四角燃烧锅炉水冷壁磨损的原因分析与防磨措施正式版

锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施发布时间：2021-09-23T03:27:35.850Z 来源：《当代电力文化》2021年第14期作者：尚李超[导读] 针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故尚李超华电新疆发电有限公司昌吉分公司新疆 831100摘要：针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故，从锅炉运行飞灰磨损、水冷壁管屏和炉膛蒸汽吹灰等各方面进行原因分析，全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量，制定相应的换管和喷涂处理等检修措施，保证锅炉的安全稳定运行。

关键词：水冷壁磨损；爆管；吹灰器；防磨；壁厚引言水冷壁是发电厂锅炉的主要受热面部分，由数排钢管组成，布置在燃烧室四周。

内部为流动的水或蒸汽，外部接受锅炉炉膛火焰的热量。

水冷壁的主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时水冷壁还起悬吊炉墙的作用。

1工程概况某厂4#、5#、6#锅炉是我单位锅炉480t/h的循环流化床锅炉，锅炉东、西两墙是237根（宽度：18120），南北两墙是98根（7492），水冷壁管Φ51×5，炉膛布风板以及布风板往上到标高14555是浇注料区域，之后间隔800是第一道防磨梁、间隔1000是第二道防磨梁、间隔1200是第三道防磨梁，每道防磨梁宽度是120，三道防磨梁之间用的是金属喷涂用来防磨，也就是说这“三道防磨梁+金属喷涂”是用来防止水冷壁管磨损的方法和措施，平时锅炉停炉常规测厚这三道防磨梁间隔3m区域的区间测厚都在4.6~5.0之间，不过在锅炉运行的过程中，6#炉频繁发生爆管都是在炉膛后墙（东墙）第三根防磨梁之上（标高17555~23555之间），炉膛后墙标高17555往上6m左右存在磨损现象，而且还存在偏磨现象，水冷壁中心线北侧的水冷壁管偏向北侧出口烟道磨损，水冷壁中心线南侧的水冷壁管偏向南侧水平烟道磨损，4#炉停炉、5#炉停炉也存在这个现象最低点是3.6，大部分都是在（3.8~4.2）这个区间，足以可见后墙受到了磨损，原来设计的煤粉的发热量是5000大卡，现在变成了4200大卡左右。

锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因及防磨治理摘要:对于四角切圆锅炉燃烧器喷口的附近水冷壁，一般情况下由于燃烧器需要摆动，燃烧器喷口与风室之间的间隙过大，炉内切圆组织不合理，切圆过大等造成热烟气冲刷水冷壁管子，使水冷壁管容易发生局部磨损，对于此种情况，需要对此进行研究和分析，本文将对锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因进行探讨，并对其进行防磨治理。

关键词:锅炉燃烧器;喷口;水冷壁;磨损原因;防磨治理对于四角切圆锅炉燃烧器喷口的附近水冷壁，一般情况下由于燃烧器需要摆动，燃烧器喷口与风室之间的间隙过大，含尘热二次风冲刷水冷壁管子，使水冷壁管发生局部磨损，严重时水冷壁管能减薄3-4mm。

炉膛切圆组织不合理，切圆偏大，飞灰颗粒对水冷壁的冲刷，也会造成燃烧器区域水冷壁磨损及腐蚀。

水冷壁的磨损及腐蚀，严重时将影响锅炉的安全经济运行，出现水冷壁爆管。

因此，在这种情况下，有必要提出一种解决方案对锅炉燃烧器喷嘴附近的水冷壁进行保护，以避免水冷壁的磨损，导致锅炉爆管的发生。

1燃烧器附近水冷壁磨损的原因分析1.1 喷口出口射流两侧的压力差直流喷燃器是根据一定角度布置于炉膛四角，并因为炉内旋转气流的影响，喷口出口的射流两侧面所需要的补气条件是不一样的，因此会形成射流两侧面一种的压力差，造成射流会偏移向压力较低一端，而这种现象会造成射流严重偏离而贴墙，气流一旦贴墙则含灰气流就会对水冷壁管进行冲刷从而造成水冷壁磨损。

