循环流化床锅炉的防磨措施
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ZK-35/3.82-M循环流化床锅炉锅炉使用说明书20-96-0一、循环流化床锅炉简介二、锅炉首次点火启动应具备的条件三、锅炉对燃煤的要求四、锅炉首次点火启动五、锅炉运行中的监视与调整六、锅炉常见故障处理一、循环流化床锅炉简介煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术,是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。
它对各类煤种的燃烧适应性好,可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤,也可燃用如树皮、木屑、油页岩、石煤和石油焦等劣质燃料,同一台锅炉甚至可以同时燃用多种然料。
循环流化床锅炉可以通过添加石灰石进行比较简便的炉内脱硫处理,而一般的尾气脱硫技术费用昂贵,难于推广应用,循环流化床燃烧为高硫煤的合理燃用提供了途径,由于燃烧温度低,其NO x排放亦低。
流态化,是指两种不同形态的物质,因相互之间运动速度的不同而造成的一种特定运动状态下的体系。
对于煤燃烧系统而言,主要是指固体颗粒和空气。
这种特定的状态,是指固体颗粒群体在气体作用下具有流体的一些特性,就是流态化。
各种流化床燃烧锅炉,差别主要是燃烧系统,尾部对流受热面与常规锅炉没有根本的不同。
循环流化床燃烧系统主要包括:炉膛、气固分离器和返料器这三个关键部件。
与鼓泡床相比,循环流化床炉膛截面尺寸较小,燃烧分布在整个炉膛容积内,因此炉膛温度上下均匀;炉膛下部仍有一个密度较高的密相区,但不设置埋管受热面,避免了鼔泡床埋管磨损严重的问题;由于炉膛截面尺寸较小,锅炉启动点火更加容易;炉膛上部四周布置水冷受热面,磨损情况比埋管大为改善;燃烧所需一、二次空气分级供入,强化了炉内物料掺混,物料与空气接触更加强烈、均匀,有利于燃烧,同时可使NO x生成进一步减少;被烟气携带出炉膛的物料被一、二级分离器分离后经返料器进入炉膛,物料如此反复循环反复燃烧,排出锅炉的灰、渣含碳量较低,锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低;而由于采用上下基本均匀的流化风速,在降负荷运行时,风速降低的裕度大,负荷变化可超过0.4:1,锅炉负荷调节范围较宽;由于进入炉内的煤只占炉内高温循环物料量的5%左右,煤进入炉内很快着火燃烧,锅炉煤种适应性很广。
循环流化床锅炉风帽损坏原因分析及治理措施摘要:风帽是循环流化床锅炉实现均匀配风,维持锅炉和炉内合理气固两相流的关键部件。
它是锅炉中高温、高磨损的易损件。
风帽的好坏直接影响锅炉的流态化工况和燃烧稳定性,是循环流化床锅炉安全运行的保证,随着锅炉运行时间的增加,其磨损及损坏问题日益突出,影响锅炉的安全性和稳定性。
对其原因进行分析研究,提出综合治理措施,也为风帽设计、制造、维护、运行提供参考。
关键词:循环流化床;风帽;磨损;措施一、设备概况我公司是2X350MW 超临界CFB锅炉。
布风板标高为10m,钟罩式风帽罩壳材质A297HK,锅炉风帽有两种型号,一种为10孔风帽,布风板四周布置;另一种为9孔风帽,布风板中心布置;两种型号单台炉共计2094个风帽,内管材质310S。
二、风帽损坏原因分析目前炉膛大量风帽存在磨损现象,造成布风板局部阻力变小,影响一次风布风均匀性,气流偏斜吹损其它风帽,进一步加重磨损,使床温偏差增大,局部高温区热力型氮氧化物生成量增加,而风帽磨损较轻区域阻力较大,一次风量较小,使局部床料流化不良;局部风帽损坏会加剧附近风帽损坏程度,导致风帽成片损坏,布风板床温床压不平衡,运行中低一次风量时易发生翻床现象,炉膛两侧床温、床压出现大幅度、周期性波动,为保证床料正常流化,被迫加大一次风量运行,进一步加剧了风帽磨损。
