循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損的原因分析和預防措施論文
【摘 要】水冷壁管是循環(huán)流化鍋爐受熱面中磨損最嚴重的部位之一，本文對75t/h循環(huán)流化床鍋爐運行中水冷壁管磨損、泄漏的原因進(jìn)行了分析、總結，并提出相應的調整和改進(jìn)措施，延緩鍋爐水冷壁管的磨損，保證鍋爐安全、經(jīng)濟運行。
【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐 水冷壁管 磨損 原因分析 預防措施
一、前言
合肥天源熱電有限公司位于合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區，是合肥市熱力公司控股，是一家專(zhuān)業(yè)從事城市熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，是安徽省首家取得城市集中供熱資質(zhì)企業(yè)。主要向高新開(kāi)發(fā)區及西熱區企事業(yè)單位、民用熱用戶(hù)供汽和集中供熱。
二、鍋爐概況
合肥天源熱電有限3＃、4＃循環(huán)流化床鍋爐（YG-75/3.82-M1）是由濟南鍋爐集團有限公司制造生產(chǎn)的中溫、中壓鍋爐，采用旋風(fēng)分離器組成循環(huán)燃燒系統，爐膛為膜式水冷壁結構，過(guò)熱器分高、低二級過(guò)熱器，中間設噴水減溫器，尾部設三級省煤器和一、二次風(fēng)預熱器。
我公司兩臺循環(huán)流化床鍋爐返料系統鍋爐廠(chǎng)進(jìn)行了重新設計，4＃鍋爐旋風(fēng)分離器效率較3＃鍋爐高，正常運行中，3＃鍋爐爐膛差壓在0.3 Kpa左右，4＃鍋爐爐膛差壓在0.8 Kpa左右，最高時(shí)達1.4 Kpa。兩臺鍋爐投運一年多，爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過(guò)渡區域對接焊縫處（標高9360mm）出現泄漏，其中，3＃鍋爐出現一次，4＃鍋爐出現三次，造成被迫停爐檢修，進(jìn)行水冷壁管更換，影響正常生產(chǎn)，直接和間接經(jīng)濟損失都很大。
三、水冷壁管磨損機理
鍋爐水冷壁管的磨損主要集中在三個(gè)區域：爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過(guò)渡區域管壁的磨損；爐膛四周角落區域管壁的磨損；不規則區域管壁的磨損。
爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過(guò)渡區域管壁的磨損原因：一是沿爐膛內壁面下流的固體物料在交界區域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變，因而對水冷壁管產(chǎn)生沖刷，對水冷壁管產(chǎn)生磨損；另一個(gè)原因是在過(guò)渡區域內由于沿壁面下流的固體物料與爐內向上運動(dòng)的固體物料運動(dòng)方向相反，在局部產(chǎn)生渦旋流，對水冷壁管產(chǎn)生磨損。
爐膛四周角落區域管壁的磨損原因是角落區域內壁面向下流動(dòng)的固體物料密度比較高，同時(shí)流動(dòng)狀態(tài)也受到破壞。
不規則區域管壁（如溫度計、差壓計等處穿墻管等）的磨損原因主要是不規則管壁對局部的流動(dòng)特性造成較大的擾動(dòng)。
四、鍋爐水冷壁管磨損、泄漏原因分析
鍋爐水冷壁管出現泄漏，停爐后，對鍋爐衛燃帶處筑爐部位、噴涂區域及鍋爐運行記錄進(jìn)行了檢查、分析。通過(guò)比較發(fā)現4＃鍋爐磨損情況較3＃鍋爐嚴重，磨損部位比3＃鍋爐多，并且存在一根水冷壁管出現泄漏后，將鄰近的水冷壁管吹壞。聯(lián)系濟南鍋爐廠(chǎng)相關(guān)部門(mén)，并查閱相關(guān)資料，分析認為造成衛燃帶處水冷壁管磨損、泄漏主要原因有如下幾點(diǎn)：
1、鍋爐衛燃帶處應注意避免出現“凸臺”， 包括水冷壁管對接焊縫打磨不平形成的“凸臺”及衛燃帶水冷壁管澆注料形成的“凸臺”。 如果出現“凸臺”，使得下降灰流與水冷壁管形成了沖擊角，不僅加劇對接部位的焊口和鰭片的磨損，而且還對鄰近管子造成嚴重磨損。這是由于爐內循環(huán)物料沿水冷壁向下流過(guò)凸臺時(shí)改變方向，直接沖刷水冷壁管子的某個(gè)部位，造成該處水冷壁快速沖刷磨損，尤其是水冷壁管與澆注料接觸的兩側。
2、鍋爐衛燃帶水冷壁管火焰噴涂防磨區域出現局部材質(zhì)掉落現象，致使水冷壁管產(chǎn)生了切割效應，加劇了管壁磨損，如下圖所示：