1.2 喷口处的间隙对于四角切圆锅炉来说，大多数的锅炉为了实现调节汽温的功能，燃烧器设计为可垂直摆动的结构形式，设计单位为了保证燃烧器能长久摆动，将喷口与风室之间的间隙调整到12mm左右，在锅炉满负荷运行时，含尘二次风会顺着风箱壁往炉膛内喷射，这会造成喷口的附近水冷壁磨损。

1.3喷口的材质目前一些二次风喷口所采用的是6mm厚的304的不锈钢钢板焊接而成，喷口在运行一个小修周期后，喷口经常烧损变形，而喷口一旦产生损坏，就破坏了射流的组织方向，使得一部分含尘二次风吹向水冷壁，造成水冷壁磨损。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第14期·101·文章编号：2095－6835（2018）14－0101－02循环流化床锅炉水冷壁磨损分析及防护措施马旭旭（安徽省特种设备检测院，安徽合肥230051）摘要：水冷壁管磨损是循环流化床锅炉失效的最主要形式之一。

该种经常发生水冷壁泄漏、爆管事故，为国家和企业带来直接经济损失。

针对每个磨损高发位置，阐述了其磨损的主要机理，提出了针对性的防护措施，以降低水冷壁管的磨损。

关键词：循环流化床锅炉；水冷壁；防护措施；发热值中图分类号：TK229.6文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.14.1011锅炉概况安徽某矿业集团一台型号为YG-75/5.29-M21的循环流化床锅炉。

该锅炉为全悬吊“π”形炉，主要由炉膛、锅筒、旋风分离器及尾部烟道组成。

该锅炉设计燃料为烟煤（发热值为13816kJ/kg ），燃料颗粒度为0～10mm 。

空气一次风、二次风之比为60∶40。

锅炉一次风从炉膛底部的水冷风室进入，再通过布风板风帽的小孔进入燃烧室，而二次风则沿着炉膛的高度方向分两层送入。

本锅炉采用高温旋风分离器装置，分离器位于炉膛出口，分离器入口烟温为850～1000℃，下部布置了返料装置，分离下来的飞灰经返料装置送回炉膛继续燃烧。

返料口离风帽高约1200mm 。

炉膛水冷壁采用全悬吊膜式壁结构，主要分前、后、左、右四个回路。

膜式壁管径为Φ60×5（前、后墙水冷壁在冷风室区域为Φ51×5），节距为100mm 。

图1实际检测图2事故描述该锅炉在2017-09停炉检修时发现，在底部浇注料上方1000mm 区域内，前、后、左、右墙水冷壁管均存在大面积磨损现象，最小实测壁厚为0.72mm ，根据强度计算结果，水冷壁管最小需用壁厚为2.55mm 。

此外，在水冷壁管各对接焊缝处均有不同程度的磨损。

锅炉水冷壁磨损的原因及防止措施摘要：通过介绍锅炉水冷壁的基本构造、作用，分类，进而分析了锅炉水冷壁管主要磨损的原因，最后提出了改进措施。

主题词：锅炉水冷壁、磨损、改进措施锅炉水冷壁的基本构造及作用布置在锅炉炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。

水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。

它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。

水冷壁的主要作用是：（1）吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；（2）保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；（3）吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的；（4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。

锅炉水冷壁的分类水冷壁根据其外形，分为光管式水冷壁和膜式水冷壁两种。

现代锅炉广泛采用膜式水冷壁，其主要优点是：（1）膜式水冷壁将炉膛内壁面全部为金属表面所覆盖，吸热能力大为提高；（2）炉膛内壁为金属表面覆盖，炉墙不直接受辐射热，温度较低，从而可简化炉墙结构，减轻炉墙重量；（3）膜式水冷壁具有良好的气密性，使炉膛漏风量大为减小，从而提高运行经济性；（4）膜式水冷壁不易结渣，即便结了渣，在锅炉负荷变化时，由于水冷壁温度变化引起胀缩，使结渣易于掉下。

