循环流化床锅炉防磨技术研究与应用

该厂 １９ ９ ２年 １ Ｏ月 投 产 发 电 ， 产 前 几 年 ， 投 由于 运行 经 验 少 ， 风 室 下 部 耐 火 防 磨 层 敷 设 高 一 些 、薄 一 些 。 高 度 从 ４ 到 ８ ，厚 度 ｍ ｍ 量 配 比差 异 ， 粒 径 不 符 合 要 求 等 不 利 因 素 ， 帽磨 穿 ， 热 面 磨 损 煤 风 受 ５ ｍｍ一 ５ ０ ７ ｍｍ。 运行 中注意床温和料层厚 度的控制 ， 在满足负荷 时， 引起水冷壁管、 埋管、 省煤器泄漏 ， 被迫停炉 次数较多。 避免过高料层 运行 ， 运行中避免大风量运行。热 电偶防止磨 损， 可采 ２ 存 在 的 主 要 问题 取铁铝瓷热电偶套管解决。 将传统 的热 电偶丝装入铁铝 瓷保护管 内 ， 该厂在头几年的运行 中， 风帽的磨 损造成布风板布风不均匀 ， 水 可使寿命 达到半年至一年。 炉膛下部 四周密相区敷以高耐磨 浇注 料 ， 冷壁 、 埋管、 省煤器泄 漏现 象也时有发生 ； 另一 方面 操作还 不能完全 采 用 高 密 度销 钉 固定 方式 。 适应新设备的要求 ， 焦、 结 灭火 事 故 也 经 常 发 生 。 主要 问题 如 下 ： ２１ 风 帽 的磨 损 ． 将煤直接抛洒至后水冷壁造成的。运行人 员担 心落煤管堵 ， 因此， 播 主床 风帽为“ ” 型风帽 ， 中风 帽磨 损最严 重的 区域 发生在 煤 风 开 得 比较 大 ， 般在 ２ ０ ｐ 。主 要 预 防措 施 就 是 根 据 锅 炉 负 荷 ７字 其 ～ ５０ ａ 循环物料回料 口附近 ，其 主要原 因是 由于较高颗粒浓度的循环物料 的高低、 以给煤 量的大小适 当调整播煤 二次风 ， 择一个最佳风速 ， 选 以较大 的平行于布风板的速度分量冲刷风帽。 另外 ， 由风室来 的一次 既 不 刷 到后 水冷 壁 ， 不将 给煤 机 落 煤 口堵 住 ， 正 好 播 洒 在 床 面 中 也 煤 风通过风帽小孔吹动底料沸腾流化 ， 左右 侧床面 风帽对吹 ， 长时 间运 中心位置。 这个试验可由点炉前 的冷态试验获得 ， 在的播煤风压一 现 行 ， 颗 粒 的 渣逐 渐 大 量 地 沉 积 在 底 部 ， 每 次 放 渣 只 能将 放 渣 口附 般 选 取 １０ ｐ 一 ０ ｐ 。 大 而 ０ ａ １ ０ ａ Ｏ ５ 近 的大渣放掉 ， 其余部 分的还存留 ， 沉积在底部的大渣在一次风 的作 通过以上措施， 水冷壁磨 损情 况明显好转 ， 磨损最严重的后水冷

燃 料 特性 与受 热 而、 寸 而 火材料 的磨 损密 切相 关。
一
循环 流化 床锅 炉燃 料 颗粒 组 分是 影响 其运行 稳定 的关 键因素之
，
对 床层 分布、 烧 效率 、 内温 度 、 燃 炉 返料 量 、 气粒 子浓 度等 都有 烟
性 、 料 特 性 、 料 循 环 方 式 、 行 参 数 、 热 面 结 构 与布 置 方式 交 互 影 响 ， 而 对整 个 锅 炉系统 的 各受 热 面及 内衬 材 料 的磨损 产生 床 物 运 受 进
等。
１ 燃 料 特 性的 影响 、
影响。
如 果 运 行 颗 粒 组 分 中粗 颗 粒 较 多 ， 烧 室 密 相 区燃 烧 份 额 过 燃
众 所周知 ， 环流 化 Ｊ 循 术锅炉 优 点之 ・ 是燃 料适 应性 因此不 同 大 ， 温高 易结 焦 ， 了防止结 焦 ， 床 为 通常采用 大风 量运 行， 样会 引起 这
循 环 流化 床锅 炉运 行床 温直 接 影响 着烟 气的温 度和 受 热面的温 度。 它们成 正比 ， 行时 床温升 高 ， 气和 受热面 温 度也 随之 升高。 运 烟
一
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。 【 关键 词 】循环流化床锅 炉； 原因； 防措施 磨损 预
管 束 比较 粗 糙 时 ， 损 速 率 就 大 。 料流 动 方 向 与管 束 表面 夹 角增 磨 物
大 ， 损速 率也 相应 增加 。 磨 当物 料 密度 大 、 粒度 大 、 度大 时， 损速 硬 磨 率 也大 。 管束 表 面处 ¨高 温下， 硬 度较 大 ， 磨 性较 好 磨损 速 率也 Ｊ 其 耐
般 情况 下， 环流 化 床锅 炉 的床温 在８ ０ ９ ０ 之 间， 循 ５— ５＂ Ｃ 即使超

