循环流化床锅炉旋风分离器磨损问题
- 格式:doc
- 大小:16.50 KB
- 文档页数:3
循环流化床锅炉磨损原因及改良措施1金属件的磨损1. 1布风装置磨损1. 1. 1原因分析循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有2 种情况: 第一种情况是风帽的磨损, 通常发生在循环物料回料口附近, 主要原因是由于较高颗粒浓度的循环物料以平行于布风板的较大速度冲刷风帽造成的。
另一种情况是风帽小孔的扩大, 这类磨损将改变布风特性, 同时造成固体物料漏至风室。
1. 1. 2改良措施a. 改变风帽结构来延长风帽寿命, 用钟罩式结构的风帽来代替蘑菇状风帽, 有效减少磨损, 延长使用寿命。
b. 在炉膛底部四周打1 圈台阶, 可使流化床锅炉中沿墙面下流的固体物料转而流向布风板上面的空间, 从而防止冲击炉底的布风板和周界的风帽。
1. 2水冷壁管的磨损1. 2. 1原因分析循环流化床锅炉水冷壁管的磨损主要发生在炉膛下部敷设的卫燃带和水冷壁管交界的区域。
造成磨损的原因有以下2 个方面: 一是在这个过渡区域内, 沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反, 因此在局部产生了旋涡流; 另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在这个交界区域发生流动方向的改变, 对水冷壁管产生了冲刷。
1. 2. 2改良措施a. 采用金属外表热喷涂技术防磨。
涂层的硬度高于基体的硬度, 且涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层, 提供更好的保护。
b. 通过改变该区域的流体动力特性来到达水冷壁管防磨的目的。
在水冷壁管过渡区域的一定位置加焊挡板或浇注料梁, 用以阻挡固体物料向下流动, 采用这种措施后水冷壁管的磨损大大减轻了。
c. 另一种较常用的方法是改变水冷壁的几何形状, 耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直, 这样固体物料沿壁面平直下流时,撞击区下移至耐火材料局部, 消除了边界处造成的旋涡效应, 从而保护传热管不受磨损。
d. 炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处, 都是易发生磨损的部位, 因此在设计时应在结构上给以考虑或加设防磨措施。
火电厂循环流化床锅炉磨损问题及预防措施火电厂循环流化床锅炉包括很多子系统及构件,运行期间所受的影响因素较多,难免出现故障,这就要求技术人员明确常见故障及故障发生原因,在实际生产中积极采取针对性措施并加以预防,确保锅炉的正常运行,为火电厂的长远发展铺平道路。
1流化床锅炉概述流化床锅炉技术作为一种先进的清洁煤燃烧技术,因其特有的优点而得到广泛的发展与应用。
其主要优点有:可以进行低温燃烧,保证了燃烧的稳定性;脱硫效率高,烟气中NOx的排放浓度低,有利于环境保护;燃烧强度大,保证了生产的高效性;燃料适应性广,特别适合中、低硫煤。
循环流化床锅炉采用介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的流态化燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
