨圖

4.2 應(yīng)用前的狀況

在2010年3月份#1鍋爐B級檢修中，根據(jù)實際情況，對受熱面進行了綜合防磨治理：對鍋爐水冷壁管屏縱向間隔加裝了6道防磨梁；對每道防磨梁上部200mm內(nèi)進行了噴涂處理；讓管上部兩米范圍內(nèi)全部噴涂；對爐膛四角原有澆注料旁邊各噴涂四根管子，不符合要求的澆注料重新處理；爐膛出口左右側(cè)一米外及中間部位進行了噴涂處理；爐膛出口左右側(cè)一米內(nèi)覆蓋了澆注料。

4.2.1 在綜合防磨治理前，鍋爐整體磨損嚴(yán)重，平均每月磨損量為0.1-0.25mm，局部磨損量達(dá)到每月1.5mm以上，爆管頻繁發(fā)生。停爐后補焊量較大，換管數(shù)量出現(xiàn)了遞增現(xiàn)象。在2010年3月份B級檢修期間，水冷壁讓管處更換管子310根，更換高度2.5米。

4.2.2 在防磨治理前后，主要運行參數(shù)如下：

#1鍋爐加裝防磨梁進行綜合治理，澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，加裝防磨梁后對鍋爐負(fù)荷及各參數(shù)整體影響不大。

在防磨治理前：2010年3月4日2：00時，鍋爐蒸發(fā)量360T/h，主給水流量380T/h，主給水溫度195℃，減溫水流量16.9T/h，主蒸汽壓力9.60MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量40.5T/h，爐膛下部床溫911℃，爐膛出口溫度901℃，返料器溫度916℃，料層差壓10.52KPa，氧量3.5%，爐膛出口負(fù)壓-20Pa，主一次風(fēng)量146000Nm3/h。

在防磨治理后：2010年4月28日10：41分，鍋爐蒸發(fā)量373T/h，主給水流量395T/h，主給水溫度162℃，減溫水流量16 T/h，主蒸汽壓力9.90MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量48.5T/h，爐膛下部床溫920℃，爐膛出口溫度870℃，返料器溫度900℃，料層差壓10.45KPa，氧量3.8%，爐膛出口負(fù)壓-30Pa，主一次風(fēng)量147000Nm3/h。

4.3 應(yīng)用前后的分析

熱電中心三爐兩機屬于母管制運行方式，向下游的煤化工裝置直接供應(yīng)高中壓新蒸汽，供汽量最大可達(dá)到600T/h以上。設(shè)計給水溫度為230℃，由于直供蒸汽量較大，汽輪發(fā)電機組進汽量相對減少，導(dǎo)致運行中鍋爐給水溫度較低，達(dá)不到設(shè)計要求，為防止鍋爐長期超負(fù)荷運行，按照鍋爐廠的要求，鍋爐只能按給水溫度帶負(fù)荷。當(dāng)給水溫度為130℃時，鍋爐可帶負(fù)荷369T/h，；當(dāng)給水溫度為150℃時，鍋爐可帶負(fù)荷381T/h，；當(dāng)給水溫度為180℃時，鍋爐可帶負(fù)荷401T/h。從防磨治理前后的參數(shù)進行分析，鍋爐蒸發(fā)量能夠達(dá)到設(shè)計要求，減溫水量沒有明顯增加，主蒸汽溫度可以很好的調(diào)控，在一次風(fēng)量沒有改變的前提下，爐膛下部床溫隨著負(fù)荷的增加升高了19℃，屬于正常范圍之內(nèi)。從運行的角度分析，防磨梁在440T/h CFB鍋爐上應(yīng)用是可行的。