(一)、外置小孔磨损变大磨损1、风帽外罩在炉膛内恶劣环境长期运行,发生磨损损坏是必然,由于风帽外罩(要求外置小孔对冲安装以减少灰渣沉积及气流对相邻风帽的冲击,)安装不当造成风帽外置小孔磨损加快;2、风帽外罩小孔及管芯孔部分或全部堵塞,对冲风阻失去平衡,造成外置小孔磨损加大;3、大颗粒炉渣或煤矸石由于自重在一次风的吹动下不能充分流化,只能贴炉底串动,结果对钟罩式风帽的根部外套管造成磨损4、由于浇注料或其他金属部件等比重大的物质沉积在风帽层,对冲风阻失去平衡,风向改变等,造成外置小孔磨损加大。
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。
循环流化床锅炉耐火耐磨材料损坏原因及防范措施【摘要】本文针对循环流化床锅炉耐磨耐火材料的损坏原因和防范措施进行了阐述,通过全面的技术分析,找出目前循环流化床锅炉耐磨耐火材料损坏的主要原因以及相关方面存在的问题,并提出相应解决建议,为循环流化床锅炉耐磨耐火材料的施工、选择和使用提供一定的科学依据。
【关键词】耐磨耐火材料损坏原因防范措施循环流化床锅炉内部耐磨耐火材料结构,在锅炉运行过程中起到非常关键的作用。
随着循环流化床锅炉的快速普及和大型化的发展需求,对循环流化床锅炉耐磨耐火材料结构使用的可靠性提出了更高的要求。
目前投运的循环流化床锅炉,因耐磨耐火材料损坏原因而造成锅炉的故障已经严重地影响到了锅炉的长周期经济运行。
因此充分认识循环流化床锅炉耐磨耐火材料损坏机理,提高循环流化床锅炉耐磨耐火材料的使用寿命,是目前设计单位、材料生产单位、施工单位及使用单位共同关心的问题,也是今后循环流化床锅炉大型化所要重点关注的课题。
1 耐磨耐火材料的使用部位循环流化床锅炉的磨损通常发生在固体物料浓度较高、流场复杂的湍流区、涡流区以及与烟气运动方向垂直的受热面等部位,因此通常在以下部位采用耐火耐磨材料:点火风道;风室;布风板表面;燃烧室下部锥段;炉内屏式受热面底部;炉膛烟气出口;分离器;回料装置等部位。
2 耐火耐磨材料损坏机理分析循环流化床锅炉大多采用热值低、含硫量较高的劣质煤种,灰分浓度大、流速高,温度变化频繁,造成循环热冲击,此外炉内有大量高速运动的高温固体物料,需要用大量的耐火材料进行保护锅炉受热面,防止受热面磨损泄漏,因此耐火防磨材料都处在锅炉运行最恶劣的环境中。
通常耐火材料的失效有以下三个方面的原因:耐火材料的剥落、耐火材料的冲刷磨损、耐火材料的化学侵蚀。
2.1 耐火耐磨材料的剥落耐火耐磨材料的剥落一般分为两种:热剥落(热震剥落)、结构剥落。
热剥落是指由于热冲击或机械应力引起的材料损失。
热冲击是指骨料与结合料由于膨胀系数不同在温度循环波动时产生内应力从而破坏耐火材料层,热冲击会导致耐火材料衬里的大裂缝和剥落,而温度快速变化造成的热冲击(如启停炉操作不当)可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落;结构剥落是指材料经过长期的使用,组成和内部晶相结构发生变化,即使在小的温差应力下就能使其表面的变质层剥落。
浅谈循环流化床锅炉运行中常见的问题及解决措施李建群摘要:随着我国经济的快速发展,我国的工业化进程也有所加快,而这与先进设备的应用具有极大的关联,循环流化床锅炉在工业生产加工中往往扮演着重要的角色,起着关键的作用,通过使用这种设备,能够进一步的提高生产效率,使得经济效益也有所增加。