利用传感器、图像处理等技术，实时 监测锅炉内部的磨损情况，获取磨损 部位、程度等信息，及时发现和预防 严重磨损。
预测性维护与管理
通过大数据分析和人工智能技术，对 锅炉磨损历史数据进行分析和挖掘， 预测磨损趋势和寿命，制定合理的维 护和更换计划。
数值模拟与实验研究
流场与磨损关系的数值模拟
利用数值模拟软件，研究流场特性、颗粒分布和冲击角等因素对磨损的影响，为优化锅 炉结构和改善流场提供理论支持。
装置等部件产生强烈的冲刷作用，导致磨损。
机械摩擦
03
炉内物料与金属表面之间的机械摩擦也是导致磨损的重要原因
之一。
磨损对循环流化床锅炉的影响
降低设备寿命
磨损会导致设备部件的尺寸和 形状发生变化，影响设备的正
常运行和使用寿命。
影响安全运行
磨损严重时可能导致设备损坏 ，引发安全事故。
能耗增加
磨损会导致设备效率降低，能 耗增加。
实验研究与验证
通过实验手段，模拟锅炉实际运行工况，对新型防磨技术和材料的性能进行验证和评估 ，为实际应用提供依据。
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循环流化床锅炉的磨损及防 磨措施
汇报人：文小库 2024-01-06
目录
• 循环流化床锅炉的磨损概述 • 循环流化床锅炉的磨损部位及
机理 • 循环流化床锅炉防磨措施 • 循环流化床锅炉磨损监测与维
护 • 循环流化床锅炉防磨技术发展
趋势
01
循环流化床锅炉的磨损概述
磨损的定义与特性
磨损定义
磨损是物体在相对运动过程中，其表 面不断损耗的现象。在循环流化床锅 炉中，主要涉及到受热面、布风装置 、炉膛、水冷壁等部件的磨损。
分离器出口的磨损

循环流化床锅炉受热面防磨技术的研究与应用发布时间：2021-12-21T10:32:18.413Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：董友洋杜林徐向德[导读] 本文为了改进循环流化床锅炉的使用效率，对磨损产生的原因和机理进行具体的分析，同时在考察锅炉具体运行的情况提出防磨措施和其具体的效果进行分析对循环流化床锅炉受热面进行改进。

河南省豫光锌业有限公司河南省济源市 454650摘要：循环流化床锅炉是目前火力发电厂中较为通用的电能生产机组，在具体的使用过程中，循环流化床锅炉的受热面受到磨损的情况比较严重，这不仅影响了机组的安全运行同时过度耗损会降低电厂的经济效益，本文为了改进循环流化床锅炉的使用效率，对磨损产生的原因和机理进行具体的分析，同时在考察锅炉具体运行的情况提出防磨措施和其具体的效果进行分析对循环流化床锅炉受热面进行改进。

关键词:循环流化床锅炉；受热面；防磨措施当前我国火力发电由于成本较低，仍占有较大的市场份额，在火力发电中，循环流化床锅炉是一种火电高效节能锅炉，能用较多类型和不同质量的燃煤，其机组可调性高，燃烧比较充分，可以最大程度上控制排放的污染物。

但在具体操作过程中，往往会出现卫燃带与水冷壁过渡区域、过热器的第一、二排管子、省煤器两端和空气预热器出口处、炉内边角区等部位的磨损，最突出的为水冷壁管的冲刷磨损，由磨损造成的事故接近事故停炉总数的50%，成为影响机组安全经济运行的突出问题之一，最高磨损速率高达1.35mm/1000h。

文章具体分析了循环流化床锅炉产生磨损的原因，并结合目前防磨的先进技术进行具体分析，综合各技术的优缺点，分析了当前循环流化床锅炉防磨这方面的具体改进思路。

一、受热面磨损的主要原因分析与传统的煤粉炉相比，循环流化床锅炉的最大缺点是循环灰量大，受热面磨损严重。

豫光新业电厂75t/h循环流化床锅炉水冷壁管束由于长期被物料冲刷、磨损、减薄，目前密相区大部分管子厚度在2.5~4.0mm，仅为设计厚度的50~80%(设计厚度5mm)，导致因水冷壁磨损泄漏停炉次数增加，2020年出现2次水冷壁泄漏事故。

循环流化床锅炉防磨技术分析随着循环流化床锅炉磨损机理的研究和防磨损技术在生产领域中的推广应用，锅炉的运行周期得到有效延长。

本文结合防磨机理和不同防磨技术的特点，简要分析了提高循环流化床锅炉防磨的常见方法，希望为有关循环流化床锅炉防磨技术的研究提供一定帮助。

循环流化床（CFB）锅炉是近几年发展起来的一种新型燃烧设备，其燃料适应性广，燃烧效率高，负荷可调节范围大，节能环保，灰渣利用率高，在电力行业中得到广泛应用。

然而，循环流化床锅炉的磨损泄漏问题始终制约着锅炉的运行周期，给检修维护工作带来极大的困难。

特别是锅炉水冷壁、过热器等受热面的磨损所致的停炉事故率较高，根据本公司数据统计，由于磨损导致的停炉故障率高达67%。

因此，有效解决受热面磨损问题是循环流化床锅炉发展的一个重要研究方象。

1、循环流化床锅炉的磨损1.1循环流化床锅炉磨损机理循环流化床锅炉水冷壁管磨损主要有两面：一方面，大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管的冲刷; 另一方面，由于内循环的作用，大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落，对水冷壁管进行剧烈冲刷。