炉内进行的是一种流态化反应,即高速运动的烟气与其所携带的固体颗粒密切接触,并有大量颗粒返混的过程;炉外,绝大部分高温的固体颗粒被捕集并送回至炉内再次燃烧,如此反复循环。
这种燃烧特性导致炉内磨损十分严重,影响锅炉正常使用,甚至会导致生产事故。
所以,磨损问题是循环流化床锅炉发展的重要研究课题。
2循环流化床锅炉主要的磨损部件2.1布风装置的磨损布风装置的磨损主要是风帽的磨损。
风帽的磨损有两种,一是风帽外部的磨损。
这是气流携带物料直接冲刷风帽外壳的结果。
风帽外部磨损最严重的区域发生在排渣口和回料口附近。
二是风帽小孔扩大。
一次风携带着细小的尘粒通过孔径有限的风帽小孔时产生很高的流速,对小孔表面产生冲刷。
风帽小孔的扩大将改变布风特性,同时床料会漏进风室。
2.2循环流化床锅炉受热面的磨损循环流化床锅炉受热面的磨损主要集中在炉膛角落区域磨损、燃烧室管壁的磨损、尾部受热面磨损等、炉顶受热面磨损。
过热器管屏、炉膛内屏式过热器的磨损机理与循环流化床锅炉内水冷壁管的磨损机理相似,由锅炉内部受热面的具体结构和固体物料的流动特性来决定。
2.3循环流化床锅炉烟道受热面的磨损循环流化床锅炉烟道尾部的对流受热面经常磨损部位包括炉膛出口到分离器进口烟道受热面,还有省煤器及空气预热器两端部分。
循环流化床锅炉磨损分析及对策摘要:对于流化床锅炉来说磨损的主要是其受热面,当其不断受到高浓度固体物料的冲刷,就会产生磨损,而对于影响流化床锅炉的受热面的磨损主要受到烟气的速度与其本身的特性影响。
因此对于流化床锅炉来说,其防磨损就显得十分重要。
本文基于此,首先介绍了循环流化床锅炉中比较容易磨损的部件,然后具体分析了流化床锅炉的受热面出现磨损的原因,最后结合以上的分析提出在流化床设计和运行的过程中应该采取怎样的措施来预防磨损,以作参考。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;对策循环流化床锅炉是目前国内中小型发电机组采用的一种洁净煤燃烧锅炉,其可以燃烧多种燃料,并且对燃料的适应性也很好,基本能达到燃料99%的燃烧效率。
但是,在循环流化床锅炉的运行中发现很多部件在高温、高固体冲刷的外部环境下,很容易产生磨损,严重时会导致锅炉停炉。
虽然对此相关工作人员也采取了一定的防磨损措施,但是实际的锅炉运行结果表明这一现象依旧十分严重。
因此,结合防磨损机理的相关理论,采取进一步的防磨损措施,对于循环流化床锅炉的推广与发展来说都是十分重要的。
一、流化床锅炉在实际运行中易磨损的部件1、旋风分离器的磨损对于旋风分离器来说,其大部分的组成部件都设有耐火材料,因此,其在金属件的磨损方面并不是很严重。
反而在其入口处因为烟气的高速流动比较容易造成耐火材料的磨损。
一般来说,旋风分离器的筒体与锥体能经受住900度左右的高温,偶尔炉内温度也会达到1100度,这时过度的热冲击就可能会导致其产生裂纹。
旋风分离器布置在炉膛出口,是循环流化床关键部件之一,其主要作用是将大量高温固体颗粒从炉膛出口的烟气中分离出来送回燃烧室,保证燃料和脱硫剂(石灰石粉)多次循环、反复燃烧和反应,以提高燃烧效率和脱硫效率。
循环流化床锅炉分离器在实际运行中影响分离效率的原因有很多,主要归结如下。
一是分离器切向进口风速的影响。
前面已经讲过为降低床温而使用过大的流化风量造成分离器入口烟速过高。
循环流化床锅炉磨损问题浅析摘要:循环流化床以其煤种适应强、脱硫环保效益高的优势,日益得到发展。
目前主要燃用高灰分低热值的劣质煤种,解决防磨问题已成为影响循环流化床稳定可靠运行的关键因素。
