循環(huán)流化床鍋爐防磨技術(shù)探討

劉思權(quán)

（新鑫礦業(yè)阜康冶煉廠 阜康 831500）

1 概述

CFB鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，是介于煤粉爐懸浮式燃燒和鏈條爐層燃之間的燃燒方式。從這一低溫燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來，由于其對煤種的適應(yīng)性廣泛和節(jié)能環(huán)保的特性，使CFB鍋爐在全世界得到廣泛應(yīng)用。CFB鍋爐爐內(nèi)渣料中的細小顆粒物被煙氣攜帶沿爐膛上升至爐膛上部出煙口后進入旋風分離器，旋風分離器將捕獲一定粒度的固體顆粒，這些顆粒經(jīng)返料器再返回爐膛下部。在CFB鍋爐運行中，這些固體顆粒在這一循環(huán)回路中不停的循環(huán)流動，這一過程稱作外循環(huán)。同時一部分粒度較大的顆粒物在到達爐膛一定高度后在重力作用下會沿水冷壁下滑至爐膛低部，這一過程稱作內(nèi)循環(huán)。由于這兩種物料循環(huán)方式的存在，在循環(huán)回路中產(chǎn)生磨損也就不可避免。磨損不僅影響鍋爐的安全運行，還限制了這類鍋爐的一些優(yōu)點的發(fā)揮。

2 鍋爐磨損的具體情況及各種因素的分析

2.1 膜式水冷壁的磨損

膜式水冷壁的磨損位置主要有：膜式水冷壁上的凸起物處；水冷壁與耐磨澆筑料的交界處；膜式水冷壁管排的對接焊縫處；爐膛密相區(qū)；爐膛四角的密封板；布風板與落渣管接合處。

（1）膜式水冷壁與耐磨澆筑料交界處及密相區(qū)的磨損

這一區(qū)域的磨損非常嚴重，且檢修困難。當沿膜式壁面下降的物料碰到壁面上的凸起物或耐磨澆筑料時，會因為流向突然改變而形成渦流，大量的顆粒物因離心力的作用被拋向壁面，使與突起物或澆筑料相接處的管壁受到磨損，時間長了，管壁便會逐漸形成泄漏。

檢修措施：方法一是將磨損部位補焊磨平后，加焊防磨護板，但運行一段時間后，護板與水冷壁上部的焊縫會被磨開，并逐漸下磨，因為加焊防磨護板會形成新的突起，所以加焊防磨護板的效果是有限的，而且會形成新的磨損隱患。方法二是在方法一的基礎(chǔ)上不加焊防磨護板，而是用耐磨澆筑料在磨損部位砌一個45°斜面過渡，這種方法的使用壽命較第一種方法長，建議采用。

（2）膜式水冷壁管排的對接焊縫處的磨損

膜式水冷壁在安裝時的垂直度對磨損的影響至關(guān)重要，任何角度的傾斜以及壁面凸起物都將給壁面帶來嚴重的磨損。膜式水冷壁安裝或檢修完后垂直面上必須保證絕對的光滑，才能避免局部發(fā)生磨損。但有一種特殊情況，如果在膜式水冷壁間隔一定的高度上用澆筑料設(shè)置足夠?qū)挾鹊膿醢寤蛉α海ㄓ纸蟹滥チ海┛梢越档皖w粒物下落的速度而使壁面沖刷磨損減輕，但這種做法會明顯降低物料與管子的對流和輻射傳熱效果，從而降低了熱效率。

（3）爐膛四角的密封板磨損

爐膛四角的密封板由于物料濃度相對于水冷壁的其它部位較高，并且焊縫不平整焊道迸濺發(fā)生的可能性較大等因素，而會出現(xiàn)局部磨損的現(xiàn)象，因此每次停爐應(yīng)加強對四個角的檢查，阜康冶煉廠動力車間對45t/h鍋爐四個角上采取焊抓釘敷設(shè)耐磨澆筑料的辦法取得了非常好的防磨效果。