但是在实际运行的过程中,往往会存在一些问题,这些问题的出现极不利于循环流化床锅炉的正常运行,甚至容易引发更大的问题,这就需要有关工作人员加以注意,并且针对其解决措施进行详细的分析。
关键词:循环流化床锅炉;问题;措施循环流化床锅炉运行中的问题以及解决措施是值得人们进行深入探究的,因为这关系着锅炉的运行质量,同时对于工业的发展也具有重要的影响。
只有加强对于循环流化床锅炉运行的研究,才能了解有关内容,找出锅炉运行中的常见问题,进而为后续的解决措施提供一定的参考,更好的保证锅炉的稳定运行。
因此,这就要求有关人员能够提高对于循环流化床锅炉的认识以及重视程度,结合实际的情况进行综合的分析,并且能够针对比较常见的问题积极的采取一些有效的措施,以提高锅炉运行的质量,更好的推进生产工作的顺利进行。
1 循环流化床锅炉概述众所周知,锅炉是工业生产中不可或缺的重要容器设备,对于最终的生产效益具有很大的影响。
而时代是在不断变化发展的,随着时间的流逝,循环流化床锅炉这种锅炉得以诞生和应用,这是一种新型的锅炉设备。
与以往的锅炉设备相比较,具有极大的优越性,首先,该锅炉具有节能环保的优点,能够起到良好的节能作用,避免造成环境的污染,真正提高环保效益。
其次,它还具有燃烧效率高的特点,通过应用这种锅炉设备,往往能够取得良好的燃烧效果,提高锅炉运行的质量,以更好的满足锅炉运行的要求。
最后,它还具有调整简单以及维修便捷的特点,这就在一定程度上节省了时间,同时还能取得令人满意的效果。
由此可见,循环流化床锅炉在工业生产中具有一定的应用价值,就目前而言,该锅炉应用的范围也愈加广泛,深受人们的喜爱。
第十一章循环流化床锅炉的磨损、膨胀和结焦第一节循环流化床锅炉各部件的磨损由于机械作用,间或伴有化学或电的作用,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。
按磨损机理不同,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)。
冲蚀有两种基本类型,一种叫冲刷磨损,另一种叫撞击磨损,这两种磨损的冲蚀表面的流失过程的微观形貌是不完全相同的。
冲刷摩擦是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至接近平行。
颗粒垂直与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物体表面滑动,两个分速合成的效果即起一种刨削作用。
如果被冲击的物体经不起这种作用,即被切削掉一小块,如此经过大量、反复的作用,固体表面将产生摩擦。
撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大,或接近于垂直时,以一定的运动速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变形或显微裂纹,在长期、大量的颗粒反复撞击下。
逐渐使塑性变形层整片脱落而形成的磨损。
一般在循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损种,床粒颗粒与受热面和耐火材料的冲击角度在0~900之间,因此循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损是上述两种磨损基本类型的综合结果。
磨损与固体颗粒浓度、速度、颗粒的特性和流道的几何尺形状等密切相关。
在循环流化床锅炉中,受热面和耐火材料受到大量固体物料的不断冲刷,下表给出了各种锅炉典型的固体物料浓度和烟速的范围。
从表中的数据可以看出,循环流化床锅炉内的固体物料浓度为煤粉锅炉的几十倍到上百倍,因此受热面和耐火材料的防磨问题应特别重视。