现代锅炉炉膛锅炉水冷壁的分布现代锅炉炉膛四周都布满水冷壁，且每侧墙又分成若干组（管屏）并联。

其主要原因是：现代锅炉炉膛宽度、深度尺寸都较大，炉内温度分布很难均匀，热负荷差异较大。

水冷壁做成较窄的管屏后，每组并联管数较少（一般为30根左右），这样同一循环回路的管子吸热情况比较一致，即热偏差较小，对保证水循环安全有利。

现在锅炉每侧墙分为3—5个循环回路，容量大时循环回路数更多。

另外，从结构上考虑，做成较窄的管屏，便于组合安装，也便于解决水冷壁的横向膨胀及密封问题。

锅炉受热面磨损的主要原因分析及防范技术措施研究摘要：文章分析了锅炉受热面容易出现磨损的部位，以及造成这些磨损的主要原因，并在此基础上提出相关防范措施，防止受热面磨损问题的出现，保证锅炉稳定运行。

关键词：锅炉；受热面；磨损1 引言火力发电是目前最主要的电力供应方式，而锅炉是主要的发电设备之一，是一种能量转换设备。

随着科学技术的发展，火力发电的规模逐渐向着高效化和复杂化发展，火力发电设备也朝向自动化和智能化方向发展。

但在锅炉运行过程中，锅炉受热面依然容易出现磨损，影响锅炉的长期稳定运行。

因此需要对锅炉受热面磨损的情况进行分析，提出解决措施，保证锅炉的稳定运行。

2炉膛受热面易磨损主部要位锅炉受热面出现磨损的主要部位包括炉膛四角、水冷壁、高温过热器和高温再热器出入口（如图1）、水冷壁连接处焊缝、卫燃带区域、温度探测孔四周还有热电偶以及风压测量位置。

上述都是炉膛内的构造，也是最容易出现磨损的部位。

图1 高温再热器烟气入口侧磨损3锅炉受热面磨损的主要原因分析导致锅炉受热面出现磨损的原因比较复杂，包括物理方面和化学方面共同作用的结果。

其中物理方面主要是由于气固冲蚀磨损，介质是气体相和固体相组成的混合介质，也就是炉膛内的炉气混合体以一定的速度和不同角度对锅炉炉膛受热面带来的冲刷所造成的磨损；化学方面主要是锅炉内气体带来的腐蚀，因为炉气中含有一定的硫气，在高温情况下会对受热面带来高温硫化腐蚀。

但总的来讲，造成受热面磨损的因素主要是以下三个方面：3.1磨粒磨粒就是锅炉炉气内含有的硬质颗粒物质，这是造成冲蚀磨损的主要物质基础。

而磨粒的硬度和浓度越高，造成的冲蚀磨损量越大，而且磨粒的形状也对冲蚀磨损有一定的影响，比如说尖角形的磨粒相比圆球形的带来的冲蚀磨损量要大；磨粒的尺寸也是影响冲蚀磨损度的因素，磨粒的尺寸越大，造成的冲蚀磨损量越大。

因此对锅炉来说，控制燃料质量可有效减少磨损。

3.2速度烟气流速是影响锅炉受热面磨损的最主要因素，流动着的磨粒的动能，它与磨粒的大小成正比，与磨粒的速度成正比，即磨粒越大，速度越高，动能也越大。

锅炉“四角”水冷壁漏泄原因分析及防范措施白兴龙 裴 辉 黑龙江华电佳木斯发电有限公司摘 要：锅炉水冷壁漏泄多发生在燃烧器周围，燃烧器附近水冷壁一旦漏泄将造成锅炉灭火事故，机组被迫紧急停止运行。

