省煤器磨损的原因分析及改造

省煤器磨损原因及防磨措施发表时间：2012-08-20T16:50:52.200Z 来源：《赤子》2012年第6期作者：王俊峰[导读] 加装护板：烟气走廊的入口中部装一层或多层长条的护板，可以增加走廊对烟气的阻力，防止局部烟速过高。

王俊峰（牡丹江热电有限公司，黑龙江牡丹江 157005）摘要：锅炉设备所发生的事故在燃煤电厂设备事故中占有相当大的比例，而省煤器磨损致漏泄又是锅炉事故的重要原因，为此，我们针对牡丹江佳日热电有限公司锅炉省煤器的磨损状况进行分析，并提出改造的意见和防磨措施。

关键词：省煤器；磨损；措施1 概述牡丹江佳日热电有限公司的三台BG－75/54－M型锅炉，尾部受热面采用双级布置，叠置式结构，上下级省煤器蛇形管最上一层、边排管和弯头、穿墙部分都设有防磨装置，上下两级省煤器蛇形管均由Φ32×3的20＃钢管制成，上级41排，下级55排，省煤器蛇形管道通过支承梁将重量传到省煤器护板上，最后叠置在尾部钢架上。

省煤器为非沸腾式，二级省煤器出口水温为242℃，烟气平均速度为7.55m/s。

2 省煤器磨损的原因飞灰磨损：煤质变化，原设计煤种为沈北褐煤，灰份在20%，前几年由于煤种变化频繁，来啥煤烧啥煤，灰份普遍增加，平均灰份在46%以上，由于烟气中灰浓度大，造成磨损速度加快。

2.1 首先讨论一下飞灰磨损的机理：烟气冲刷受热面时，被烟气所携带的具有一定动能的飞灰粒子冲击着管壁，每一次冲击都可能不同程度地从管壁上削去极其微小的金属屑，飞灰不断地冲击，将管壁越削越薄，通常根据灰粒的运动方向与被冲击面之间的夹角不同，分为两种不同类型，当灰粒以接近90°的夹角冲击炉管时，炉管表面将形成一个塑性变形层，该变形层在灰粒的反复冲击下，形成冲击磨损；斜向冲击时，冲击力分为法向分力和切向分力，法向分力引起冲击磨损，切向分力引起切削磨损，顺流冲击时引起冲刷磨损。

2.2 磨损主要取决于以下因素：①飞灰速度：磨损量与飞灰速度的三次方成正比，烟气流速越高，飞灰磨损越严重。

省煤器磨损泄漏的原因分析如果省煤器发生磨损泄漏的话，就会导致其被迫停炉。

所以当省煤器发生磨损泄漏时，一定要及时分析其原因，才能知道应对措施。

1、实际燃料性质及煤粉细度与设计值不同在磨损中起主要作用的是烟气中的那些大颗粒飞灰，且磨损程度与总灰量有关。

总灰量愈多，灰粒对省煤器管子的撞击次数也就愈多，磨损就愈严重，而且总灰量决定于燃料灰分Ay和低位发热量Qdwy。

该炉设计煤种收到基灰分24.26%，实际燃煤应用基灰分（Ay）约39.50%；煤粉细度（R90）设计值为22～28，实际细度（R90）在30左右，均与设计煤种有较大偏差。

煤粉粗、灰分大将导致灰粒和未完全燃烧的燃料颗粒增多，烟气中的飞灰浓度增高，加剧了对省煤器的磨损。

2、省煤器管束排列方式及安装质量的影响烟气横向冲刷通豪省煤器管子时，管束排列方式不同，管子受磨损情况也不一样。

错列管束受到的磨损要比顺列管束严重，第2排管束的磨损量要比第1排大2倍左右，且气流自上而下流动，灰粒在重力作用下其速度可能大于烟气速度，从而加剧了冲击磨损程度。

该炉省煤器错列布置，并采用规格为32×4钢管，由于小口径管子刚性较差，管壁较薄。

造成实际蛇形管排列不齐，加之安装的原因，无法保证整齐均匀的节距和管间距，导致省煤器管排中出现烟气走廊，使局部管壁金属磨损严重。

3、防磨措施不完善在下级省煤器甲乙侧U型弯处，只是在最上面加装了防磨装置（挡风板），由于下级省煤器高度约为3 255 mm，上面的防磨装置对下面U型弯处的防磨没有作用，因此，下级省煤器下部U型弯处磨损严重。