通常情况下CFB锅炉再如下部位磨损比较严重,应设计防磨衬里(如图):178金属件和耐火材料的磨损现象。
一、循环流化床锅炉金属件的磨损(一)布风装置循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有两种情况。
第一种情况是风帽的磨损,其中风帽磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近。
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术【摘要】本文主要探讨了循环流化床锅炉磨损机理及防治技术。
首先介绍了循环流化床锅炉磨损的机理,包括颗粒运动、碰撞和磨损等过程。
然后介绍了针对循环流化床锅炉磨损问题的防治技术,包括增加材料硬度、改变材料结构、提高涂层质量等方法。
结合实际案例分析了这些技术的应用效果。
最后强调了循环流化床锅炉磨损机理及防治技术的重要性,指出只有深入了解机理并采取有效的防治措施,才能有效延长设备的使用寿命,提高工作效率,降低维护成本,保障设备的安全稳定运行。
通过本文的研究,可以更好地了解循环流化床锅炉磨损问题,并为实践中的磨损防治提供参考和指导。
【关键词】循环流化床锅炉、磨损、机理、防治技术、重要性1. 引言1.1 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常见的锅炉类型,具有高效、节能、环保等优点,广泛应用于工业生产中。
其在运行过程中常常会出现磨损问题,导致设备寿命缩短、能效降低等负面影响。
磨损机理及防治技术成为了该领域的研究重点。
循环流化床锅炉磨损机理主要包括气固流动对设备表面的冲蚀、高温气体对设备材料的氧化腐蚀、煤灰颗粒对设备表面的磨损等。
这些机理相互作用,加速了设备的磨损过程,减少了设备的使用寿命。
为了有效防治循环流化床锅炉的磨损问题,可以采取多种措施。
首先是对设备材料进行选用和涂层保护,提高其抗磨损和耐腐蚀能力。
其次是优化设备的结构设计,减少气体流动对设备表面的冲蚀。
加强设备的维护保养,及时清理煤灰和检修设备,也是有效防治磨损的重要措施。
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术的研究至关重要,可以提高设备的使用寿命,降低能耗成本,保障工业生产的稳定运行。
希望通过不断的研究和实践,能够找到更有效的防治磨损的技术手段,为工业生产提供更好的保障。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉磨损机理循环流化床锅炉磨损机理是指循环流化床锅炉在运行过程中因受到各种力学、热学、化学等因素的作用,导致锅炉内部各部件表面逐渐失去原有的形状和尺寸,在表面上形成磨损、划痕或齿轮损伤等现象。
循环流化床锅炉防磨防爆对策摘要:循环流化床锅炉自20世纪90年代在国内开始应用,以其环保指标好、系统简单、燃烧调整简化、煤种适应性好的优点,很快得到广泛推广。
经过近30年的发展,目前在440t/h以下的热电联产企业、自备电厂已得到广泛应用。
近年来,国内循环流化床锅炉制造厂加大研发力度,已经有氮氧化物原始排放浓度达到超低排放标准的循环流化床锅炉在运行。
回顾国内循环流化床锅炉的发展历程,困扰各企业的主要就是锅炉内部受热面磨损爆管而导致的运行周期不长的问题。
关键词:循环流化床锅炉;防磨防爆;对策1循环流化床锅炉防磨防爆检查重点1.1锅炉水冷壁检查在锅炉运行过程中,水冷壁是其中一个非常重要的组成部分。
水冷壁的主要作用是冷却锅炉内壁,以防止过热和烧损。
