循环流化床锅炉的防磨措施研究

循环流化床锅炉水冷壁防磨技术探讨水冷壁磨损问题是困扰锅炉安全运行的主要问题,若不采取防磨措施或措施不当,水冷壁磨损将会日趋严重,爆管停炉的事故频发,严重影响电厂的安全、稳定和经济运行・。

文章探讨了循环流化床锅炉水冷壁防磨的技术措施,以期改善水冷壁管抗磨和防磨效果,尽可能地避免爆管停炉异常关键词:循环流化床；锅炉运行;爆管停炉;水冷壁磨损；防磨隔板1锅炉水冷壁防磨损的必要性目前,循环流化床锅炉使用的燃料为多配煤,灰分高且石灰石炉内脱硫,燃料烟煤含量较多，该煤种因挥发分高，容易燃烧，在炉膛下部的燃烧份额比较大, 烧该煤种,锅炉总风量相对较大,甚至有的锅炉大风量也不一定能带满负荷,风量大必然加大磨损;炉内石灰石脱硫,在目前国家环保形势比较严的情况下,钙硫比一般控制较高,进一步加大了炉内物料浓度,使磨损加大,在高风量和高物料浓度下，炉膛水冷壁管磨损成为必然锅炉水冷壁管磨损一直是锅炉普遍存在的严重问题，由于严重的磨损，甚至使一些锅炉用户的连续运行时间很难突破—两个月,是锅炉用户最为头疼的难题，它的直接危害主要表现在：（1）使管壁整体或局部减薄,形成严重的安全隐患,造成局部或大面积管壁更换,增加了工作量,并给用户造成很大的经济损失；（2）发生水冷壁突发性爆管事故,造成紧急停炉抢修，不仅打乱了用户的正常生成秩序,还直接影响企业效益・。

水冷壁的磨损最终会导致爆管，现在运行的循环流化床锅炉机组中因水冷壁磨损泄露被迫停炉的次数占锅炉总停炉次数的40%以上，是各循环流化床锅炉用户最为头疼的难题,发生水冷壁突发性爆管事故,不仅造成紧急停炉抢修,打乱了正常的生产秩序,直接影响企业效益,因此水冷壁防磨非常必要・。

2循环流化床锅炉水冷壁磨损原理循环流化床锅炉炉膛中存在一个高浓度、沿水冷壁向下流动的边壁灰流区, 水冷壁的均匀磨损主要是由向下流动的灰粒磨损所致，大量颗粒贴壁下流，且速度越来越快、浓度越来越高・。

对循环流化床锅炉边壁灰流区内颗粒下降流速的测量结果：在炉膛上部,边壁灰流内颗粒下降流速不足2m/s ;卫然带过渡区位置附近,边壁灰流区内颗粒的下降流速高达8m/s左右实践表明：边壁灰流区内颗粒下降流速在3.0m/s 以下时，水冷壁管的磨损比较轻微;边壁灰流区内颗粒下降流速在4.5m/s以上时,水冷壁管的磨损明显加强.。

循环流化床锅炉受热面磨损分析及防磨措施摘要：循环流化床锅炉受热面因磨损导致泄漏是造成其停炉事故的主要原因。

本文结合作者多年的锅炉检验检测经验，对循环流化床锅炉的磨损机理、特点进行探讨分析，总结了磨损发生的主要部位及磨损原因，提出了切实可行的防磨措施。

关键词：循环流化床；磨损量；磨损机理；冲蚀Circulating fluidized bed boiler heating surface wear and abrasion proof measures Meng Xiang-ding，Ma Xi-cheng（Boiler pressure vessel inspection institute of Shanxi Province，Taiyuan 030012，China）Abstract：It is the main reason for circulating fluidized bed boiler shutdown which is caused by wear and leakage of the heating surface. Combining with the experienceof boiler inspection and testing for many years，this paper analyzes the wear mechanism and characteristics of circulating fluidized bed boiler and sums up the main parts and the causes of wear. At last the author puts forward practical measures to prevent wear.Key words：circulating fluidized bed；the wear volume；the wear mechanism；erosion循环流化床锅炉不同于传统的煤粉锅炉，它的固体床料是由燃料、石灰石、燃料灰及其反应产物组成，在炉膛→ 分离器→ 返料阀→ 炉膛这个封闭的循环回路中不停的高温循环流动；床料除了在这一回路中做外循环流动外，还在重力作用下，不断的进行炉内内循环流动。

410t/h循环流化床锅炉防磨研究及对策【摘要】某电厂两台410t/h循环流化床锅炉相继出现密相区耐火材料上2米处水冷壁减薄和四角磨损、炉膛出口烟窗水平高度至炉顶水冷壁管沿烟气方向中分侧磨、烟气冲顶磨损等，通过工艺调整，进行技术改造和采取防磨措施后，有效缓解锅炉磨损。

引言两台型号为SG-410/9.81-M592循环流化床锅炉，自2009年投用以来，1台炉出现密相区耐火材料上沿1～3米处水冷壁四角磨损泄漏4次，1台炉顶棚管严重泄漏1次，炉膛出口烟窗两侧水冷壁方向性磨损。

从循环流化床锅炉磨损机理的研究入手，通过工艺调整、技术改造（消除锅炉设计和安装中的问题）和采取必要的防磨措施等方面，进行防磨技术攻关。

1.锅炉的设计参数SG-410/9.81-M592型循环流化床锅炉是由1个模式水冷壁炉膛、2台旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的竖井3部分组成。

锅炉共布置4个给煤口，全部布置在炉前，3个排渣口布置在炉膛水冷壁下部，对应2台滚筒式冷渣机和1个预留紧急排渣口。

锅炉设计燃料：36%石油焦+64%煤（重量比）；校核燃料1：60%石油焦+40%煤（重量比）；校核燃料2：100%烟煤。

在实际运行中，使用的燃料是烟煤、贫煤和褐煤等多煤种掺烧。

锅炉主要设计参数见表1。

2.锅炉运行工况及存在的主要问题2.1运行工况：两台锅炉冬季负荷一般维持在320～350t/h，夏季在260～300t/h，一般运行周期在8个月左右，实际燃用煤种为75%褐煤+25%烟煤与贫煤的混合煤种，底灰量较少，绝大部分为飞灰形式外排。

由于煤质变化较为大，运行系统调整频繁，主要体现锅炉配风的调整，针对不同煤质情况，格栅一次风量的调整范围较大，一般可在13～16万NM3/h之间。

同时，由于掺混不能针对煤种特性而调整，致使煤的粒度无法得到较好控制。

2.2存在的主要问题：锅炉停车原因均为炉内水冷壁泄漏，通过检修期间问题查找，主要存在以下几方面问题：2.2.1出口烟道内积灰。

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。

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。

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。