该文研究了循环流化床锅炉磨损的重点区域和原因,提出了推荐措施。
关键词:循环流化床锅炉磨损循环流化床锅炉(以下简称CFB锅炉)内的固体物料浓度为煤粉锅炉的几十倍到上百倍,其受热面与耐火材料的磨损问题特别突出,防磨措施正确与否,直接关系到机组运行的安全性和经济性。
下面就CFB锅炉磨损的重点区域、原因以及措施进行阐述。
1 主要磨损部件及磨损机理CFB锅炉的主要受磨损部件有布风装置、炉内受热面、炉顶受热面、对流受热面、耐火材料等。
磨损造成的停炉事故接近停炉总数的50%,其中水冷壁管与耐火材料的磨损为主要故障来源,是CFB锅炉中与材料相关的最严重问题。
1.1 布风装置的磨损布风装置的磨损主要是风帽的磨损。
风帽的磨损有两种,一是风帽外部的磨损。
这是气流携带物料直接冲刷风帽外壳的结果。
风帽外部磨损最严重的区域发生排渣口和回料口附近。
二是风帽小孔扩大。
一次风携带着细小的尘粒通过孔径有限的风帽小孔时产生很高的流速,对小孔表面产生冲刷。
风帽小孔的扩大将改变布风特性,同时床料会漏进风室。
1.2 炉内受热面的磨损炉内水冷壁磨损主要有三种情况:炉膛下部敷设卫燃带与水冷壁管过渡区域的管壁磨损;炉膛四个角落区域的管壁磨损;不规则区域管壁的磨损,如炉膛出口处管壁磨损。
炉膛后墙及两侧墙下部卫燃带与水冷壁管的交界处,常常发生磨损。
这类磨损的机理有以下两个方面,一是过渡区内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,因而在局部产生涡旋流;另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流道方向的改变,因而对水冷壁产生冲刷。
大量的含尘烟气邻近炉膛出口时,含尘浓度越来越高,且方向发生改变,大量的颗粒在惯性力作用下,加重了对水冷壁管的磨损。
浅谈循环流化床锅炉的磨损和防磨措施摘要:循环流化床锅炉具有高效、清洁的特点,然而磨损问题是循环流化床锅炉大力发展与推广应用中的一大难题。
本文分析循环流化床受热面的磨损机理,介绍循环流化床锅炉运行中的易磨损部件,建议针对各部件磨损原因的不同,采取合适的防磨措施,使循环流化床锅炉的磨损降到最低程度。
关键词:循环流化床锅炉磨损防磨措施循环流化床燃烧技术是一项近20年发展起来的清洁煤燃烧技术,循环流化床锅炉是继链条炉、煤粉炉发展起来的高效率、低污染的新炉型,因其燃烧效率高、煤种适应性广、负荷调节范围大、氮氧化物排放低、易于脱硫等优点而备受青睐,已在世界范围内得到了广泛的应用和推广。
随着循环流化床燃烧技术的日益成熟,循环流化床锅炉也以其大量的运行实践被公认为极具发展前途的炉型之一,但磨损问题的突出,严重制约了该炉型长期经济的运行。
1 循环流化床锅炉的磨损1.1 循环流化床锅炉中的磨损问题由于循环流化床锅炉炉内灰浓度高,通常为煤粉炉的几十倍、几百倍,甚至上千倍,因此循环流化床锅炉的磨损要比其他类型锅炉严重得多,受热面和耐火材料的防磨问题应特别重视。
磨损问题解决得如何,直接关系到循环流化床锅炉设计的成败,也直接影响循环流化床锅炉机组的可利用率。
1.2 磨损的概念与形式由于机械作用,间或拌有化学或电的作用,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。
根据磨损机理的不同,磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。
流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。