然而,随着时间的推移和运行的频繁,水冷壁会出现一些问题,导致其不能正常工作。
因此,定期检查水冷壁非常必要。
在检查水冷壁时,需要仔细检查不同的部位。
首先,需要检查墙水四周、四角堆焊处、穿墙开孔处、顶棚处以及喷涂区域等地方的水冷壁。
在这些部位中,可能会出现不同的问题。
其次,在检查水冷壁时,需要遵循一些标准。
这些标准包括水冷壁管表面是否光亮整洁、并联管子是否有出列现象、水冷壁管珠光体球化≤4级、水冷壁管磨损减薄量不超过规范要求。
除此之外,还需要检查水冷壁安装焊接错口量、喷涂区域水冷壁管外壁涂层是否有起皮或者局部脱落现象、水冷壁管鳍片是否有开裂现象、穿墙水冷壁管密封性是否良好。
需要特别注意的是,顶棚和锅炉两侧墙体上的水冷壁管是否存在烟气冲刷的现象、密相区的水冷壁管是否存在磨损严重的现象、四角堆焊处的水冷壁管是否存在因冲刷带来的磨损严重现象、穿墙和防磨梁处的水冷壁管的涡流区是否存在磨损严重问题。
1.2过热屏及水冷屏检查锅炉是工业生产中常用的热能设备,对于保障锅炉的安全和稳定运行,锅炉的检查和维护工作尤为重要。
其中,锅炉的过热屏管及水冷屏管是需要特别关注的部位。
首先,在检查过程中,需要将锅炉耐火材料区域、喷涂区域以及涉及到穿墙区域的过热屏管及水冷屏管进行全面检查。
75t-h循环流化床锅炉后部燃烧及预防措施近几年来,循环流化床锅炉被广泛应用在工业生产中。
该锅炉设备不仅具有较强的负荷调节性能,而且对煤种没有特殊要求,有利于节能降耗。
氮肥企业采用烟煤、造气炉渣、无烟煤沫的混合物充当流化床锅炉燃料,造气炉渣不仅二次利用,而且节省了大量燃料,既经济又环保。
但是在锅炉燃烧过程中,往往因设计、安装或操作不符合要求使锅炉出现后部燃烧的问题,锅炉床温及返料温度升高,致使锅炉出力不够,热效率差,严重者可能使返料器因温度过高而焦结,企业不得不停炉检修,并承担由此产生的经济损失。
后部燃烧具体表现是:锅炉燃烧时一次送风量过大,大量未燃烧的碳颗粒炉料被滚动的烟气带着经过分离器到达返料器,在返料器中遇到返料风而再次燃烧。
为确保锅炉正常燃烧,锅炉运行时必须严格控制给煤量和给风量,以降低锅炉负荷。
笔者仅就本单位2台75t/h杭锅产循环流化床锅炉在运行状态下出现的一些问题作简要。
1 安装及砌筑不规范从侧面看,锅炉应布设倾角5°的浅“V”型风帽。
施工阶段如不加注意,风帽就可能呈波浪形或呈水平布置。
浇筑场面的过程中,浇注料可能会遮挡风帽眼,导致冷态试验下风流向无规律且风量分布不均。
出现此类问题后,倘若不调整风量,冷态试验床料便不能全部浮起,作业时1号锅炉就是由于风帽眼被堵而出现高低无序排列,在冷态试验下,一次风挡板开度从55%直接上升到68%,经过简单处理后,一部分风帽的流化风量降低,点火后正常燃烧。
因为只是简单的处理,1号的风量仍然偏大,返料温度达1020℃,负荷最大为每小时68t,除尘灰可燃物含量为12%。
正平衡测算后得知,其热效率只能达到81%,与理想值相差4个百分点。
后停炉整修,全部改成5°倾角“V”字形风帽才使锅炉正常燃烧。
2 燃料粒度要求根据设计要求,采用直径小于13mm的颗粒燃料。
在锅炉运行阶段,因掺烧大量的湿造气炉渣及无烟煤沫,适当加大振动筛网眼以确保雨季正常给煤,致使炉煤中一半以上的大颗粒燃料沉淀在床层底部,为了不影响锅炉正常运行,一次送风量应该增加10~15%,而燃料中烟煤中很多小颗粒,密度小含碳量高,很容易没有燃尽就被烟气携带到分离器,密相区燃烧份额增大,床温从980℃上升到1000±5℃,含氧量从7%上升到10%,返料温度由980℃升至1010℃,锅炉负荷最高仅为70t/h。
循环流化床锅炉水冷壁偏磨成因及解决措施研究
循环流化床锅炉是目前国内外较为常见的一种燃烧设备,具有结构合理、热效率高、环保且操作简便等优点。