本文从四角喷燃器的布置以及运行情况对产生水冷壁磨损、腐蚀的原因进行剖析，提出了综合的防预措施，力求从中找出规律。

为解决水冷壁爆管问题提供技术依据。

关键词：锅炉 水冷壁 磨损 腐蚀 预防措施0 前 言国产电站锅炉中采用四角布置直流燃烧器的比较多，HG410t/h锅炉就很具有代表性，它是典型的四角喷燃煤粉炉，一般情况下喷口附近的水冷壁管容易发生局部磨损。

其特性是：局部磨损面积比其它受热面如（过热器、水冷壁等）管磨损面积大；磨损面减薄后在管内高压炉水作用下翻开，呈开窗状泄漏点，造成大量炉水喷入炉膛。

如果泄漏发生在一次风喷口附近，则炉膛火焰马上被水浇灭；如果泄漏发生在下二次风喷口附近，也会因为锅炉长期无法保持正常水位而被迫紧急停炉。

所以，对于单元制机组来说，喷口附近的水冷壁漏泄会造成停炉停机事故，给企业带来巨大的经济损失，给电网的安全稳定带来威胁。

1 概 述黑龙江华电佳木斯发电有限公司11号—14号炉均系哈尔滨锅炉厂生产的HG-410/100型锅炉均为单汽包、自然循环、倒U型布置的固态排渣煤粉炉，采用四角切向布置的直流煤粉燃烧器。

锅炉采用钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，一次风采用热风送粉方式。

燃烧器采用均等配风方式，一、二次风相间布置，三层一次喷口（其中下排主喷口为浓、淡稳燃器），四层二次喷口，两层三次喷口，重油点火装置在油配风喷口内，1、3号角为等离子无油点火装置。

其主要参数如表1。

表1 主要工作参数数 值序 号 项 目 单 位#11 #12 #13 #141 额定蒸发量 T/h 410 410 410 4102 汽包工作压力 MPa 11.40 11.40 11.40 11.403 过热蒸汽压力 MPa 9.8 9.8 9.8 9.84 过热蒸汽温度 ℃ 540 540 540 5405 给水温度 ℃ 215 215 215 2156 冷风温度 ℃ 30 30 20 207 热风温度 ℃ 356 356 368 3688 排烟温度 ℃ 137 137 146 1469 锅炉热效率 % 90.27 90.27 90.607 90.607锅炉设计煤种及燃烧器设计参数如下：设计煤质材料（鹤洗混烟煤）：C y=36.55%,H y=2.53%,O y=3.99%,N y=1.08%,S y=0.10%,A y=47.05%，W y=8.70%,V r=42.6%,Q dw y=14407kJ/kg。

水冷壁损坏故障的现象、原因及解决办法
现象：
1.水位迅速下降，汽压、给水压力下降，给水流量不正常大于蒸汽流量，差值增大；
2.炉膛正压燃烧不稳，炉膛温度下降，严重时锅炉灭火；
3.轻微泄漏时，有蒸汽喷出的响声，爆破时有显著的响声；
4.各段烟气温度和排烟温度均下降；
5.烟囱大量冒白汽。

原因：
1.锅炉设计安装、检修质量不良或材质不合格，焊接质量不良；
2.安装和检修时，有杂物掉进管内造成水循环不良引起管壁过热鼓包而爆破；
3.炉水、给水质量不合格引起管内结垢或腐蚀；
4.外部磨损或邻近管子泄漏吹坏；
5.燃烧器运行不正常，燃烧器附近的水冷壁管防护不良，被烟气磨损；
6.炉内结焦，使局部管过热或使管子受热不匀或循环破坏；
7.锅炉长期低负荷运行，水循环不良；
8.锅炉严重缺水时，突然大量进水产生巨大应力使管子损坏；
9.锅炉在点火升压时操作不当，如火焰长期偏斜，升压速度过快等，使个别管子受热不均匀而损坏；
10.升炉过快或停炉冷却方式不合理，造成局部受热不均而损坏管子。