4、燃烧工况的影响锅炉运行中的燃烧风量过大会造成烟气量加大，而使磨损速度增加。

计算表明，省煤器中过量空气系数由1.2增加到1.3时，磨损量增加25%。

5、其它因素该炉容量占全厂锅炉总容量的50%，在供热期间长期满负荷运行，因而该炉省煤器管束受磨损的时间长，磨损量大，同时锅炉存在漏风现象。

煤粉锅炉省煤器磨损原因分析及预防措施摘要：针对煤粉锅炉尾部省煤器磨损严重的现状，对飞灰磨损机理进行初步研究，分析影响省煤器磨损的各种因素，针对关键因素提出相应的预防措施。

关键词：煤粉锅炉；省煤器；磨损；预防一、省煤器基本情况简介某热电厂3台锅炉九十年代投入运行，由北京巴威公司生产的130t/h中温中压煤粉炉，省煤器在尾部烟道为两级布置，高温段由一个管组件构成，低温段由两个组件构成，在垂直烟道内与空气预热器交叉布置，管子与前墙平行，省煤器蛇形管用Φ32×3的20#钢管制成，错列布置。

近几月时间，省煤器管发生磨损泄漏现象频繁，严重影响机组运行安全。

二、省煤器磨损原因分析引起省煤器磨损的原因很多，制造、安装、检修工艺不过关；管材质量不良；给水品质不合格，造成省煤器管腐蚀；给水温度波动大或启停频繁，使管子受到交变热应力，飞灰磨损等。

热电厂就省煤器频繁磨损的问题，组织了相关技术人员对事故原因进行分析，确定引起磨损的主要原因为煤质变化、飞灰磨损、检修工艺不过关。

2.1、煤质与设计煤质有偏差的影响煤质的部分特性如挥发份、灰分、水分等直接影响锅炉的运行状态。

某热电厂设计燃用煤种为林西矿混煤，现在燃煤为钱营煤、范各庄煤、东欢坨矿煤，燃煤随着灰分的增加，导致烟气中飞灰浓度增高，灰粒对省煤器管壁的撞击次数就愈多，磨损就愈严重。

几种煤的指标对比见表1：2.2、飞灰浓度的影响烟气中飞灰含量与燃煤灰分成正比，当灰分增大时，单位体积中的烟气含灰量就大，飞灰浓度高，此时飞灰对受热面的磨损就大。

如尾部竖井受热面后部弯头处，由于离心力作用，此处飞灰浓度较大，磨损就很严重。

从锅炉低温省煤器靠后墙处蛇形管发生泄漏，宏观检验表明，破口从焊缝处开裂，管外壁有明显冲刷减薄痕迹，对破口处做金相分析，金相组织正常。

从以上分析可知：由于该处烟气中飞灰浓度较高，省煤器管外壁受烟气冲刷减薄严重，强度明显降低而引起的泄漏。

2.3、烟气流速的影响飞灰浓度一定的烟气，烟气流速增大时，飞灰颗粒对管壁的撞击力、冲刷力加大，磨损加快。

省煤器损坏原因及预防措施
(1)省煤器损坏是指由于省煤器管道破裂或省煤器其他部件损坏而引起的事故。

省煤器损坏时，给水流量异常大于蒸汽流量，严重时，锅炉水位下降；过热蒸汽温度上升，省煤器烟道内有异常声响，烟道潮湿或漏水，排烟温度下降；烟气阻力增大，引风机电流增大。