熱電生產(chǎn)中心鍋爐受熱面在防磨治理之前，水冷壁管子磨損很嚴(yán)重，鍋爐讓管部位兩米范圍內(nèi)，水冷壁管的磨損速率約0.1-0.25mm/月；局部磨損超過1.5mm/月，每運行兩個月就要停爐檢查，補焊量較大，換管量逐步增加。在防磨治理之后，連續(xù)運行三個月停爐檢查（見圖4、圖5），對100個點（光管）進行觀測對比，在防磨治理后鍋爐啟動前進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.65mm（設(shè)計壁厚為5.0mm），最大為4.89mm，最小為4.38mm。鍋爐連續(xù)運行3個月后停爐對100個觀測點進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.64mm，最大為4.87mm，最小為4.37mm。三個月磨損為0.01mm。

5 結(jié)束語

在440T/h CFB鍋爐上加裝防磨梁、部分噴涂、局部嚴(yán)重磨損區(qū)域覆蓋澆注料的綜合防磨技術(shù)在熱電中心#1鍋爐上進行了應(yīng)用，經(jīng)過三個月的考驗，鍋爐運行穩(wěn)定，各項參數(shù)均在設(shè)計范圍之內(nèi)，受熱面的磨損得到了治理，磨損量在可控范圍之內(nèi)，應(yīng)用成功，為下游煤化工裝置的長期穩(wěn)定運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]楊建球，等.循環(huán)流化床鍋爐運行、改進及循環(huán)流化床鍋爐新技術(shù)與工程應(yīng)用手冊[M].北京：中國電力出版社.

[2]循環(huán)流化床鍋爐機組檢修導(dǎo)則[M].北京：中國電力出版社.

[3]孫獻斌，等.大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社.

作者簡介：閆象葵（1973-），男，本科，工程師，1997年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)機械設(shè)計與制造專業(yè)，現(xiàn)在神華新疆吐魯番煤化工有限責(zé)任公司機動工程部從事設(shè)備管理工作。endprint

防磨梁技術(shù)原理示意圖見圖1。凸臺主體由澆注料澆注而成，由抓釘固定在膜式水冷壁上。

防磨梁技術(shù)的關(guān)鍵點有：（1）內(nèi)部金屬件的結(jié)構(gòu)及選材；（2）防磨凸臺的截面形狀；（3）防磨凸臺的位置設(shè)置；（4）凸臺內(nèi)部澆注料的特有固定方法。

4 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用

為了解決公司熱電中心鍋爐磨損問題，通過調(diào)查、研究，在爐膛內(nèi)水冷壁管排上加裝防磨梁，結(jié)合部分噴涂、局部進行覆蓋澆注料的綜合治理辦法，是最佳的防磨治理方案。

4.1 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用方案

根據(jù)公司熱電生產(chǎn)中心440T/hCFB循環(huán)流化床鍋爐實際運行情況，為了解決鍋爐受熱面磨損問題，由西安熱工研究院進行了設(shè)計，在鍋爐爐膛內(nèi)水冷壁管屏沿高度安裝6道防磨梁（如圖2所示），并對四角進行防磨處理（如圖3），澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，因此加裝防磨梁對床溫提高影響會很小。

圖3 前后墻左、右角局部防磨圖

4.2 應(yīng)用前的狀況

在2010年3月份#1鍋爐B級檢修中，根據(jù)實際情況，對受熱面進行了綜合防磨治理：對鍋爐水冷壁管屏縱向間隔加裝了6道防磨梁；對每道防磨梁上部200mm內(nèi)進行了噴涂處理；讓管上部兩米范圍內(nèi)全部噴涂；對爐膛四角原有澆注料旁邊各噴涂四根管子，不符合要求的澆注料重新處理；爐膛出口左右側(cè)一米外及中間部位進行了噴涂處理；爐膛出口左右側(cè)一米內(nèi)覆蓋了澆注料。

4.2.1 在綜合防磨治理前，鍋爐整體磨損嚴(yán)重，平均每月磨損量為0.1-0.25mm，局部磨損量達(dá)到每月1.5mm以上，爆管頻繁發(fā)生。停爐后補焊量較大，換管數(shù)量出現(xiàn)了遞增現(xiàn)象。在2010年3月份B級檢修期間，水冷壁讓管處更換管子310根，更換高度2.5米。

