混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損問題的研究

【摘 ?要】混燒型循環(huán)硫化床鍋爐在使用過程中會出現(xiàn)磨損，影響鍋爐的正常運行，降低鍋爐的應用效果和安全性，所以我們要注意，做好磨損問題的研究。詳細研究混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的預防和控制工作，確保鍋爐正常、高效、安全運行。本文根據(jù)作者的實踐經(jīng)驗和學習理解，首先分析了混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的磨損機理，并提出了混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的防治建議，為相關工作的實踐提供參考。

【關鍵詞】混燒型循環(huán)硫化床鍋爐;磨損機理;研究

引言

與其他常規(guī)鍋爐類型相比，混燒型循環(huán)硫化床鍋爐具有更顯著的優(yōu)勢，其中可以增加煤的燃燒，減少空氣污染物的排放，如NO、SO2等，確保減少和改善正常生產(chǎn)期間產(chǎn)生的溫室氣體，增加煤炭能源的使用效率。然而，在混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的運行期間，容易發(fā)生顯著的磨損，這影響正常使用。因此，我們必須客觀地了解磨損原理，并以預防和控制磨損工作為目標，確?；鞜脱h(huán)硫化床鍋爐可以正常使用。

一、混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的概念和磨損機理

混燒型循環(huán)硫化床燃燒技術是利用固體燃料顆粒，在煙囪中硫化和燃燒。例如，當其中所含的氣體通過燃料顆粒床時，固體燃料顆粒在硫化作用下的浮力等于顆粒攜帶的重力，固體顆粒也具有相應的懸浮狀態(tài)。隨著空氣流速增加，顆粒層的高度連續(xù)增加，使得顆粒具有更快的移動速度，因此發(fā)生燃燒現(xiàn)象。此時，固定床材料旋轉，當處于該狀態(tài)時，固體顆粒被徹底燃燒。如果空氣流速相對較慢，則需要一定量的高濃度顆粒，這就需要使用分離器材料進行膨脹收集，回收爐允許回到進料裝置，使鍋爐中的物料有效燃燒，這是混燒型循環(huán)硫化床燃燒技術。

混燒型循環(huán)硫化床燃燒以選定的方式循環(huán)，采用低溫燃燒循環(huán)，這在正常情況下爐內不會進行一次性燃料完全燃燒，使燃料顆粒較大，爐子會在下部內壁進行第二次燃燒。由于燃料顆粒較小，相同材料與煙氣進入分離器，然后重新進入焚燒爐，直到最后完成完全燃燒，這個過程是在鍋爐中進行的，容易引起磨損。混燒型循環(huán)硫化床鍋爐有兩種類型的磨損，一種是局部磨損，另一種是均勻磨損。在運動過程中將材料沿與水冷壁中心線相同的方向移動，將導致均勻磨損。這種磨損分布更平滑，磨損更少。如果方向不同，則會存在一定角度，這會導致局部磨損，這對鍋爐來說更為廣泛且有害。與其他鍋爐類型相比，磨損率也更高，盡管共燒循環(huán)硫化床鍋爐有其自身的優(yōu)點，運行1000小時后，可能發(fā)生約2毫米的磨損，因此對于混燒型循環(huán)硫化床鍋爐運行來說，預防和控制硫化床的磨損尤為重要。

二、混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的預防和控制措施

（1）燃料選擇和操作設定

適當?shù)娜剂线x擇和調節(jié)操作是預防和控制混燒型硫化床鍋爐磨損的最重要的技術方法。在燃料材料的選擇上，我們必須了解鍋爐尺寸和磨損程度，煤的可磨性系數(shù)與材料的直徑成反比，根據(jù)此關系我們可以做出合理的燃料選擇。例如，盡量避免鍋爐中的可磨性和灰質較差的材料，而材料尺寸應控制在13mm以內，還要注意比例，設置為2mm或更小的15%，從2毫米到10毫米的70%，10毫米到13毫米的15%，這可以顯著減少磨損。進行有效調整，保證足夠的空氣流量，并在此基礎上，控制爐風，從而降低風速，減少磨損，降低功耗。如果氣泡過多，風速過快，那么回塵量就會明顯增加，這會增加負荷反饋系統(tǒng)，灰料往往會回灰，影響正常生產(chǎn)，從這個角度來看，還要控制硫化過程。