特别在水冷壁管和耐火材料层过渡区域的凸出部位，沿水冷壁管下来的固体颗粒与炉内向上运动的固体颗粒运行方向相反，形成涡流，对局部水冷壁管起到一种刨削作用。

1.2循环流化床锅炉易磨损区域1.2.1炉膛过渡区域主要是可塑料与水冷壁管结合处、凸起或凹进的不规则水冷壁管处。

在这些区域，向下流动的固体颗粒与向上流动的固体颗粒方向相反，在局部产生涡流，导致颗粒与水冷壁管发生碰撞，对水冷壁管产生冲刷磨损。

1.2.2炉膛四角区域炉膛四角由于相邻下降流的叠加作用，颗粒浓渡增加一倍，加速了这些部位水冷壁管的磨损。

1.2.3炉膛顶部烟气出口处主要是由于烟气转入炉膛出口时，大量颗粒甩向炉顶，物料与烟气的变向和速度增加，易产生磨损。

1.3循环流化床锅炉磨损的影响因素1.3.1烟气流速的影响。

烟气流速越高磨损越严重，磨损量与烟气流速的3次方成正比。

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。

计， 金属表面特殊处理等技术 。
１ ． 埋管受热面防磨 鳍片
受 限于作 业空间 ， 金属表面处理技 术 ， 不能应用于锅 炉检修 中，
只能用于埋管安装前的处理 。循环流化床检修都有一定的检修 节点和计划安排 ， 怎样 在受 限的空间作业 范围内， 保证完成埋管 的防磨检修及质量标准 ， 成 为 目前急需解决 的关键 问题 。 根据循 环流化床锅炉埋管的磨损周期 ， 并结合实际检修经验 ， 设计 出一 套组合式防磨技术 ， 如图 ２ 所示 。
水 。 当蝶 阀关 闭 时 ， 阀 门要 受 到 消 防水 的正 向压 力 ， 同 时 阀 门下
游 的消 防管道 内封闭的水也将对 阀门产生反向的压力 ，这种情
况下 ， 安装 在 此 处 的蝶 阀 需 双 向 承压 。
通过对不 同类型蝶阀结构特征及密封原理的分 析 ，可 以看 对于双 向承压的蝶阀 ， 如果反向密封要求严格时 ， 可以选用合 适 的中心蝶 阀， 安装 时双 向均可承压。 对于性能优 良的偏心蝶 阀
Ｂ 中图 分 类 号
概 述
Ｔ Ｋ ２ ２ ８
文献 标 识 码
一
、
坏， 随时间迁移 ， 磨损速率有增长 的趋势 ， 甚至表层脱落 ， 最终导 致磨损量突升 。
埋管是循环流化床锅炉 的主要受热部件 ，按一定角度斜置
于副床的上部 ， 其横 向节距 、 纵 向节距较小 ， 一般在 ５ ０ ａｍ左右 ， ｒ 由于直接受到高温料层 的冲刷与撞击 ， 磨损相当严重 ， 埋管防磨 技术成为世界各 国制造厂家 与使用厂家一直研讨 的重要课题 。
国内外 的研究人员对埋 管的防磨技术进行 了许 多切实可行 的研究 ， 采取了诸如选用合适的防磨材料 、 磨损部件结构合理设

不 良方向移动， 而加速了布风板上风帽的磨损 ， 同时飞灰损失随着 最 小 流 化 风量 的增 大 而 增 加 ， 水 冷 受 热 面 的 磨 损 而成 倍 增 加 ， 从 而 导致锅炉运行周期大大缩短 。 ３ ． ４ 运行方式调整。循环流化床锅炉 的运行基于流态化的高温物 料悬浮燃烧。 风量的大小将直接影响到锅炉的安全运行。 理论上讲 ， 运行风量略高于最小流化风量即可。 风量控制系统主要包括一 、 二 次风量调节， 一次风的主要作用 是 流化炉 内床料 ， 二次风主要在稀相 区下部喷人炉膛 ， 补充燃烧所 需要 的氧量 ，一次风量的大小直接关系到流化质量的好坏， Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉在运行前都要进行冷态试验， 并做 出在不 同料层厚度（ 料层差压 ） 下 的 临界 流 化 风 量 曲 线 ， 在 运 行 时 以此 作 为 风 量 调 整 的下 限 ， 如 果 风量低于此值 ， 料层就可能流化不好 ， 时间稍长就会发生结焦 。 如果 风量过大 ， 会增大反料中循环灰 中大颗粒 的含量 ， 从而增加磨损。
燃烧热损失 ， 又不会使放料管内结焦和磨损。 ３ ． ２ 喷涂防磨。 表面喷涂是一项有效的局部水冷壁防磨措施 。 涂层 的硬度 比母材 的硬度大 ， 而且涂层在高温下提高水冷壁重点磨损区域 的耐磨 延 长锅炉连续运行时间 ； 采用 Ｌ Ｇ ８ ８电弧喷涂 材料 对金属受 热 燃尽。从 国内循环流化床锅炉用户 的运行情况来看 ， 流化床锅炉可 性 ， 在３ ０ ％～ １ １ ０ ％负荷 范 围 内运行 ， 汽温 、 汽压 均 能保 持 在 正 常 范 围 。 可 面喷涂 ０ ． ６ １ ｍ ｍ涂层 ， 能有效增加受热 面的耐磨强度和使用时间 。 喷砂是涂层结合的必要条件 ， 处理不 当 通过炉内喷钙等方式 实现在简易脱 硫 ， 其灰渣含碳量低 ， 灰 渣活性 喷涂前应经喷砂除锈合格 ， 喷砂与喷涂两道工序易交替进行 ， 通 常喷砂达 好， 易 于实现综合利用 。但是也存在着一些缺点 ， 如受热面磨损 严 直接影响涂层质量 ， ６ ｍ ： 后， 再进行喷涂 ， 以使二者之 间的停留时间不能过长 ， 磨 损的 重， 高温分离器外护板超温 ， 锅炉浇注料脱落 、 大风室积渣 、 锅炉正 ５ 严重 的部位 ， 涂层厚度应保证不低于 ｈ ｎ ｍ， 涂层表面应光滑 、 无 凸 压给煤机窜粉 、 锅炉排烟温度低等。现针对磨损进行探讨分析。 ２ 磨 损的重点部位 循环流化床锅炉运行 中受热面主要磨损部位为水 冷壁 的卫燃 带处 、 锅炉烟道 出 口处 及容易产生涡流的让管处 、 锅炉水冷壁 四角 处， 还有过热器和省煤器管排的迎风面 、 穿墙管及弯头处。 ３ 防磨 措 施

