循环流化床锅炉水冷壁管的磨损检查与防磨喷涂

循环流化床锅炉炉膛水冷壁磨损与防磨关键技术韩春峰【摘要】分析了CFB流化床锅炉各主要部位的磨损形式,以及各部位磨损原理,制定了切实有效的防范措施,经过实践检验非常有效,具有一定的普遍性,对于当今迅速发展的CFB循化流化床锅炉在运行中磨损问题的解决有一定的参考和借鉴意义,延长了CFB循环流化床锅炉运行周期,带来了显著的经济效益.针对锅炉防磨关键技术使用,认为积极采用炉膛防磨梁和热喷涂技术是CFB循化流化床锅炉水冷壁高温防腐耐磨涂层最可靠的解决方法.CFB循环流化床锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损的机理复杂,它与炉膛火焰温度、燃煤的含硫量、烟气与灰分颗粒的冲蚀密切相关.%The wear forms of CFB fluidized bed boilers are analyzed,and the wear principle of each part is analyzed.The effective and effective preventive measures are developed.It is very effective after practice and has certain universality.For today’s rapidly deve loping CFB The solution to the problem of wear in the circulating fluidized bed boiler has certain reference and reference significance,which prolongs the operating cycle of the CFB circulating fluidized bed boiler and brings significant economic benefits. For the use of boiler anti-wear key technology,it is considered that the active use of furnace anti-wear beam and thermal spraying technology is the most reliable solution for CFB circulating fluidized bed boiler water wall high temperature anti-corrosion wear coating. The mechanism of high temperature corrosion and wear of CFB circulating fluidized bed boiler water wall tube is complex,which is closely related tothe furnace flame temperature,the sulfur content of coal combustion,and the erosion of flue gas and ash particles.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2019(045)009【总页数】2页(P68-68,87)【关键词】流化床;炉膛;水冷壁;磨损;贴壁流;涡流;浇注料【作者】韩春峰【作者单位】陕西咸阳化学工业有限公司,陕西咸阳 712000【正文语种】中文【中图分类】TK229.6公司工程中心3×180t/h循环流化床锅炉，锅炉运行温度在850～1 050℃，炉膛普遍存在着较为严重的磨损问题，严重影响锅炉的正常安全运行，给被提供动力支持的主力生产线造成安全生产隐患以及巨大经济损失。

工 业 技 术我公司2×490t/h循环流化床锅炉在运行过程中水冷壁磨损严重,多次出现爆管问题,严重影响锅炉的运行安全,为降低水冷壁磨损,延长锅炉运行周期,在检修期间对炉膛水冷壁磨损区域采取防磨梁加金属喷涂的措施延长水冷壁的使用寿命,本文介绍我公司2×490t/h锅炉在喷涂过程中的质量控制措施。

1 锅炉简介锅炉型号:SG-490/13.8-M572锅炉型式:超高压中间再热,单锅筒自然循环、循环流化床锅炉炉膛简介:炉膛的高度×宽度×深度为35400mm×14795.5mm×7683.4mm,炉膛水冷壁管子全部采用φ63.5×6.5、材料为SA210-C,膜式水冷壁。

2 喷涂前磨损情况检查检查方法:在机组检修期间,在炉膛内部搭设检修平台,对检查部位水冷壁进行标号,采取肉眼察看、手模、使用测厚仪测量壁厚的方法对水冷壁的磨损情况进行检查,作好记录。

重点检查部位:密相区水冷壁让管处浇注料末端向上至下部水冷壁与中部水冷壁焊口的磨损主要原因是:一是在过渡区由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上的固体物料运动方向相反,因而在局部产生涡流;二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变,因而对水冷壁管产生冲刷锅炉安装时水冷壁现场焊口:现场焊口未打磨或打磨程度未达到锅炉厂要求的焊缝高度不超过1mm,在焊口处形成凸台,物料下流过程中在根部产生涡流,加速了水冷壁的磨损。

炉膛四角部位:四角区域沿壁面向下流动的固体物料浓度比较高,如果安装过程中水冷壁管在锅炉炉角处衔接时,由于鳍片局部缝隙过大而添充钢筋焊补,结果焊补钢筋突出,导致沿壁面向下流动的固体物料撞击突出部位产生扰动,扰流加速磨损相邻两管侧壁。

炉膛出口四周部位:炉膛出口四周全部用浇注料覆盖,浇注料四周的边缘不光滑,有突出部位,致使物流流动方向发生变化,加剧对管子的冲刷。

不规则区域管壁:不规则区域导致物料的运动状态发生变化,局部地区产生涡流,加剧水冷壁管的磨损。

300MW循环流化床锅炉水冷壁管磨损的原因分析和预防措施[摘要]循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。