冲蚀又有两种基本类型,分别叫做冲刷磨损和撞击磨损,这两种磨损的冲刷表面流失过程的微观形貌是完全不同的。
冲刷磨损是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至接近平行。
颗粒垂直于固体表面的分速使得它锲入被冲击物体,而颗粒与固体表面相切的分速使得它沿固体表面滑动,两个分速合成的效果即起一种刨削的作用。
浅谈循环流化床锅炉运行调整及磨损治理摘要:分析了循环流化床运行时应该注意的技术问题,对运行中出现的受热面磨损情况进行了分析,并提出了应该采取的技术措施。
关键词:流化床运行调整磨损治理0前言循环流化床锅炉这个新产品,自上个世纪80年代后期投放市场运行以来,就以其独特的燃烧效率高、煤种适应性能广、运行调整简单、维护检修方便、负荷调整范围宽,以及环保效益好、炉内脱硫效率高、灰、渣活性好、综合利用途径广等优点被人们所信赖。
经过十多年的运行实践检验,充分证实了循环流化床锅炉不但是一种环保、节能的综合型炉,而且也是一种替代其它老式炉型的新炉型。
1经济运行的调整任何一台设备、一种产品投放社会和市场以后,都要接受生产实践的检验,都要逐渐被使用他的人去认识,从而确定他的先进与落后。
循环流化床锅炉也是一种设备和产品,它的运行好坏主要检验其安全性和经济性,以及社会的综合效益性和对环境的保护性;其后再检验它的稳定性,实用性和人们操作、使用它的难易性以及对本企业创造经济效益的好坏性。
锅炉既是一种蒸发设备,又是一种燃烧设备。
就其燃料在炉内的燃烧本身来讲它是一种非常复杂的化学反应过程,怎样搞好这种化学反应即:完全燃烧。
不但是设计、制造、安装、调试、监督检验单位的责任,而且也是使用单位的责任。
无论从哪一方面讲,谁都不能也不可能将燃料中的炭原子、氢原子、可燃硫原子和空气中的氧原子进行100%的化合反应,生成二氧化碳分子、水蒸汽分子以及二氧化硫分子。
就运行调整而言,在现有的设备基础上通过精心调整,选出较合适的运行工况,按着完全燃烧的四个条件,确保燃烧的顺利进行,是从事锅炉专业所有人员的责任。
循环流化床锅炉采用的是低温燃烧新技术,这在燃烧领域确是一个重大创举。
因为任何的化学反应,温度都是反应过程中的催化剂,温度越高、反应的速度就越快、越剧烈、越完全、越彻底、需要燃烬的时间就越短。
而循环流化床锅炉的炉内燃烧温度,要比普通的煤粉炉、老式的链条炉、趋于淘汰的沸腾炉、运行成本昂贵的燃油炉低许多,那么反应的速度从理论上讲就要缓慢许多,而完全燃烧需要的时间就要长一些。
循环流化床锅炉磨损分析及防磨措施摘要:循环流化床锅炉采用介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的流态化燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
炉内进行的是一种流态化反应,即高速运动的烟气与其所携带的固体颗粒密切接触,并有大量颗粒返混的过程;炉外,绝大部分高温的固体颗粒被捕集并送回至炉内再次燃烧,如此反复循环。
这种燃烧特性导致炉内磨损十分严重,影响锅炉正常使用,甚至会导致生产事故。
因此本文对循环流化床锅炉磨损分析及对策进行了分析。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;防磨措施一、循环流化床锅炉的磨损机理循环流化床锅炉的高效率是由于大量的小循环和多次的大循环构成的,让燃料在里面循环燃烧。