器，若信号未超出设定最大值，则系统保存新的密码并且红白LED
灯同时亮起表示正在保存中。
运行：读取压电传感器输出信号，与密码设定值进行对比。若 正确，白灯闪烁3次后门锁打开同时蜂鸣器响一声，5秒后门锁自动关 闭；若密码错误，红灯闪烁4次，蜂鸣器响起4次，门锁没有反应。
3.调试与总结 经软硬件综合调试后，系统能够实现所有预设功能。 该系统仍可以改进的有以下三点： （1）目前设计需要敲击门板，后期设计中可以改进为无声按
ELECTRONICS WORLD・技术交流
2.3 电路设计
设备与引脚间连接为：
输入信号：A0–压电式传感
器；D2–按钮；
输出信号：D3–继电器
（KY-019）；D4–红灯；D5–白
灯；D12–有源蜂鸣器。
系统主电路设计如图3所示。
2.4 软件设计
2.4.1 系统流程图
系统流程图如图4所示。
2.4.2 程序编译
图4 程序运行流程图
程序设计主要分为四部分： 初始化：初始化引脚，即硬
件与程序的输入输出相匹配；定义继电器的开关；定义最大节拍次
数；定义节奏完成等待时间，定义节奏密码相关参数等。
配置：设置系统启动后状态，设定输入输出设备。输入为按钮
及压电传感器，输出为继电器、LED红白灯及蜂鸣器。
复位：按下复位按钮后，压电传感器记录敲击信号传送至控制
检查的重点一般放在锅炉水冷壁运输管道和相对而言质 量有保证的材料的节点在一米以上，五米以下，在锅炉内部 以及周围。检查时应按要求架设脚手架，检测方法可以是肉 眼观察、手感触摸、用超声波测厚仪测量壁厚。
2.重复使用对锅炉水冷壁的破坏影响 这种机器和别的锅炉仪器不一样，能够重复使用锅炉的 物料循环系统由外循环和内循环两部分组成。前者的主要作