4.2.2 在防磨治理前后，主要運行參數(shù)如下：

#1鍋爐加裝防磨梁進行綜合治理，澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，加裝防磨梁后對鍋爐負(fù)荷及各參數(shù)整體影響不大。

在防磨治理前：2010年3月4日2：00時，鍋爐蒸發(fā)量360T/h，主給水流量380T/h，主給水溫度195℃，減溫水流量16.9T/h，主蒸汽壓力9.60MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量40.5T/h，爐膛下部床溫911℃，爐膛出口溫度901℃，返料器溫度916℃，料層差壓10.52KPa，氧量3.5%，爐膛出口負(fù)壓-20Pa，主一次風(fēng)量146000Nm3/h。

在防磨治理后：2010年4月28日10：41分，鍋爐蒸發(fā)量373T/h，主給水流量395T/h，主給水溫度162℃，減溫水流量16 T/h，主蒸汽壓力9.90MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量48.5T/h，爐膛下部床溫920℃，爐膛出口溫度870℃，返料器溫度900℃，料層差壓10.45KPa，氧量3.8%，爐膛出口負(fù)壓-30Pa，主一次風(fēng)量147000Nm3/h。

4.3 應(yīng)用前后的分析

熱電中心三爐兩機屬于母管制運行方式，向下游的煤化工裝置直接供應(yīng)高中壓新蒸汽，供汽量最大可達(dá)到600T/h以上。設(shè)計給水溫度為230℃，由于直供蒸汽量較大，汽輪發(fā)電機組進汽量相對減少，導(dǎo)致運行中鍋爐給水溫度較低，達(dá)不到設(shè)計要求，為防止鍋爐長期超負(fù)荷運行，按照鍋爐廠的要求，鍋爐只能按給水溫度帶負(fù)荷。當(dāng)給水溫度為130℃時，鍋爐可帶負(fù)荷369T/h，；當(dāng)給水溫度為150℃時，鍋爐可帶負(fù)荷381T/h，；當(dāng)給水溫度為180℃時，鍋爐可帶負(fù)荷401T/h。從防磨治理前后的參數(shù)進行分析，鍋爐蒸發(fā)量能夠達(dá)到設(shè)計要求，減溫水量沒有明顯增加，主蒸汽溫度可以很好的調(diào)控，在一次風(fēng)量沒有改變的前提下，爐膛下部床溫隨著負(fù)荷的增加升高了19℃，屬于正常范圍之內(nèi)。從運行的角度分析，防磨梁在440T/h CFB鍋爐上應(yīng)用是可行的。

熱電生產(chǎn)中心鍋爐受熱面在防磨治理之前，水冷壁管子磨損很嚴(yán)重，鍋爐讓管部位兩米范圍內(nèi)，水冷壁管的磨損速率約0.1-0.25mm/月；局部磨損超過1.5mm/月，每運行兩個月就要停爐檢查，補焊量較大，換管量逐步增加。在防磨治理之后，連續(xù)運行三個月停爐檢查（見圖4、圖5），對100個點（光管）進行觀測對比，在防磨治理后鍋爐啟動前進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.65mm（設(shè)計壁厚為5.0mm），最大為4.89mm，最小為4.38mm。鍋爐連續(xù)運行3個月后停爐對100個觀測點進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.64mm，最大為4.87mm，最小為4.37mm。三個月磨損為0.01mm。

5 結(jié)束語

在440T/h CFB鍋爐上加裝防磨梁、部分噴涂、局部嚴(yán)重磨損區(qū)域覆蓋澆注料的綜合防磨技術(shù)在熱電中心#1鍋爐上進行了應(yīng)用，經(jīng)過三個月的考驗，鍋爐運行穩(wěn)定，各項參數(shù)均在設(shè)計范圍之內(nèi)，受熱面的磨損得到了治理，磨損量在可控范圍之內(nèi)，應(yīng)用成功，為下游煤化工裝置的長期穩(wěn)定運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]楊建球，等.循環(huán)流化床鍋爐運行、改進及循環(huán)流化床鍋爐新技術(shù)與工程應(yīng)用手冊[M].北京：中國電力出版社.