如何处理？
1.损坏严重，水位不能维持时，应立即停炉，报告值长，关主汽门（单炉需征得值长同意）。

2.炉内灭火后，保留引风机运行，以排出炉内的烟气和蒸汽，维持负压；
3.待炉内烟气及蒸汽基本抽除后，停引风机；
4.水冷壁损坏，尚能保持正常水位，且不扩大故障时，可适当降低锅炉负荷，加强补给水，并申请停炉；
5.加强给水后，水位仍难以维持，则停止进水，禁止开再循环门。

四角燃烧锅炉水冷壁磨损的原因分析与防磨措施
根据伤亡事故致因理论以及大量事故原因分析结果显示，事故发生主要是由于设备或装置上缺乏安全技术措施，管理上有缺陷和教育不够三个方面原因而引起。

因此，必须从技术、教育、管理三个方面采取措施，并将三者有机结合，综合利用，才能有效地预防和控制事故的发生。

1．安全技术措施
安全技术措施包括预防事故发生和减少事故损失两个方面，这些措施归纳起来主要有以下几类：
（1）减少潜在危险因素。

在新工艺、新产品的开发时，尽量避免使用危险的物质，危险工艺和危险设备。

例如在开发新产品时，尽可能用不燃和难燃的物质代替可燃物质。

用无毒或低毒物质代替有毒物质，生产中如没有易燃易爆和有毒物质，发生火灾、爆炸、中毒事故就失去了基础。

因此，这是预防事故的最根本措施。

（2）降低潜在危险性的程度。

潜在危险性往往达到一定的程度或强度才能施害，通过一些措施降低它的程度，使之处在安全范围以内就能防止事故发生。

如作业环境中存在有毒气体，可安装通风设施，降低有害气体浓度，使之达到标准值以下，就不会影响人身安全和健康。

CFB 锅炉水冷壁磨损原因分析及治理方法探究发布时间：2021-09-15T07:49:00.154Z 来源：《中国电业》2021年14期作者：陈光纯[导读] 从宏观性视角展开阐释分析，CFB技术是同时具备高效性特点陈光纯广东省韶关市坪石发电厂有限公司(B厂) 512229【摘要】从宏观性视角展开阐释分析，CFB技术是同时具备高效性特点，以及低污染性特点的指向燃料煤物质的洁净化燃烧应用技术形态。

对于CFB锅炉技术设备而言，其内部安装配置的水冷壁技术组件所发生的磨损技术故障，对CFB锅炉技术设备实际运行过程的安全性和稳定性，以及总体使用寿命持续时间，具备直接且深刻的影响作用。

文章将会围绕CFB锅炉水冷壁磨损原因分析及治理方法，展开简要的论述阐释。

【关键词】CFB锅炉设备；水冷壁组件；磨损；原因分析；治理方法；探讨分析伴随着时代背景的持续变迁，以及科学技术发展水平的逐渐改善提升，我国锅炉设备生产制造事业领域近年来接连引入运用了种类多样的新型技术，客观上不仅改善优化了锅炉技术设备运行过程中的燃料物资要素燃烧利用效率，提升了锅炉技术设备对多种技术应用环境的适应能力，还有效控制降低了锅炉技术设备在单位运行时间之内的能源消耗数量，减少了环境污染问题的发生数量并降低了严重程度。

但是，在锅炉技术设备获取和展示出基于环保技术性能方面的良好表现状态条件下，其也同时存在着较为明显的技术缺陷，比如CFB锅炉技术设备尽管具备表现良好的技术性能，却也长期存在着基于内部多种技术组件的磨损问题，客观上不仅显著缩短了该种锅炉技术设备的总体使用寿命，还导致其无法占据数量充足的市场份额。

一、CFB锅炉技术设备水冷壁技术组件磨损问题的发生机理第一，锅炉设备下部水冷壁技术组件耐磨技术材料终止线所在区域管壁技术结构发生的磨损问题。

在该技术区域内部，磨损问题的发生原因，在于内壁结构之上沿着壁面向下流动的固体物料，以及锅炉设备内部密相区域之中向上流动的固体物料，由于彼此之间的流动方向刚好相反，在局部位置形成漩涡流，继而展现出磨损技术问题。