— —
一
４１ —
技术措 施。
关键词 ： 循环 流化床 锅炉 ； 点； 特 防磨措 施
循环流化床锅炉的固有杼 陛决定了其对设备 以满足负荷的变化。 循环流化束锅炉由于麟娜 湎 ２ ． 衬里结构ｉｉ ＿１ １ 殳十 的磨损是不可避免的， 但为了保证锅炉长期安全稳 风速高和吸热控制容易， 以负荷调节很快 ， 所 负荷 在循环流化床锅炉中主要采用三种不同形式 定运行 ， 就必须采取可靠的防磨技术和措施 ， 以延 调节范围可达 １％一 ％， ０ １０ 负荷调节速度可达每 的衬里设计： １ 水冷壁衬里 ， 薄的或厚的非水冷壁衬 分钟 ５ ％～１％。由于以 Ｅ ０ 优势， 循环流化床锅炉逐 里 。 １循环流 耘 锅炉的耗 渐成为商业化程度最好的清洁煤燃烧技术。随着我 水冷壁衬里主要敷设在炉膛 和高温旋风分 离 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国 ， 国经济的迅速发展以及对 电力资源的持续需求 和 器区域， 用短销钉将 ２ ～ ０ｍ ５ ５ ｍ厚的致密耐火材 煤炭在一次能源消费中所 占比重及大 ， 并且在相当 对环保的更高要求 ，在可以预见的—段时间内。 必 判 擞 烟气 的铬炉管件 Ｅ 夕 即 侧 ｒ 『 。 嗍 非向火便 闻 长的一段时间内不会发生根本 陛变化。 循环流化床 将是循环流化床锅炉燃煤技术得到迅速发展 的重 常见保温材料来｝ 水 ／ ； 特 蒸汽的高温。薄讨 厚 锅炉燃烧技术已被运行实践证明是可靠 的洁净煤 要 时期。 衬里更能经得起快速热冲击， 为增加其刚性和抗冲 燃烧技术 ， 渐受到人们的重视 ， 日 同时针对我国能 ２循环流化床锅炉防磨的主要技术措施 击能力 ， 常在水冷壁衬里内添加金属纤维。 源以直接燃烧原煤为主、 燃煤与环保的矛盾 日 益突 ２ 选择合适的防磨材料。材料 防磨主要指选 ． １ 薄衬里的厚度—般为 １０ ｍ 通常分为两层， ５ｒ ， ａ 出等特点 ， 无论从技术经济上还是从环境保护的社 择适合于流化床锅炉使用的防磨材料 ， 例如金属和 即致密的工作层和保温层。 使用分层衬里比使用厚 会意 义 Ｅ ， 讲 循环流化床锅炉都是非常适合我国国 非金属材料、 耐火内衬材料 及对金属表面进行喷涂 衬里更为经济， 更易于维修。对于较高温度的 外壳 情的。因而循环流化床锅炉已经逐渐成为首选的高 处理的材料等， 中耐火内衬材料是最主要的防磨 体 ， 其 会因使肘ｉ 捏 散 热多而降ｆ锅炉效率。 尊幸 氐 效低污染的新型燃烧技术 ， 在我国将具有广阔的市 材料 。选择适合于循环流化床锅炉使用的金属材 厚衬里厚度一般为 ３ｏ一 ８ ｏ ４ ８ｍｍ，由两层或 场前景和发展前景。 循环流化来 哓技术具有如下 料 。 设计锅炉时使用的材料既要成本低， 又要满足 三层构成。最里面是一层致密的耐热工作表面， 由 特点煤 种适应性强、 燃烧效率高、 能有效降低 Ｎ 锅炉运行的要求 。 Ｏ 循环流化床锅炉的 十 人员 在选 耐磨砖或耐磨塑料砌筑而成或由浇注料浇注而成， 排放、 低成本脱硫 、 灰渣易于综合利用 、 负荷调节范 择一种特定用途的材料时， 不能过分保守而选用价 防 止 受热面受到高温高 速运动物料颗粒的磨损。 打 围大 睫 特点。具体表现在 ： 格昂贵的材料； 其次， 对会产生严重后果 、 易出故障 底的保温材料可减 损失 ， 降低壳体温度 ， 从而 １ 燃料适直眭广目 ． １ 燃烧效率高。 循环流化床 的部位则应当使用余量足够的材料。 虽每个循环流 提高整台机组的效率。 锅炉可燃用优质煤 ， 也可燃用各种劣质燃料 ， 如高 化床锅炉厂家都有不同优化选材的方法 ， 但都遵循 ２ ２对材料工作表面进行特殊处理 ３ 灰煤、 高硫煤、 高灰高疏煤、 煤研石、 高水分煤、 、 以下的通用原则：１ 低碳钢和合金钢用于氧化陛 泥煤 ２． １ 金属表面处理技术包括热喷涂、 热处理、 电镀、 尾矿、 炉渣、 树皮， 甚至垃圾等， 具有广泛的燃料适用 气氛下的传热耐压件和其他结构件 ，如膜式壁、 对 热浸镀等。其中热喷涂技术是一项有效的防磨措 性。同时在循环流化床锅炉中， 由于燃烧区域扩展 流管束、悬挂屏等； ２对有腐蚀或还原气氛的区 施 ， Ｚ１ 它能防止磨损和腐蚀的原 因如下 ： 涂层 的硬度 到整个 垆膛乃至旋风分离器 ， 出炉膛的颗粒被 域采 用 在金属 材料上 加 内衬或 涂耐 火材 料 的方法 ， 较基体的硬度更大；涂层在高温下会生成致密、 携带 坚 旋风分离器捕集后直接送 回燃烧室下部循环再燃 如在燃烧室底部 、 旋风分离器入 口和循环回路的返 硬和化学稳 更好的氧化层， 氧化层与其基体的 烧， 使得燃料可以在炉膛内具有很长的停留时间进 料阀等处； １ Ｚ ３锅炉大型部件 （ 例如旋风分离器和 结合更牢。 行充分燃烧 ， ， 因此 循环流化床锅炉的燃烧效率一 燃烧室） 之间用有调节胀差性能的材料 ， 如采用膨 热喷涂技术是一种材料表面保护和强化的新 般较高， 可以与煤粉炉相比。 胀 节等。 技术， 它是以气体、 液体燃料以及电弧、 等离子弧作 １ ２污染物排放量低。循环流化床锅炉采用低 ２ － ２合理选择耐 ：材料。耐火材料的选择首先 热源， Ｊ （ 将金属 、 合金 、 陶瓷、 金属陶瓷、 塑料等粉末或 温燃烧（ ０～ ｏ ℃） ８ ５ ９ ｏ 及分级送风的燃烧方式 ， 这种 要考巷｝ 化 性质（ 渤 包括耐窘性、 耐热性、 耐蚀陛、 导 丝材、 棒材加热到熔化或半熔融状态 ， 借助于火焰 方式使得 ＮＯ 排放量只有 １ ０ｐ ５ ｐ ｍ左右， 是煤粉炉 热性、 稳定胜、 热胀性、 收缩陛 抗 匝抗折性和容重） 推力或压缩空气喷射而粘附到预先经过表面处理 ， 的 １ ／ ／。 ３～１ ４ 还要兼 颐经济陛。结合耐火内衬部位的托 、 承载 的工件表面形成涂层， 赋予工件 以耐磨、 耐蚀、 抗高 石活 性 内衬的部件结构、耐温抗磨要求进行综合 比较， 做 温、 耐氧化 、 隔热 、 绝缘等特 陛， 以达到提高工件性 最好的温度 ， 循环流化床锅炉同时具有 良好的气一 到技术先进、 结构可靠和经济合理。因此， 耐火材料 能， 延长设备陡用寿命的—种技术。 固与固一固混合特陛， 通过物料的再循环大大增加 般都采用几种不同 材料进行分部位敷设。 根据敷 结语： 由于流化床锅炉具备环保 、 煤质适应性 了物料在炉内的停留时间， 这些因素都使得可以通 设点的环境合理选择 ， 如在湍流床部位， 内衬的工 广等优点 ， 但其也有燃烧热工控制较困难 ， 维持稳 过直接向炉内添自廉价的石灰石脱 除燃烧过程中 作条件恶劣 ， Ｉ １ 要求内衬材料应有高耐磨性 、 耐高温 定燃烧困难 ， 部分控制仍然是手工控制 ， 特别是其 产生的 ｓ ： 这是 目 ０， 前我国唯一在经济上可承受的 性好、 抗折耐压性好 以 及导热系数低、 容重小的特 受热面较易磨损的问题， 这限制了流化床锅炉的 进 燃煤污染控制技术。 点。应主要着眼于满足耐磨和耐温这两个条件 ， 再 步推广。因此 ， 采取有效的防痦措施， 降低循环流 １ ３排出的灰渣活性好 ，易于实现综合利用 ， 考虑能否满足适应温度频繁变化的抗热震稳定 陛， 化床锅炉的受热面磨损，以到提高锅炉稳定性 ， 成 无二次灰渣污染。循环流化床锅炉燃烧过程属于低 内衬材料的导热率可定在 １ ～２ （ 范围内。 为值得深 入 ５ Ｏｗ／ ｍ・ 研究和探讨的重要问题。 温燃烧 ， 同时锅炉内部 良好的燃烧条件使得锅炉的 满足这样条件的材料如 Ｓ 和黑体硅酸锫 ， ｉ Ｃ 二者材 参考文 献 灰渣含碳量低 ， 易于实现灰渣的综合利用。另外炉 料 性质 基 本 相 同 ，其 缺 点是 比重 都 较 大 （ ＞ ｆ林宗虎藏敦崧， 恩科彳 环流化珠锅炉Ｉ ． １ １ 竞 酋 ＭＩ北京： 内加入石灰石后 ， 灰渣的成￣ ｔ有所变化 ， ５ｔ ｚ 含有一 ２ ０ ｋ ｍ ） ５ ０ ￣ 价格贵。 ， 由于湍流床区域内 衬只占炉室 化 学工业 出版社２ ０ ０嚏 定的 Ｃ Ｓ ａ０ 和未反应的 Ｃ Ｏ 循环流化床锅炉的灰 内衬敷 ’ 总 ａ。 晓 面积的 １ 左右， ／ ４ 使用这种材料寿命长， ｆ］ ２牛国华循 环流化床锅炉的特点及其运行 中的优 渣可以用于制造水泥的掺和料或者其它建筑材料 稳定 陛好， 并可减少因炉衬事故而导致的停炉检修 化调掏 Ｊ ｌ 区域供热１ ｏ （） ２ ４３． ｏ 的原料， 同时低温烧透也有利于提取灰渣中的稀有 次数 ， 节省运行费用 ， 因此综合效果还是比较好的。 『王晓晖董 秦 田正斌 ３ １ 黄敏峰铂 环流化 珠 锅炉的现 金属 。 ２ ’ ３采用合理的结构 ｔ 针对燃料特 陛、 。 锅炉 状 及 发展ｌ能源研 究及信 ２ ０ （） Ｊ ｌ ￣ ０ ６３． － ｌ ４负荷调 范围大： ， 当负荷变化时， 循环流化 运行状况及各部位磨损机理等不同 ， 对锅炉的不同 床锅炉只需改变给煤量、 空气量和物料循环量就可 部位进行优化设汁。