[2]循環(huán)流化床鍋爐機組檢修導(dǎo)則[M].北京：中國電力出版社.

[3]孫獻斌，等.大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社.

作者簡介：閆象葵（1973-），男，本科，工程師，1997年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)機械設(shè)計與制造專業(yè)，現(xiàn)在神華新疆吐魯番煤化工有限責(zé)任公司機動工程部從事設(shè)備管理工作。endprint

防磨梁技術(shù)原理示意圖見圖1。凸臺主體由澆注料澆注而成，由抓釘固定在膜式水冷壁上。

防磨梁技術(shù)的關(guān)鍵點有：（1）內(nèi)部金屬件的結(jié)構(gòu)及選材；（2）防磨凸臺的截面形狀；（3）防磨凸臺的位置設(shè)置；（4）凸臺內(nèi)部澆注料的特有固定方法。

4 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用

為了解決公司熱電中心鍋爐磨損問題，通過調(diào)查、研究，在爐膛內(nèi)水冷壁管排上加裝防磨梁，結(jié)合部分噴涂、局部進行覆蓋澆注料的綜合治理辦法，是最佳的防磨治理方案。

4.1 防磨綜合治理技術(shù)在#1鍋爐上應(yīng)用方案

根據(jù)公司熱電生產(chǎn)中心440T/hCFB循環(huán)流化床鍋爐實際運行情況，為了解決鍋爐受熱面磨損問題，由西安熱工研究院進行了設(shè)計，在鍋爐爐膛內(nèi)水冷壁管屏沿高度安裝6道防磨梁（如圖2所示），并對四角進行防磨處理（如圖3），澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，因此加裝防磨梁對床溫提高影響會很小。

圖3 前后墻左、右角局部防磨圖

4.2 應(yīng)用前的狀況

在2010年3月份#1鍋爐B級檢修中，根據(jù)實際情況，對受熱面進行了綜合防磨治理：對鍋爐水冷壁管屏縱向間隔加裝了6道防磨梁；對每道防磨梁上部200mm內(nèi)進行了噴涂處理；讓管上部兩米范圍內(nèi)全部噴涂；對爐膛四角原有澆注料旁邊各噴涂四根管子，不符合要求的澆注料重新處理；爐膛出口左右側(cè)一米外及中間部位進行了噴涂處理；爐膛出口左右側(cè)一米內(nèi)覆蓋了澆注料。

4.2.1 在綜合防磨治理前，鍋爐整體磨損嚴(yán)重，平均每月磨損量為0.1-0.25mm，局部磨損量達(dá)到每月1.5mm以上，爆管頻繁發(fā)生。停爐后補焊量較大，換管數(shù)量出現(xiàn)了遞增現(xiàn)象。在2010年3月份B級檢修期間，水冷壁讓管處更換管子310根，更換高度2.5米。

4.2.2 在防磨治理前后，主要運行參數(shù)如下：

#1鍋爐加裝防磨梁進行綜合治理，澆注料總覆蓋水冷壁面積約28m2，覆蓋面積小于水冷壁及水冷屏總面積的2%。根據(jù)水冷蒸發(fā)受熱面設(shè)計余量為3～5%左右，加裝防磨梁后對鍋爐負(fù)荷及各參數(shù)整體影響不大。

在防磨治理前：2010年3月4日2：00時，鍋爐蒸發(fā)量360T/h，主給水流量380T/h，主給水溫度195℃，減溫水流量16.9T/h，主蒸汽壓力9.60MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量40.5T/h，爐膛下部床溫911℃，爐膛出口溫度901℃，返料器溫度916℃，料層差壓10.52KPa，氧量3.5%，爐膛出口負(fù)壓-20Pa，主一次風(fēng)量146000Nm3/h。