通常情况下循环流化锅炉受热面中磨损最严重的部位之一就是水冷壁管，本篇文章分析总结了300mw循环流化床锅炉运行中水冷壁管磨损、泄漏的原因，并根据自己的认识提出了一些相应的调整和改进措施，以此达到减轻锅炉水冷壁管的磨损，使锅炉安全、高效、经济运行的目标。

水冷壁管磨损是循环流化床锅炉受热面磨损中最突出的问题。

循环流化床锅炉水冷壁管磨损可分为四种情形：炉膛下部卫燃带与水冷壁管过度区域磨损、炉膛四个角落区域管壁磨损、不规则区域管壁磨损和一般水冷壁管磨损。

[关键词]300mw循环流化床锅炉水冷壁管磨损原因分析预防措施中图分类号:tk223.31 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)07-0081-01一、锅炉水冷壁管的磨损原理锅炉的水冷壁管的磨损主要集中在四种情况：卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损；炉膛外围四周角落区域管壁的磨损；锅炉不规则区域管壁的磨损以及一般水冷壁管的磨损。

之所以造成上文提到的过渡区域管壁的磨损，一是因为过渡区域内炉内向上运动的固体物料与沿壁面下流的固体物料运动方向相反，进而产生了局部漩涡，使水冷壁管产生了磨损，另一方面是因为沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域的流动改变了方向，冲刷了水冷壁管，使水冷壁管产生了磨损；在角落区域，内壁面向下流动的固体物料具有较高的密度，同时若物料流动的状态也受到破坏，这就造成了炉膛四周角落区域管壁的磨损。

不规则的管壁对局部的物料流动特性造成较大的扰动主要造成了不规则区域管壁的磨损，表现为温度计等处的磨损。

二、锅炉水冷壁管磨损原因分析锅炉水冷壁管出现磨损、泄漏、停炉后，我们对锅炉卫燃带处筑炉部位、喷涂区域及锅炉运行记录进行了详细检查、认真分析后通过比较，并查阅相关资料发现，主要有如下几点造成了卫燃带处水冷壁管磨损：1.锅炉卫燃带处出现了不应该有的“凸起”，这些“凸起”的形成原因包括水冷壁管对接焊缝打磨不平及卫燃带水冷壁管浇注料未得到及时清理“凸起”一旦出现，那么造成磨损的冲击角就会在下降灰流与水冷壁管之间形成，它不仅加剧磨损了对接部位的焊口和鳍片，更严重磨损伤害了邻近水冷管子。

循环流化床锅炉水冷壁防磨喷涂工程循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，投产运行后水冷壁等受热面部位运行工况条件极为恶劣，长期遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，极易造成泄漏和爆管事故。

为确保锅炉安全、稳定、经济运行，采取防护措施是十分必要的。

根据全国各地电厂的防护情况，针对CFB锅炉运行的具体情况、工艺参数及失效机理，结合我公司长期从事该行业的实际施工经验，经我公司工程技术人员认真分析，对该部位的防护方案进行了技术设计，采用本技术进行防护能获得很好的效果，设备的使用寿命可大大延长。

在大型锅炉的使用中，水冷壁是布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，也是锅炉的主要蒸发受热面。

锅炉的运行会产生气体，其中的化学物质对水冷壁管不可避免的会造成一定腐蚀，导致锅炉的有效承载能力下降，降低了锅炉使用的安全性，也会直接影响到锅炉的正常运行。

因此，关于锅炉水冷壁防腐的研究与探讨，对大型锅炉的安全使用有重要意义。

一、水冷壁腐蚀的部位特征锅炉水冷壁的腐蚀壁面通常呈塔状，主要发生在燃烧器附近的向火侧热负荷高的区域，而管子中间的腐蚀比两侧要轻一些。

这是因为向火侧的水冷壁正面常常受到气流的冲刷，灰渣不易黏附；而两侧与鳍片间的凹处由于没有气流的直接冲刷，又由于涡流的作用，容易沾附熔化后的灰粒或未燃尽的油滴，为腐蚀创造了条件，经过一段时间之后就造成了水冷壁向火侧正面比两侧壁面腐蚀程度低的现象。

二、锅炉水冷壁腐蚀的危害锅炉水冷壁管的高温腐蚀使锅炉运行中存在的严重问题，会给正常的工作带来直接的危害，一方面会使管壁变薄，每年约1毫米左右，这样的现象不仅会形成安全运行的严重隐患，也会增加锅炉的临时性检修和大修的工作量，造成很大的经济浪费。

另一方面，由于水冷壁的腐蚀问题，很有可能会造成水冷壁管突发性的爆炸事故，导致紧急性的停炉检修，这样不仅会打乱正常的供暖秩序，影响正常的供暖，而且会大量增加工人们的劳动强度，以及额外的检修费用，直接影响到员工的生活和企业的效益。