循环流化床锅炉水冷壁防磨带技术应用与研究摘要：对循环流化床锅炉水冷壁磨损的现有防护技术进行分析比较。

指出各自的局限性对一系列磨损案例的分析找出了磨损的规律，并据此提出和验证了新的防磨损方法：采用防磨带技术改变沿壁回流物料的轨迹，使其离开防冷壁表面一定距离。

这样沿壁的颗粒，起到保护炉壁的作用，从而减小对壁面的磨损。

关键词：循环流化床锅炉水冷壁磨损沿壁流一、概述循环流化床锅炉燃料适应性强、燃烧效率高、高效脱硫、氨氧化物排放低、易于实现灰渣综合利用，其工作原理理：在流化床中存在有一定量的沸腾物料，燃煤被送入燃烧室后，迅速被热物料加热、着火、燃烧，其中较大的颗粒在流化床上沸腾燃烧，较小的颗粒随烟气夹带出流化床而悬浮燃烧，通过分离器后被收集下来，由返料装置再送回燃烧室燃烧。

如此循环往复，直到燃尽。

该技术具有如下优点：(1)对燃料的适应性好。

可以燃用烟煤、无烟煤、煤泥、煤矸石或掺入一定比例的煤矸石的混合燃料，粒度在8mm以下。

(2)燃烧效率高。

由于燃煤在炉内反复循环燃烧，延长了煤力在炉内的停留时间，燃烧充分，可以使飞灰、炉渣中含碳量比煤粉炉大大地降低。

(3)清洁燃烧，保护环境。

由于流化燃烧属于低温燃烧，密相区温度900℃左右，可有效减少氮氢化合物的生成，减轻烟气对臭氧层的破坏作用，对于高硫煤种，可以通过添加石灰石进行炉内脱硫，既可低二氧化硫的排放，还可以减轻锅炉尾部受热面的腐蚀和酸雨的形成。