在燃烧的时候炉子中的每个部分燃料的浓度不同,由于气流和重力的原因,通常在布风板上的风帽出口处的风速大,燃料被吹起后会下降或者朝着烟风推动力较小的地方漂移,在下降的途中会沿着水冷壁管表面移动,而此时就会对水冷壁管的表面和鳍片造成磨损,比如在炉膛下部卫燃带、炉膛水冷壁管过渡区等贴壁回流对管壁的撞击较大,因此对管壁磨损也比较大。
二、循环流化床锅炉磨损分析在循环流化床锅炉使用的过程中,其自身的水冷壁管磨损在很大程度上与煤粉炉有着密切的联系,其主要体现在以下两个方面:首先,在大量烟气排放的过程中,其自身包含的固体颗粒能够在一定程度上对水冷壁管进行冲刷,加强壁管内部的磨损;其次,基于锅炉内部存在的内循环作用,导致大量固体颗粒在运行的过程中,沿着炉膛四壁重新回落,以此形成第二次冲刷,尤其在水冷壁管和耐火材料层过渡区的凸出部位。
在影响训练流化床锅炉磨损的原因中,主要包括以下几个方面:(一)烟气流速影响在锅炉运行的过程中,排除的烟气流速越高,对锅炉的磨损越重;且烟气流速与风量也有着一定的联系,风量越大,则磨损量越大;若二次风量越大,则会对炉内燃烧的状况进行剧烈的扰动,直接增加受热面积的磨损量,而这些都会给锅炉造成损失。
(二)烟气颗粒浓度影响在锅炉燃料燃烧后,势必会排除大量的烟气,这些烟气在排出的过程中,烟气内颗粒浓度越大,则会直接增加锅炉的受热磨损面,其核心原因在于烟气颗粒的数目越大,在排除的过程中,会直接冲撞锅炉管壁。
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术循环流化床锅炉是一种高效、环保、灵活性强的工业锅炉,广泛应用于煤炭、石油、天然气等多种燃料的燃烧。
循环流化床锅炉在长期运行过程中,容易出现磨损问题,对设备的安全性和经济性产生不利影响。
本文将从机理和防治技术两个方面,详细介绍循环流化床锅炉磨损问题及其解决方法。
一、循环流化床锅炉磨损机理:循环流化床锅炉磨损主要由以下几个方面的因素造成:1. 高速气固两相流条件下的颗粒碰撞:在循环流化床锅炉内,煤粒和补给燃料中的物料与气体经过高速流动,会产生颗粒间的碰撞。
碰撞速度和角度的不同会对颗粒造成不同程度的磨损。
2. 高温气固两相流条件下的颗粒和管壁间的摩擦磨损:循环流化床锅炉内气固两相流在高温条件下,颗粒和管壁之间的摩擦会导致管壁的磨损。
高温还会引起管道中腐蚀和氧化,加速管壁的磨损。
3. 循环床燃烧飞灰的冲蚀:在循环床燃烧过程中,飞灰中的颗粒因为速度和角度的变化会冲刷锅炉内部设备的表面,导致设备表面的磨损。
二、循环流化床锅炉磨损防治技术:为了有效防止循环流化床锅炉的磨损问题,可以采取以下技术措施:1. 使用具有抗磨损性能的材料:选择具有耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能的材料制造锅炉设备,如高铬铸铁、不锈钢等,可以有效降低设备的磨损。
2. 改变煤粒的物理性质:通过调整煤粒的粒径和密度,可以改变煤粒在循环流化床内的运动速度和碰撞能力,减少煤粒对设备的磨损。
3. 减少颗粒之间的碰撞速度和角度:可以通过改变流化床锅炉的结构及装置来减少颗粒之间的碰撞速度和角度,例如增加管道弯曲等,从而降低磨损。
4. 使用陶瓷内衬和橡胶衬里管道:在锅炉的高磨损区域,如循环床底部和管道弯曲处,使用陶瓷内衬和橡胶衬里管道,可以有效抵抗颗粒的冲刷和摩擦,延长设备的使用寿命。
5. 定期清理和维护设备:定期清理锅炉内部的结焦和飞灰,维护设备的正常运行状态,避免结焦和飞灰对设备表面造成的磨损。