(2)省煤器损坏原因：
①烟速过高或烟气灰分过大，飞灰磨损严重；给水品质不符合要求，特别是未进行除氧，管子水侧被严重腐蚀；
②省煤器出口烟气温度低于酸露点，省煤器出口段的烟气侧发生酸腐蚀(低温腐蚀)；
③由材料缺陷或制造和安装过程中的缺陷引起的裂纹；
④水击，炉膛和烟道爆炸剧烈振动，损坏省煤器等。

(3)省煤器损坏措施：
是否可以通过直接供水管道向锅炉供水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理；否则应停炉进行修理。

(4)省煤器损坏的预防措施：
①对于沸腾式省煤器，特别注意锅炉的给水质量；
②给水的温度和流量应稳定；
③省煤器排气温度应高于露点，防止酸性腐蚀；
④加强省煤器出水温度监测，防止产生水冲击；
⑤定期腐蚀省煤器外壁、磨损和裂纹的检查。

锅炉运行省煤器管损坏异常现象和原因分析及其处理措施
一、省煤器管损坏异常现象
1、给水流量不正常地大于蒸汽流量，严重时汽包水位下降；
2、二级返料器返料不正常，严重时放灰管放不出灰，或有水放出（1#炉）；
3、烟气阻力增大，吸风机电流增大；
4、省煤器和空气预热器的烟气温度降低，两侧温差增大；
5、省煤器烟道内有泄漏声。

二、省煤器管损坏异常原因分析
1、省煤器水温、流量变化大，严重水冲击，再循环回路操作不当；
2、给水质量不良，造成管壁腐蚀；
3、飞灰磨损；
4、省煤器管的材质，制造或焊接不良；
5、管子被杂物堵塞，引起管子局部过热。

三、省煤器管损坏异常处理措施
1、降低锅炉蒸发量，并尽快使备用炉投入或增加其它锅炉的蒸发量,汇报值长及主管领导，得到同意后方可停炉处理；
2、如运行中不能维持正常水位时，或破坏程度加剧时，立即停炉，保持引风机运行，水蒸汽排完后停止引风机；
3、为维持汽包水位，可继续向锅炉进水，关闭所有放水门，严禁开启省煤器再循环门。

省煤器磨损的原因分析及改造锅炉省煤器的磨损和积灰问题，一直是困扰着锅炉工程技术人员的难题。

为了降低锅炉省煤器的磨损和积灰，延长省煤器的使用寿命，采取了许多措施。

通过光管与肋片管的比较，螺旋肋片管能大幅度地扩展传热面积，减少管排数，尽可能的增大管排间距，降低烟速，减少磨损。

因此螺旋肋片管具有良好的传热性能。

1 影响磨损的因素对于煤粉锅炉烟气中飞灰粒在高速飞灰冲刷，对流受热面管束将使管子表面受到激烈撞击。

造成管子表面磨损和积灰等问题，它将影响锅炉的可用性和热效率。

这主要与烟速、受热面的结构和燃料中矿物质的原始成分有关。

1.1由于高速的灰粒具有一定的动能灰粒冲击壁面消耗动能的冲击和切削的作用，使金属颗粒与母体分开产生磨损。

流动着飞灰的动能与烟速成正比烟气速度增加磨损增加，而且磨损与烟速的立方成正比。

1.2单位时间冲刷到金属表面灰量燃料的Ap增大，磨损加大因此对多灰燃料烟速要低一些。

1.3同种燃料的灰在温度不同时，磨损不同，温度低硬度高，所以省煤器的磨损比过热器高，省煤器烟速低。

1.4管束的布置和结构对磨损有影响。

横向与纵向冲刷，其磨损程度和位置不同。

2 减少省煤器的磨损所采取的措施2.1降低烟气流速受热面的飞灰磨损速度与烟气流速的3.3~3.4次方成正比，降低烟气流速可大大延长管子的使用寿命，但烟气流速低于7m/s可能造成严重的积灰。