然而,在使用过程中,用户经常会发现水冷壁的偏磨现象,这会对锅炉的使用寿命和安全性产生较大的影响,因此需要进行深入的研究和解决。
1.流体力学因素:由于循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒悬浮在一起形成流化床,这种流动状态会引起水冷壁表面颗粒物的撞击和磨损。
尤其是物料流量过大和增加循环流化床风速时,磨损会更加严重。
2.化学因素:循环流化床锅炉的燃烧过程中,燃料中的硫、氯等元素会与炉内的气体和水蒸气反应,生成腐蚀性物质,这些物质在水冷壁表面引起腐蚀并加剧其磨损。
3.材料问题:循环流化床锅炉水冷壁通常采用高合金材料制造,但如果材料质量不过关或是冶炼工艺有问题,也会影响水冷壁的使用寿命。
1.加强水冷壁的维护管理:定期清洗和维修水冷壁表面,防止固体颗粒在表面积累和过度磨损。
定期检查口钢门、水质、燃料等,以确保锅炉运行的正常。
2.选择适合的材料和制造工艺:选择高质量的合金材料制造水冷壁,避免材料质量问题和冶炼工艺不过关引起的问题。
3.优化液固流化床:液固流化床是产生颗粒物冲击的主要来源,通过优化流化床结构和风速等参数,可以减少颗粒物的冲击和磨损。
4.加强防腐措施:循环流化床锅炉中产生的腐蚀性物质会加剧水冷壁的氧化和腐蚀,因此需要加强锅炉的防腐措施。
总之,解决循环流化床锅炉水冷壁偏磨问题需要综合考虑多个方面的因素,并采取相应的措施。
只有这样,才能确保锅炉的长期稳定运行和安全性。
600MW锅炉外置床受热面防磨技术及应用锅炉外置床是CFB锅炉的重要组成机构,其性能优劣直接影响到锅炉的效率,外置床的位置是在高温灰的回路部分,通常具有几个仓室,其上面是分离器,外置床在锅炉运转过程中的主要作用是将传热系统与燃烧系统分离,使锅炉的温度调节特性显著提高,但是在锅炉使用过程中,锅炉外置床受热面常常会出现严重的磨损,这对锅炉的性能有着很大的负作用,本文将以600MW锅炉外置床受热面作为研究对象,对其存在的磨损类型与磨损原因进行分析,并提出相应的改进措施.。
【关键词】磨损原因;改进措施;锅炉外置床;磨损引言CFB锅炉属于循环流化床锅炉,与传统的锅炉有着较大不同,在结构上最大的差异就是CFB锅炉在整个系统中添加了锅炉外置床,因此运行方式也是不同于传统锅炉,CFB锅炉在炉膛的出口设有一个分离器,该分离器的主要作用就是将固体与气体进行分离,分离出的固体颗粒可以继续用来燃烧,而气体则是流入到烟道中.。
CFB锅炉的循环系统主要有三个主要部件,分别是分离器、返料阀和炉膛,反应物和燃料在锅炉中处于高温的状态,并在整个锅炉系统中循环流动,从而提高燃料的利用率,在整个循环过程中,锅炉外置床起着至关重要的作用,它可以是锅炉的受热面和再热器可以更加方便的布置,使得整个锅炉系统可以大型化发展,但是通过锅炉外置床的实际应用过程发现,外置床在使用过程中会发生一定的磨损,最為明显的两类磨损分别是耐火材料的磨损和受热面的磨损,其他部位的磨损比较小,本文将对600MW锅炉外置床受热面的磨损进行分析和研究,并提出改善磨损的措施.。
1外置床磨损类型锅炉外置床受热面的磨损通常有两种,分别是冲蚀磨损和微振磨损,本文对这两种磨损进行分析,从而得出其磨损机理并找出应对措施.。
1.1 冲蚀磨损在外置床内循环的颗粒会与受热面发生一定的撞击,由撞击产生的磨损称为冲蚀磨损,对于冲蚀磨损又可以细分为两种类型,分别是撞击磨损和冲刷磨损.。
所谓撞击磨损就是外置床内循环的颗粒与受热面长期以较大的角度进行撞击,随着撞击次数的增多,最初的磨损范围将会逐渐扩大,严重受热面表层还会出现脱落的现象;而冲刷磨损主要是由于摩擦形成的,外置床内循环的颗粒与受热面以一定的角度撞击时,会在相应的方向产生摩擦,由于颗粒表面并不是光滑的,存在一定的棱角,因此会对受热面造成一定的刮伤.。