二、防磨损技术现状(1)选用复合材料，高磨损区域用3mm壁厚管外覆盖2mm厚的耐磨合金或耐磨陶瓷类材料，与5mm厚的管子现实对接。

造价昂贵，施工复杂，对接部位难于平滑过渡，成为新的磨损区。

(2)对材料表面进行特殊处理，包括热喷涂、热处理、电镀、热浸涂。

其中热喷涂技术是一种有效防磨损措施。

其涂层薄而均匀，易于实现平滑过渡，由于涂层硬度大且在高温下生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层，能防止磨损和腐蚀。

热喷涂特别是其中的超音速电弧喷涂技术发展迅速，但造价高，过渡区易磨损，喷涂施工要求高，使用过程中一旦局部喷涂层破坏暴露出的管壁将迅速磨损甚至穿造。

烟 气 速 度 控 制 在 性 能标 准 规 定 的 范 围 内 ，
以 减 轻 炉 膛 受 热 面 和 后 烟 井 受 热 面 的 磨 损。 １ ２锅炉 各部 位结 构 ． 循 环 流 化 床 锅 炉 在 结 构 上 有 很 多 过 渡 区 ， 锥 段和 垂 直 段 过 渡 区 等 。 如 由于 过 渡 区 改 变 了 烟 气 的 流 速 和 方 向 ， 过 渡 区域 内 在 由于 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 ， 局 部 产 生 在 涡旋 流 ， 另外 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 ， 而 因 对 水 冷 壁 管产 生 冲刷 ， 而 加 剧 了磨 损 。 从 不
ｉ 吾 —ｄｅｎｇｌｖ。Ｈａ ｉ ２ － ｃ。ｙｎａｎｅｄ 稠 ０ ：１ ＴｈＩ 。ｔ ｒ １Ｎ ３ ｉ－ ０： Ｏ ； ． — 。ｎ ｉ Ｉ
工 业 技 术
循 环 流化 床 锅 炉 防 磨措 施 的应 用
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１ 影响锅炉磨损的 因素
１ １烟速 ． 锅 炉 采 用 循 环 流 化 燃 烧 方 式 ， 燃 烧 在 系 统 中存 在大 量 的 循 环 物 料 ， 料 的 循 环 物 倍率 很 高 。 据 试 验 ， 炉 磨 损 量 与烟 速 的 根 锅 立 方 成 正 比 。 此 燃 烧 系 统 和 尾 部 受 热 面 因 的 防 磨 至 关 重 要 。 设 计 时 按 照燃 烧 生 成 在 的 烟 气 量 合理 选 取 各 部 位 流 通 面 积 外 ， 将
，

循环流化床锅炉防磨技术探讨摘要：本文分析了循环流化床锅炉的运行机理和磨损原因，探讨其防磨技术和减少磨损的具体操作技巧，具有一定参考价值。

关键词：循环流化床锅炉防磨技术前言：循环流化床锅炉是一种高效的节能设备，近年来，对循环流化床锅炉的研究越来越多。

尤其是目前对环境保护的要求比较高，而循环流化床锅炉在燃烧的时候能有效降低对环境的污染，因此循环流化床锅炉就成了目前有效的能量转化设备，但是循环流化床锅炉也存在一定的问题，比如在燃烧的时候，炉膛内部会有大量的高温高浓度的煤粉和炉灰颗粒，而这些颗粒在高温下高速的冲击炉内的部件，磨损的问题就显得尤为突出.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、循环流化床锅炉主要的磨损部件1、布风装置的磨损循环流化床锅炉的布风装置中磨损严重的是风帽，而在给料和循环物料返料口地方的风帽磨损最严重，造成这部分磨损的主要原因是：在高温下，高浓度的燃料颗粒高速冲击布风装置的表面而造成的较为严重的磨损，由于燃料和灰长时间持续的冲刷，对设备造成了较大的损耗。

2、循环流化床锅炉水冷壁管的磨损循环流化床锅炉的水冷壁管的磨损主要表现在以下三个方面：1）炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡部分管壁处的磨损。

出现这些磨损的原因是由于在过渡区域内，沿壁表面往下流动的固体颗粒物与炉内向上运动的燃料颗粒运动方向相反，在局部产生扰动；另外，流化床炉膛壁表面往下流动的固体颗粒在和燃料相遇的地方会产生流动方向的改变，于是就对水冷壁管的表面形成了不断的冲刷。

循环流化床锅炉的防磨措施摘要：循环流化床(cfb)锅炉是近几十年来发展起来的新型环保节能锅炉，是一种高效低污染清洁的燃烧技术，其以煤种适应性广、高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点。

但随着其被广泛应用，一些国产循环流化床在设计、安装和运行中也逐渐暴露出了一些问题。

本文将主要分析循环流化床锅炉磨损、预防措施及运行调整，以提高循环流化床锅炉长周期安全稳定运行。

关键词：循环流化床锅炉磨损措施1 绪论流态化技术于20世纪20年代初在德国首先应用于工业流化技术，真正用于煤的燃烧，即流化床煤燃烧是20世纪60年代初的事情。

我国直到1988年第一台35t/h锅炉才在山东明水电厂投产。

循环流化床锅炉典型特征是烟气流速较高，烟气中灰的浓度大，颗粒粒径大，因而对炉墙的冲刷严重。

在循环流化床锅炉中容易磨损的主要部位有：承压部件、布风板、返料装置。

影响磨损的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循环方式、运行参数、受热面结构和布置方式。

新疆某电厂，于1990年筹建，一期工程两炉一机，二期一炉一机，三台锅炉全部为循环流化床锅炉（cg-75/5.3-mx），该炉由四川锅炉厂生产，次高压、汽包悬吊横置式，迷宫式分离器、沸腾燃烧方式，炉膛采用全膜式水冷壁，膜式壁炉膛前吊后支全钢架∏型结构，室内布置，自下而上为主床风室、密相区、埋管、悬浮段、高低温过热器。