三、总结:循环流化床锅炉的磨损问题对设备的安全性和经济性都具有重要影响,通过了解磨损机理,采取相应的防治技术可以降低设备的磨损,延长设备的使用寿命。
循环流化床锅炉旋风分离器磨损问题
作者:刘杰熙杨大勇
来源:《科技传播》2013年第05期
摘要本文介绍了循环流化床锅炉旋风分离器的结构特征和作用,通过对旋风分离器磨损问题的分析和研究,找出了磨损的原因和影响磨损严重程度的主要因素。
同时针对以上问题采取了改变原旋风分离器材质、改变旋风分离器的几何尺寸改变旋风分离器的烟气动力场、改变旋风分离器工作环境等措施,达到减少旋风分离器的磨损,延长旋风分离器的使用时间,特别是筒芯的使用时间可以延长了3倍以上,降低了锅炉的故障率,减少了锅炉的检修费用,提高了锅炉运行的经济性。
关键词旋风分离器;磨损原因;解决方法
中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)86-0034-02
1 概述
循环流化床锅炉以其适应燃烧煤种广,特别是能够燃烧低热值的褐煤,近二十多年在我国迅速发展起来,成为小型热电厂和供暖锅炉的首选炉型。
我公司从1992年~2002年先后建设了五台75吨/小时的循环流化床锅炉,在长期的生产运行过程中,我们发现旋风分离器磨损问题非常严重,通过我们的研究和分析,找到了一些解决方法,达到减少旋风分离器的磨损,延长旋风分离器的使用时间,特别是筒芯的使用时间可以延长了3倍以上,降低了锅炉的故障率,减少了锅炉的检修费用,提高了锅炉运行的经济性。
2 旋风分离器的结构特征和作用
旋风分离器的结构主要是由外筒和筒芯组成的,挟带煤粉的烟气沿外筒内侧切向进入,在外筒和筒芯之间旋转,靠贯性作用,较大的煤粉颗粒撞向外筒,并沿筒壁下降,返回到炉膛继续燃烧,较小的粉尘随烟气经筒芯进入尾部烟道。
旋风分离器的作用就是风粉分离,这是循环流化床锅炉区别其他炉型的基本特征,有了旋风分离器使飞出炉膛的较大煤粒再返回炉膛,继续燃烧,与沸腾炉相比提高了锅炉的效率,与煤粉锅炉相比节约了碎煤机电耗,因此,循环流化床锅炉近年来得到了迅速发展。
3 旋风分离器存在的问题
原设计的旋风分离器外筒和筒芯的材质是普通碳钢,在外筒内侧挂碳化硅砖,在运行的过程中由于温度的变化和磨损因素的影响,经常会发生碳化硅砖脱落的现象,碳化硅砖脱落后,外筒壁磨损非常快,3个月左右的时间就会把外筒壁磨漏,造成被迫停炉事故;筒芯的磨损相对于外筒小一些,一个新的筒芯,壁厚10mm,连续运行时间在一年左右,再坚持运行就要影
响到锅炉的效率和出力,因此,循环流化床锅炉旋风分离器防磨问题是必须要认真对待和解决的。
4 旋风分离器磨损问题的研究
4.1 磨损部位的研究
我公司是1992年开始建设,锅炉1993年投产,当时循环流化床锅炉在我国刚开始应用,对循环流化床锅炉的运行经验很少,锅炉运行一年多后,发现锅炉带负荷能力下降,由于回送灰不足,锅炉床温控制不住,负荷从原来的70吨/小时到 50吨/小时,有时会由于床温度控制不住造成锅炉结焦事故,被迫停炉。
同时,化验飞灰的停含炭量不正常的升高,由原来的2%以下升高到6%以上,通过计算,锅炉的效率降低,停炉后全面检查,锅炉的其他系统没有问题,只是分离器的筒芯磨损严重,筒芯下部1/3基本磨没了。
在以后的运行过程中通过研究发现了磨损的规律,外筒内侧正对烟气进口的迎风面处,是磨损最严重的部位;筒芯下部外侧是烟气进口的侧对180°位置,内侧在烟气进口的下部位置,具体图示:
4.2 旋风分离器磨损原因分析