3、鍋爐運行中的煙氣流速是影響鍋爐水冷壁管磨損最主要的因素。研究表明，鍋爐水冷壁管磨損量與煙氣流速的3次方成正比關(guān)系。在鍋爐實(shí)際運行過(guò)程中，鍋爐運行人員擔心流化不良，為了提高鍋爐運行保險系數，常以較大風(fēng)量運行，造成煙氣流速過(guò)快，嚴重加劇鍋爐的磨損，同時(shí)增加廠(chǎng)用電量。
五、鍋爐水冷壁管泄漏預防措施
1、為了避免衛燃帶水冷壁管對接焊縫打磨不平形成的“凸臺”及衛燃帶水冷壁管澆注料形成的“凸臺”。應加強鍋爐安裝及筑爐施工過(guò)程中的檢查、驗收工作，保證施工工程質(zhì)量。
也可以對水冷壁管處澆注料爐墻改進(jìn)性，將此處水冷壁管結合處下方懸空，不進(jìn)行澆注，讓下落的灰直接撞擊澆注料。
同時(shí)，衛燃帶水冷壁管對接焊縫設計時(shí)可考慮進(jìn)行上移或下移，以避免在焊縫處形成的“凸臺”，造成水冷壁管磨損。
2、定期對衛燃帶水冷壁管進(jìn)行超音速電弧噴涂。超音速電弧噴涂是目前國際上比較先進(jìn)的噴涂施工方法，比普通電弧噴涂和火焰噴涂較理想，以電弧為熱源，將熔化的耐磨合金絲材用高速氣流霧化，并以高速?lài)姷焦ぜ砻嫘纬赏繉拥囊环N工藝�？梢匝泳從p來(lái)延長(cháng)鍋爐運行周期，是一種技術(shù)經(jīng)濟性比較好的方法。為了保證超音速電弧噴涂的質(zhì)量，應做好施工技術(shù)與管理、驗收檢測等過(guò)程中存在的一些技術(shù)問(wèn)題。
3、鍋爐運行調整
�。�1）嚴格控制適宜的入爐風(fēng)量，一次風(fēng)在保證正常流化的情況下，合理調整一、二次風(fēng)配比，一次風(fēng)比例占50～60％，一次風(fēng)比例占40～50％，降低煙氣流速，減少水冷壁管的磨損。
�。�2）控制合適的爐膛差壓、料層差壓。料層差壓偏高，流化風(fēng)量增大，增加了鍋爐水冷壁管的磨損和電耗。爐膛差壓偏高，鍋爐爐膛內灰濃度增大，增加了鍋爐水冷壁管的磨損。
�。�3）應特別注意燃料特性對磨損的影響，嚴格控制入爐煤的煤質(zhì)和粒度。流化床鍋爐的燃料適應性廣，可以燃用劣質(zhì)煤，但是燃用優(yōu)質(zhì)煤，流化床鍋爐的優(yōu)勢更加明顯，排渣熱損失小，電耗低，鍋爐效率高，水冷壁磨損減小。嚴格控制入爐煤粒度，盡量避免燃用高磨損的燃煤和煤中配比的控制，入爐煤粒度最大不應超過(guò)13mm。
4、如何盡早發(fā)現鍋爐水冷壁管出現泄漏
由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性，決定了鍋爐磨損存在的必然性，在采取措施減少、延緩水冷壁管磨損的同時(shí)，如何及時(shí)發(fā)現已出現泄漏的水冷壁管，避免更大范圍的泄漏，結合鍋爐運行情況，提出以下幾點(diǎn)：
�。�1）、鍋爐給水流量與鍋爐主蒸汽流量差值異常變大時(shí)，應及時(shí)對給水流量、蒸汽流量表計進(jìn)行校驗，確認流量表計顯示的正確性。若表計無(wú)異常，此現象可作為判斷水冷壁管出現泄漏最直接、簡(jiǎn)單依據之一。
�。�2）、鍋爐運行中，應注意觀(guān)察衛燃帶附近爐墻是否潮濕、是否有泄漏聲等來(lái)判斷水冷壁管是否出現泄漏。
�。�3）、如果鍋爐燃用煤質(zhì)相對穩定，可通過(guò)鍋爐機組其他表計，如蒸汽、給水壓力、引風(fēng)機電流、排煙溫度、返料器溫度表計的變化，來(lái)判斷水冷壁管是否出現泄漏。
小 結
由于循環(huán)流化床鍋爐特性決定了受熱面必然存在磨損，而鍋爐水冷壁管磨損是鍋爐受熱面磨損最嚴重的部位之一，隨著(zhù)鍋爐運行時(shí)間加長(cháng)，鍋爐水冷壁管磨損問(wèn)題越突出。我們要采取措施盡可能減少和避免磨損，延緩鍋爐運行周期，減少非計劃停爐次數。如何在鍋爐安全與經(jīng)濟運行之間選擇最佳運行工況，有待于在今后的鍋爐運行過(guò)程中，不斷進(jìn)行分析，總結經(jīng)驗，提高鍋爐水冷壁管磨損控制和預防水平，實(shí)現鍋爐安全、經(jīng)濟運行。
參考文獻：
1、岑可法、倪明江等《循環(huán)流化床鍋爐理論設計與運行》 中國電力出版社 1998.5
2、呂俊復、張建勝、岳光溪《循環(huán)流化床鍋爐運行與檢修》 中國水利水電出版社 2003 ISBN 7-5084-1410-1
【循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損的原因分析和預防措施論文】相關(guān)文章：
灌注樁施工堵管的原因分析和監控措施論文02-27
試論電廠(chǎng)施工建設中預防鍋爐爆管和泄漏的措施論文03-12
鍋爐定期檢驗問(wèn)題及無(wú)損檢測技術(shù)分析論文11-12
分析橡膠林鹿角靈芝循環(huán)農業(yè)創(chuàng )新論文11-26
建筑施工企業(yè)質(zhì)量管控問(wèn)題分析論文11-09
用戶(hù)設備對主網(wǎng)的影響原因分析的論文02-22
管板與殼體連接焊接接頭失效原因分析02-20
- 相關(guān)推薦