（4）布風板與落渣管接合處澆筑料的磨損

CFB鍋爐由于高溫渣料的磨損和鍋爐啟動停爐時熱振的作用，使這一部位的磨損很容易發(fā)生，嚴重時會因磨損使爐料從此處漏入風室，不但影響一次風的均勻分布，而且落入風室的渣料小顆粒會被一次風帶入風帽造成風帽小孔堵塞，目前我廠的防治措施是每次停爐時對此處加強檢查，并對澆筑料進行修補。

2.2 過熱器管壁的磨損

從旋風分離器中心筒出來的煙氣中仍含有一定濃度的顆粒物，這些顆粒物會因離心力的作用而偏向過熱器室與旋風分離器接合處的頂棚，轉(zhuǎn)向后會沖向過熱器，因此對過熱器上部管子上加防磨護瓦來進行防護。但為了保險起見，在過熱器第二層管子上也應(yīng)加焊防磨護瓦，另外，每次停爐要認真檢查管排上的防磨瓦是否齊全。

2.3 省煤器管子的磨損

省煤器管排最上邊兩排以及彎頭上一般設(shè)有防磨護瓦，防磨護瓦是耐磨的金屬材料可有效地保護護瓦下面的管子，但由于煙氣在局部可能會形成折流，所以還應(yīng)注意第三排管子的磨損，因為一旦發(fā)生泄漏，只有將泄漏的管子從聯(lián)箱根部堵死，將影響鍋爐的帶負荷能力。省煤器管與聯(lián)箱相連的穿墻管也都設(shè)計有防磨護瓦，因為這一部位也是磨損容易發(fā)生的地方。一般正常運行3～5年后，會有一部分防磨瓦被磨穿，所以應(yīng)定期檢查防磨瓦的磨損情況以及是否有脫落。

2.4 空氣預(yù)熱器管子的磨損

臥式空氣預(yù)熱器上三排管子一般都選用厚壁管子，并且在最上一排還設(shè)有防磨護瓦，但磨損仍然不可避免，一旦管子磨穿，就會造成一次風短路，風量減少，直接影響燃燒。目前CFB鍋爐一般都布置有兩組空氣預(yù)熱器，而有的鍋爐廠只為其中的一組空氣預(yù)熱器管子加焊防磨護板，造成未帶防磨護瓦的管箱磨損，所以檢修時應(yīng)注意檢查，最好將兩組空氣預(yù)熱器都設(shè)置防磨護瓦。

2.5 風帽的磨損

風帽的工作環(huán)境最為惡劣，雖然是耐磨的金屬材料制成，但磨損仍然很嚴重。CFB鍋爐物料流動的最大特點就是爐膛中心上升速度最快，而在四周靠近膜式水冷壁的物料流速比較慢。因此布風板四周處的風帽的磨損相對偏重，另外在靠近下煤口和返料口處的風帽由于物料濃度的影響磨損比其它部位更為嚴重些。風帽磨損的預(yù)防措施是在運行過程中合理控制一次風量和返料量，風帽一旦磨損就只有進行更換了。

2.6 澆筑料的磨損

澆筑料磨損最為嚴重的地方是爐膛出口至旋風筒之間頂棚，往往被煙氣沖刷成縱向的深溝，最終導(dǎo)致脫落。這一部位的磨損檢修非常困難，因其下部為旋風筒，空間大，施工時需搭腳手架，危險性較大。在停爐檢修時及時清除筒壁上的掛渣和突起，使旋風分離器的分離能力得到保證，從而減輕對尾部煙道受熱面的磨損。

3 結(jié)語

針對CFB鍋爐磨損的問題，要認真分析磨損機理并采取相應(yīng)的防磨措施，尤其是一些新型防磨材料的應(yīng)用，是可以在一定程度上解決鍋爐的磨損問題，提高鍋爐運行的可靠性和經(jīng)濟性。盡管我們在CFB鍋爐防磨損方面做了一些探索，但CFB鍋爐防磨損技術(shù)仍有待于進一步研究，還必須認真總結(jié)經(jīng)驗，虛心學(xué)習(xí)兄弟單位先進經(jīng)驗，才能把循環(huán)流化床爐防磨做得更深更細。