循环流化床锅炉得防磨措施
1 引言
循环流化床(CFB)锅炉就是近几年在我国发展起来得一种新型燃烧设备,而循环流化床燃烧技术得发展以其高效率低污染得高性能更就是突飞猛进、在环保要求日趋严格得今天,CFB锅炉已成为当前最有前途得燃烧设备,但就是CFB与其它锅炉相比,磨损比较严重,本文对此问题进行讨论、
2磨损机理及防磨措施
磨损在工程上常被理解为由于机械原因产生得颗粒剥离脱落引起得材料表面所不希望得逐渐变化,如减薄,开裂。
锅炉常见得磨损即高速得灰粒子从不同得角度冲刷碰撞炉墙或受热面而引起得种种变化。
有资料介绍,磨损量与烟速得3.22次方成正比,并随灰粒子得浓度增大而增大。
单从理论上讲,降低磨损应从降低烟气流速,减小灰粒子浓度与减小粒子得颗粒直径入手。
下面从炉墙与受热面两个方面入手来介绍锅炉常见得磨损部位及处理办法。
2。
1 炉墙
2.1.1 床体燃烧室部分因颗粒直径大,物料浓度高对炉壁造成得磨损最严重。
若风室与床体为非水冷壁结构,因炉墙太厚造成得热应力与物料得磨损常常导致墙体内表面产生脱落与出现裂纹、通过把拐角处用圆角代替方角得方法很好地解决了这个问题,如图1所示。
为保证床体得温度,床体得上部常保持一定高度得卫燃带,在炉墙与水冷壁得结合处磨损较严重,如图2(a)所示。
原因就是该处得截面形状发生了变化,导致烟气在此形成涡流区,加速了管子得磨损、我们顺势利导,把水冷壁下部得炉墙做成与膜式壁一样得截面,使炉壁在竖直方向上没有截面变化。
如图2(b)所示,磨损大大减轻了。
ﻫ
图1ﻫ
ﻫﻫ图2
2.1。
2 旋风分离器出口得顶部由于烟气速度高且对炉顶就是正面冲击,故此炉墙得脱落异常严重。
在烟气速度、颗粒得直径与硬度都不可变得情况下,只能考虑更耐磨得炉墙材料来解决。
如硅线石或棕刚玉等。
2。
2 受热元件
针对锅炉受热面得磨损,我们从结构与工艺上进行一些探讨。
ﻫ2。
2、1 结构方面:采用一些常规得防磨结构:如在管子表面加装防磨套管或在易磨损部位加大壁厚;用Ω管或方形管等、都在循环流化床中得到了大量得应用,并收到了良好得效果,而一些特别得部位却需要特别地对待。
ﻫ
(A)炉膛中得屏式受热面
当屏如图3所示布置时,经观察发现弯头部位磨损相当严重,因屏式受热面横向间距很大,用常规保护结构就是不可能得,后来采用了图4形式,在弯头处加装了耐磨合金板做成得保护罩,效果不错。
芬兰ALSTROM公司生产得410 t/h得CFB锅炉得屏结构如图5所示,炉膛内不出现弯头,每一片过热器屏都有独立得两个集箱、这种结构单从防磨观点上瞧不失为一种好办法,显然它得缺点就是使系统变得复杂,成本提高、
ﻫ图
ﻫ图3ﻫ
4ﻫﻫ图5
(B)尾部受热面
图3所示,转向室内设置导向板,避免了因离心作用导致得局部灰浓度过高而造成得对吊管与尾部受热面得磨损。
横置式过热器与经济器得弯头得保护有多种方式,图6得缝板结构与孔板结构无疑就是比较理想得
结构形式、ﻫ
图6ﻫ2。
2.2工艺方面:通过热处理使表面硬化,提高易磨部件得耐磨性;
通过喷涂工艺,提高管子表面得耐磨性能;ﻫ在管子与水冷壁上加装防磨陶瓷。
上述方法均不同程度地提高了受热面得寿命,但也存在着工艺水平不足得问题,使得涂层易从受热面上剥离。
ﻫ3小结ﻫ综上所述,磨损问题应从主动性与被动性两方面来解决。
主动性就是指从设计上降低烟气流速与降低粒子得浓度、避免容易引起磨损得结构。
被动性就是指增加易磨损部位得耐磨性来延长锅炉得寿命,从而被动地解决磨损。
ﻫ关于循环流化床得磨损问题我们已经有了基本得认识,但要彻底地解决磨损,达到与煤粉炉同样得寿命,还要作进一步得努力。