在防磨治理后：2010年4月28日10：41分，鍋爐蒸發(fā)量373T/h，主給水流量395T/h，主給水溫度162℃，減溫水流量16 T/h，主蒸汽壓力9.90MPa，主蒸汽溫度538℃，給煤量48.5T/h，爐膛下部床溫920℃，爐膛出口溫度870℃，返料器溫度900℃，料層差壓10.45KPa，氧量3.8%，爐膛出口負(fù)壓-30Pa，主一次風(fēng)量147000Nm3/h。

4.3 應(yīng)用前后的分析

熱電中心三爐兩機屬于母管制運行方式，向下游的煤化工裝置直接供應(yīng)高中壓新蒸汽，供汽量最大可達(dá)到600T/h以上。設(shè)計給水溫度為230℃，由于直供蒸汽量較大，汽輪發(fā)電機組進汽量相對減少，導(dǎo)致運行中鍋爐給水溫度較低，達(dá)不到設(shè)計要求，為防止鍋爐長期超負(fù)荷運行，按照鍋爐廠的要求，鍋爐只能按給水溫度帶負(fù)荷。當(dāng)給水溫度為130℃時，鍋爐可帶負(fù)荷369T/h，；當(dāng)給水溫度為150℃時，鍋爐可帶負(fù)荷381T/h，；當(dāng)給水溫度為180℃時，鍋爐可帶負(fù)荷401T/h。從防磨治理前后的參數(shù)進行分析，鍋爐蒸發(fā)量能夠達(dá)到設(shè)計要求，減溫水量沒有明顯增加，主蒸汽溫度可以很好的調(diào)控，在一次風(fēng)量沒有改變的前提下，爐膛下部床溫隨著負(fù)荷的增加升高了19℃，屬于正常范圍之內(nèi)。從運行的角度分析，防磨梁在440T/h CFB鍋爐上應(yīng)用是可行的。

熱電生產(chǎn)中心鍋爐受熱面在防磨治理之前，水冷壁管子磨損很嚴(yán)重，鍋爐讓管部位兩米范圍內(nèi)，水冷壁管的磨損速率約0.1-0.25mm/月；局部磨損超過1.5mm/月，每運行兩個月就要停爐檢查，補焊量較大，換管量逐步增加。在防磨治理之后，連續(xù)運行三個月停爐檢查（見圖4、圖5），對100個點（光管）進行觀測對比，在防磨治理后鍋爐啟動前進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.65mm（設(shè)計壁厚為5.0mm），最大為4.89mm，最小為4.38mm。鍋爐連續(xù)運行3個月后停爐對100個觀測點進行測量，用算術(shù)平均法計算，100個點的平均壁厚為4.64mm，最大為4.87mm，最小為4.37mm。三個月磨損為0.01mm。

5 結(jié)束語

在440T/h CFB鍋爐上加裝防磨梁、部分噴涂、局部嚴(yán)重磨損區(qū)域覆蓋澆注料的綜合防磨技術(shù)在熱電中心#1鍋爐上進行了應(yīng)用，經(jīng)過三個月的考驗，鍋爐運行穩(wěn)定，各項參數(shù)均在設(shè)計范圍之內(nèi)，受熱面的磨損得到了治理，磨損量在可控范圍之內(nèi)，應(yīng)用成功，為下游煤化工裝置的長期穩(wěn)定運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2]循環(huán)流化床鍋爐機組檢修導(dǎo)則[M].北京：中國電力出版社.

[3]孫獻斌，等.大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社.

作者簡介：閆象葵（1973-），男，本科，工程師，1997年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)機械設(shè)計與制造專業(yè)，現(xiàn)在神華新疆吐魯番煤化工有限責(zé)任公司機動工程部從事設(shè)備管理工作。endprint