为了减少磨损的同时防止积灰，烟速选择7.3m/s。

2.2采取保护措施在省煤器已磨损的部位加防磨瓦在已形成烟气走廊的部位加防磨盖板，但往往堵住了一个部位而另一个部位又形成了烟气走廊。

因此不一定达到预期的效果。

目前的防磨涂料提高一定耐磨性，超首速喷技术能大大提高管子的耐磨性能，但成本较高。

2.3采用合理的结构采用带肋管扩展受热面时减少省煤器磨损的一种有效方法，它既能减少设备空间降低烟速，又能保证传热量不变。

3 螺旋肋片管省煤器与其他型省煤器的区别目前锅炉省煤器采用光管式，由于烟气侧对流放热系数远远大于水侧的对流放热系数，要强化省煤器传热就得首先考虑从降低烟侧热阻着手，为减低飞灰磨损，强化验测热交换何时省煤器结构更加紧凑，可采用鳍片管、肋片管和模式省煤器，综合比较，在同样的金属耗量和通风耗电的情况下焊接鳍片管省煤器所占空间比光管式大约减少20%~25%，，采用扎制鳍片管可是省煤器外形尺寸大约减少40%~45%，模式省煤器不仅减少金属耗量，而且结构紧凑，有利于使不受热面的布置便于安装。

省煤器磨损原因及防磨措施范志刚摘要：燃煤电厂是我国的重要发电方式之一，燃煤锅炉长期以来需要使用锅炉这种设备。

从我国多年来燃煤锅炉的使用情况以及出现事故的情况来看，燃煤锅炉的出事故率还是很高的。

对于一般的燃煤锅炉来说，省煤器出现磨损，就会导致十分严重的锅炉问题。

笔者在本文中对我国的燃煤锅炉省煤器磨损的原因进行了全面的分析，并针对性的提出了解决燃煤锅炉省煤器磨损的措施和方法，希望可以据此降低我国燃煤锅炉的省煤器磨损率，提高燃煤锅炉的使用安全水平。

关键词：省煤器；磨损；措施一、省煤器磨损的原因1.飞灰磨损对于我国的北方地区来说，所采用燃煤锅炉发电，所采用的煤炭一般是褐煤，褐煤中灰份的存在为20%左右。

如果长期以来一直进行褐煤的燃烧，不会出现较为严重的飞灰磨损的问题。

但是随着我国煤炭资源的逐渐枯竭，很多地方的煤炭都出现了供不应求的特点，再加上西部煤炭的逐渐运输，我国的北方地区所燃烧的煤炭出现了严重的成分变化。

很多地方的煤炭存在严重的灰份比重的变化。

一旦灰份比重超过35%，就会出现严重的烟灰问题，烟灰量的增加，会导致管道的磨损比原来的磨损速度有较大变化。

因此对于我国的煤炭锅炉来说，更改燃煤的种类，可能会导致严重的飞灰磨损。

2.多次检修事故等原因导致省煤器管道混乱对于火力发电厂的燃煤锅炉来说，其本身在长时间使用的时候，会出现很多相应的问题和小故障，另外还需要做好日常的检修和维护。

在进行维修和维护的时候，如果安装部件的质量不合理，就会导致出现问题的多次修理。

对于省煤器来说，其本身的管道是比较复杂的，而且杂物会形成比较复杂的烟气走廊，在局部会出现比较严重的烟气过量的问题。

在加上目前所燃烧的煤炭多为西部高灰份比煤炭，所以容易出现粉尘离子浓度过大的问题，进而出现烟气速度增加，导致出现严重的局部磨损，这对于省煤器来说是比较严重的磨损问题。

3.省煤器管材本身的原因对于省煤器来说，其本身出现磨损的重要原因中有一个最主要的原因就是本身管材的质量问题。