（2）防止爐內磨損

在燃燒室上方部分和水冷壁的過渡處，不僅應澆注耐磨混凝土，還應鋪設耐磨保護板，并應考慮施工控制質量，以達到更好的磨損保護效果。在旋風出口的位置，設置易燃材料，它將在大約90°的運動角度，將承載左右墻壁之間的角度，這將有效保護瓷磚和添加保護傳熱系數(shù)，大到足以實現(xiàn)有針對性的磨損保護。就回硫系統(tǒng)而言，應適當增加內襯，該內襯耐磨且不干擾熱交換性能，以減少磨損次數(shù)和頻繁檢查。對于混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損來說，具有一定的規(guī)則和特性，突出部件和其他部件依次更容易磨損，如觀察孔、返回輸出端口等。對端口和熱探頭要測量壓力、熱電偶溫度測量等，有助于提高抗磨損系數(shù)，并需要在日常工作中加強管理、檢查并進行相應的維修工作以修復磨損。

（3）防止受熱面磨損

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐燃燒室上方，水壁作為加熱表面，直接參與傳熱過程，具有良好的耐熱性，因此其表面一般更容易磨損，特殊的磨損保護裝置直接接觸燃燒材料，非常容易磨損。整個水壁為均勻磨損，這是正?，F(xiàn)象，但如果是局部磨損，一定要注意它，因為它很容易造成管道破裂，影響生產(chǎn)，造成事故。因此，按照規(guī)定的設計要求，在安裝過程中要精確定位，焊接時形成更光滑、更清潔的表面，避免物料在水管壁中心線運動過程中向上改變角度，從而減少局部磨損。此外，應分析節(jié)能器、過熱器、空氣預熱器等的磨損情況，以確定磨損的位置和程度，然后采取有針對性的措施防止磨損。通過適當?shù)难芯亢蛯嵺`證明，在過熱器、節(jié)能器通風側從35°到50°和315°到325°的彎頭，通過排水管和邊緣的墻壁，只要形成煙氣走廊，磨損就會嚴重，需要鋪設金屬磨損保護板或具有良好導熱性的保護板。如果這是在每個節(jié)能器上方新安裝的鍋爐，將爐內耐熱磚投射到100毫米至200毫米的爐子中，那么它可以形成對煙道走廊的有效屏障，實現(xiàn)制動效果和進一步實現(xiàn)磨損保護的效果和目的。

（4）深度脫硫

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐可以根據(jù)空氣的分類進行相應的燃燒，也可以在低溫下進行燃燒，這可以促進降低氮氧化物的形成。在相同的鍋爐運行時間下，氧氣和氮氣含量大大降低，鍋爐在燃燒過程中需要排放大量污染物，并且相應狀態(tài)也增加了對鍋爐的要求。因此，不可避免地要提高鍋爐的深度脫硫。我國鍋爐的分布非常廣泛，雖然鍋爐的數(shù)量非常大，但脫硫技術還不是很先進。當環(huán)境污染嚴重時，必須集中精力研究和開發(fā)鍋爐深度脫硫，解決煤炭脫硫問題。按照新的排放標準嚴格執(zhí)行，使二氧化硫排放量逐漸減少。為了完全消除這種污垢排放問題，必須在循環(huán)硫化床中加入一些石灰石進行脫硫工作，這種脫硫過程更好。然而，使用該方法需要灰分處理，這會不斷降低競爭力，深度脫硫成為循環(huán)硫化床鍋爐運作的一個非常重要的過程。

三、結論

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐有其自身的特點和優(yōu)勢，可以減少對環(huán)境的影響，降低溫室效應，提高煤炭的利用率，但也有明顯的缺點，比如容易磨損，因此我們應注意并做好防控工作，盡量減少磨損的發(fā)生，確?；鞜脱h(huán)硫化床鍋爐的正常安全運行。為我國經(jīng)濟社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展做出積極探索與努力，實現(xiàn)我國經(jīng)濟建設的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張焱.混燒型循環(huán)硫化床鍋爐爐膛受熱面磨損及預防技術研究[J].化工管理，2018（27）：156–157.

[2]吳勇.混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的發(fā)展過程及趨向[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2018（9）：164–165.

[3]韓國星.混燒型循環(huán)硫化床鍋爐爐膛受熱面磨損及防治技術探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（23）：158–159.

作者簡介：

魏光，男，天津市人，1981年出生，本科學歷，工程師，華電國際電力股份有限公司天津開發(fā)區(qū)分公司，研究方向：發(fā)電廠集控運行。

（作者單位：華電國際電力股份有限公司天津開發(fā)區(qū)分公司）