浅谈循环流化床锅炉水冷壁的磨损与防治摘要：本文通过对循环流化床锅炉水冷壁磨损原理和现状分析，针对性的提出防治措施。

关键词：循环流化床锅炉水冷壁磨损防治措施循环流化床锅炉具备有许多独特的优点，如燃料适应性广；燃烧效率高；高效的脱硫；;氮氧化物的低排放；燃烧强度高，炉膛截面积小；燃料制备系统简单；容易实现灰渣综合利用；负荷调节范围大，调节速度快等。

在循环流化床机组运行过程中，由于金属材料磨损和耐火材料脱落等原因造成的机组停机占到总停机次数的40%。

磨损问题直接制约了循环流化床锅炉的运行周期，影响的锅炉的安全运行，限制了循环流化床锅炉以上优点的发挥。

因此，调查分析循环流化床锅炉磨损原因并针对磨损现状采取必要的措施对安全生产提高机组运行效率、发挥循环流化床锅炉的优点等都有重要的现实意义。

而在循环流化床锅炉的磨损中，以水冷壁的磨损最为普遍，也最严重。

本文主要介绍水冷壁的磨损现状、磨损产生的原因、影响磨损的因素以及主要防磨措施。

一.磨损的原因分析受热面的的磨损主要是由烟气、固体物料的冲刷和冲击造成的。

冲刷磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面平行时固体物料冲刷受热面而造成的磨损；冲击磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面呈一定的角度或相垂直时因体物料冲击、碰撞受热面而造成的磨损。

在循环流化床锅炉中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，被分离后的烟气经分离器上部出口进入锅炉尾部烟道，被分离出来的固体粒子，经返料阀再返回炉膛下部，物料在这一封闭循环回路里进行高效率燃烧及脱硫反应。

由于循环流化床锅炉这种特定的燃烧方式，炉内固体物料密度为煤粉炉的几十倍到上百倍。

另外，在循环流化床锅炉炉膛内部核心区内，颗粒团向上流动，而在外部环状区，固体物料沿炉膛水冷壁往下回流。

因此，整个炉膛水冷壁除了炉膛下部敷设耐火材料的密相区以外，其余水冷壁表面都会有不同程度的冲刷磨损和冲击磨损。

循环流化床锅炉的磨损及防磨措施汇报人：2023-12-15•循环流化床锅炉概述•磨损机理分析•关键部件磨损情况评估目录•防磨措施研究与应用•运行维护管理策略•效果评估与持续改进计划01循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉采用流态化燃烧方式，通过高速气流使固体颗粒在床层内呈流态化状态，实现高效、清洁燃烧。

工作原理循环流化床锅炉通常由炉膛、分离器、回料装置、尾部受热面等部分组成，具有结构紧凑、热效率高等优点。

结构特点工作原理及结构特点循环流化床锅炉广泛应用于电力、化工、冶金、造纸等行业，用于产生蒸汽或发电。

随着环保政策的日益严格和能源结构的调整，循环流化床锅炉正向大型化、高效化、清洁化方向发展。

应用领域与发展趋势发展趋势应用领域磨损问题及其影响循环流化床锅炉在运行过程中，由于固体颗粒的高速冲刷和撞击，容易导致受热面、分离器等部件的磨损。

影响磨损会导致受热面减薄、变形甚至穿孔，降低锅炉热效率，增加运行成本。

严重时可能导致安全事故。

02磨损机理分析颗粒冲击角度不同，磨损程度和形态各异，如垂直冲击导致凿削磨损，斜向冲击引发切削磨损。

冲击角度影响颗粒速度与浓度颗粒硬度与形状颗粒速度和浓度越高，冲击磨损越严重，二者呈正相关关系。

颗粒硬度和形状影响磨损速率，硬度越高、形状越尖锐，磨损越严重。

030201颗粒冲击磨损摩擦系数越大，滑动摩擦磨损越严重，磨损速率与摩擦系数成正比。

摩擦系数表面粗糙度越大，摩擦阻力越大，磨损越严重。

表面粗糙度载荷和滑动速度越大，滑动摩擦磨损越严重。

载荷与滑动速度滑动摩擦磨损循环应力导致材料疲劳损伤，进而引发疲劳磨损，应力幅值和循环次数影响疲劳磨损程度。

循环应力腐蚀介质与材料发生化学反应，导致材料损失和性能下降，从而引发腐蚀磨损。

腐蚀介质温度和湿度影响腐蚀速率，进而影响腐蚀磨损程度。

温度与湿度疲劳磨损与腐蚀磨损03关键部件磨损情况评估管壁厚度减薄检测超声波测厚法利用超声波在管壁中的传播速度和时间差来计算管壁厚度。