尾部竖井采用支架结构，布有高、低温省煤器及管式空气预热器，两竖井之间由两个并列旋风分离器相连通，分离器下部为回灰装置。

该厂1992年10月投产发电，投产前几年，由于运行经验少，风量配比差异，煤粒径不符合要求等不利因素，风帽磨穿，受热面磨损引起水冷壁管、埋管、省煤器泄漏，被迫停炉次数较多。

2 存在的主要问题该厂在头几年的运行中，风帽的磨损造成布风板布风不均匀，水冷壁、埋管、省煤器泄漏现象也时有发生；另一方面操作还不能完全适应新设备的要求，结焦、灭火事故也经常发生。

循环流化床锅炉防磨技术导则概述及解释说明1. 引言1.1 概述循环流化床锅炉是一种高效、环保的燃烧设备，广泛应用于石油化工、电力、冶金和建筑等行业。

然而，在循环流化床锅炉的运行过程中，由于颗粒物料之间的摩擦和碰撞，会导致设备零部件表面的磨损问题。

这不仅会降低设备的工作效率和稳定性，还会增加设备维护和更换成本。

因此，为了解决循环流化床锅炉的防磨问题，需要制定针对性的技术导则和方法，以降低设备零部件受损程度，并延长其使用寿命。

本文将详细介绍循环流化床锅炉防磨技术导则及方法，从流态控制技术、材料选择和表面改性技术以及维护与保养措施三个方面进行分析和说明。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、循环流化床锅炉基础知识、磨损机制分析、循环流化床锅炉防磨技术导则及方法介绍，以及结论与展望。

在循环流化床锅炉基础知识部分，将介绍该设备的定义、原理和应用领域。

接着，在磨损机制分析部分，我们将详细讨论循环流化床锅炉中的磨损问题，包括其概述、不同类型和特点，以及影响因素分析。

在循环流化床锅炉防磨技术导则及方法介绍部分，将着重介绍流态控制技术、材料选择和表面改性技术以及维护与保养措施三个方面的具体方法和实践经验。

最后，在结论与展望部分中进行主要观点总结，并展望未来发展方向，并对防磨技术导则的重要性进行深入分析。

1.3 目的本文旨在系统地介绍循环流化床锅炉防磨技术导则及方法，并对其背后的原理和应用进行解释说明。

通过对于现有文献和工程实践经验的深入整理和剖析，旨在为相关行业从业人员提供一个全面而系统的防磨技术指南，帮助他们更好地了解、处理和解决循环流化床锅炉的防磨问题。

同时，通过本文的撰写，也旨在促进对循环流化床锅炉领域相关问题的研究和讨论，并为未来的科研工作提供参考和启示。

2. 循环流化床锅炉基础知识2.1 定义和原理循环流化床锅炉是一种采用特殊设计的燃烧系统，通过在锅炉内部构建一个循环流化床来进行能源转换。

循环流化床锅炉采用高速气体（如空气或蒸汽）以一定速度通过催化剂或固体颗粒层，形成可调控的动态床层。

循环流化床锅炉原理及防磨技术探析摘要：循环流化床锅炉在实际应用过程中经常会出现严重磨损的现象。

本文主要针对循环流化床锅炉主要构成情况以及燃烧原理等特征进行了介绍，针对循环流化床锅炉在实际应用过程中所产生的磨损形式以及具体的某种原因进行了探讨，并在此基础上对循环流化床锅炉相关防磨措施进行了研究，希望能够为循环流化床锅炉有效解决磨损问题提供良好的参考价值。

关键词：循环流化床；锅炉；磨损；防磨引言在当今的工业生产环境下，国家对于环保节能要求越来越严格，循环流化床锅炉本身燃烧效率较高，而且运行过程中产生的污染比较低，是当前一种新型的节能环保型燃煤技术，也是工业生产环境中具有可持续发展战略的技术之一。

1 循环流化床锅炉1.1循环流化床锅炉概述循环流化床燃烧技术在工业生产中的应用时间不超过20年，这种燃烧技术具有大型化、高容量等特征，与煤粉炉相似，循环流化床燃烧技术几乎能够实现容量不受限制，而且属于一种新型节能型燃烧技术[1]。

与其他普通锅炉相比较，循环流化床锅炉在实际运行的过程中，其整个燃烧过程是在流化状态下进行。

在实际燃烧过程中循环流化床锅炉所排放的氮氧化物非常低，而且能够实现大范围的负荷调节，燃烧后的灰渣也能够实现良好的综合利用，具有更强的燃烧适应性，而且其环保性能也比较好。

在我国未来燃煤技术领域循环硫化厂技术会应用很长时间，而且其实际应用范围比较广，完全能够实现低污染、高效的燃烧。

1.2循环流化床锅炉构成循环流化床锅炉燃烧系统主要是有布风板、燃烧室、飞灰分离收集装置等共同组成[2]。

与其他常规的锅炉相比较，循环流化床在布置方式以及受热面结构等方面与常规煤粉炉非常相似，但是其燃烧系统具有自身特征，而且煤制备系统、底灰排放系统与常规的煤粉锅炉相比较也存在较大差异。

2.循环流化床燃烧原理及特征分析（1）循环流化床锅炉在实际应用过程中，能够有效的起到强化燃烧的效果，而且在燃烧过程中不易产生结渣，温度也较低。