旋风分离器的磨损是由于烟气中挟带的煤粉颗粒对分离器的撞击造成的,磨损的严重程度与煤粉颗粒的大小、速度、浓度紧秘相关,同时也与煤粉颗粒的本身物理特性有关。
根据物理学定理:,颗粒越大、速度越快,颗粒具有的能量越大,撞击力越大;浓度越大撞击的频率越大,磨损就越严重;颗粒的硬度高、几何形状尖锐磨损就越严重。
旋风分离器内烟气流动的动力来源于引风机产生的负压,在筒芯内的负压大于分离器烟气进口的负压,烟气进入旋风分离器后旋转下行,再经筒芯上行排出,在旋转的过程中,较大的颗粒在外层,对外筒壁冲击较大,因此外筒内壁磨损严重。
在烟气下行到接近筒芯底部时产生扰动,烟气迅速流向筒芯,这样筒芯的下部磨损就比上部严重。
经过多年的检查发现,在筒芯的下部磨损也不是均匀的,大多数情况是在筒芯下部外侧是烟气进口的侧对180°位置磨损严重,说明烟气在此位置形成了旋涡,在此位置颗粒的冲击比其他位置多造成的。
详见示意图:
环境温度的影响:目前在我国运行的循环流化床锅炉有两种分离器布置方式,一种是低温分离,分离器的工作温度400℃~450℃,另一种是高温分离,工作温度800℃~850℃,我公司75吨/小时锅炉采用的是低温分离方式,由于温度低,灰粒的硬度大,因此磨损比较严重,而高温分离器煤粉颗粒在800℃~850℃时,已经快接近它的软化温度(1 100℃左右),它的硬度明显下降,磨损状况就减轻了很多。
5 解决磨损的方向和措施
5.1 对分离器材质的研究和改进
在选用分离器筒芯材料时,即要考虑筒芯的耐用性,又要考虑它的经济性,为此我们进行了多次试验,首先选用的是价格较低的16Mn钢,使用效果没有明显改变,使用1年多后就不
能再用了;改用硬质合金浇注的筒芯,使用时间较长,能达到3年左右,但价格是普通钢的3倍,考虑到检修费用和锅炉的安全性,还是采用合金钢材料综合性价比更高一些。
针对分离器外筒的挂砖容易脱落的问题,我们采用了浇筑耐高温混凝土的方法,先在筒壁上焊上白钢网筋,再浇筑混凝土,这样就解决了脱落问题,浇筑一次能够坚持使用三年以上时间,若在这期间发现磨损严重,可及时进行修补或重新浇筑,提高了外筒的使用寿命,解决了外筒磨损问题。
5.2 通过改变旋风分离器的几何尺寸改变旋风分离器的烟气动力场
根据流体力学公式Q=A×V,在烟气流量一定的条件下,流通面积与流速成反比,因此,保留旋风分离器的外筒尺寸不变,把旋风分离器的筒芯尺寸做成锥形,在原筒芯的基础上把上口直径加大500mm,下口直径减小500mm,这样减小了烟气进口的流通面积,提高了烟气流速,使更多、更小的颗粒流向外侧,顺外壁流下;到下部流通面积扩大,烟气流速下降,减小烟气的挟带作用,提高了旋风分离器的分离效果,减小了颗粒对筒芯的磨损,对降低飞灰的含炭量、提高锅炉效率起到了积极作用。
由于分离器外筒的磨损比筒芯磨损好解决,这样改造的综合效果很明显。
5.3 低温分离改为高温分离
前面叙述过高温分离器的磨损比低温的小,现在已经有成功的案例把低温分离改为高温分离,这项改造是对锅炉整体的改动,把锅炉前竖井里的省煤器、过热器全部移到后竖井里,改造的工期长、费用高、需要有适当的施工环境,但改造后不仅解决了分离器磨损,而且也解决了省煤器、过热器的磨损问题,对减少锅炉的检修费用、提高锅炉的安全经济运行都会起到关键的作用,从长远来讲,这种改造有它自身的价值。
参考文献
[1]东北电业管理局编.火力发电实用技术手册.辽宁科学技术出版社.
[2]BG-75/5.29-M1循环流化床锅炉热力计算书.北京锅炉厂.
[3]河南省电力公司编.火电工程调试技术手册.中国电力出版社.。