循环流化床锅炉的防磨措施
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300MW循环流化床锅炉水冷壁管磨损的原因分析和预防措施[摘要]循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。
通常情况下循环流化锅炉受热面中磨损最严重的部位之一就是水冷壁管,本篇文章分析总结了300mw循环流化床锅炉运行中水冷壁管磨损、泄漏的原因,并根据自己的认识提出了一些相应的调整和改进措施,以此达到减轻锅炉水冷壁管的磨损,使锅炉安全、高效、经济运行的目标。
水冷壁管磨损是循环流化床锅炉受热面磨损中最突出的问题。
循环流化床锅炉水冷壁管磨损可分为四种情形:炉膛下部卫燃带与水冷壁管过度区域磨损、炉膛四个角落区域管壁磨损、不规则区域管壁磨损和一般水冷壁管磨损。
[关键词]300mw循环流化床锅炉水冷壁管磨损原因分析预防措施中图分类号:tk223.31 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)07-0081-01一、锅炉水冷壁管的磨损原理锅炉的水冷壁管的磨损主要集中在四种情况:卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损;炉膛外围四周角落区域管壁的磨损;锅炉不规则区域管壁的磨损以及一般水冷壁管的磨损。
之所以造成上文提到的过渡区域管壁的磨损,一是因为过渡区域内炉内向上运动的固体物料与沿壁面下流的固体物料运动方向相反,进而产生了局部漩涡,使水冷壁管产生了磨损,另一方面是因为沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域的流动改变了方向,冲刷了水冷壁管,使水冷壁管产生了磨损;在角落区域,内壁面向下流动的固体物料具有较高的密度,同时若物料流动的状态也受到破坏,这就造成了炉膛四周角落区域管壁的磨损。
不规则的管壁对局部的物料流动特性造成较大的扰动主要造成了不规则区域管壁的磨损,表现为温度计等处的磨损。
二、锅炉水冷壁管磨损原因分析锅炉水冷壁管出现磨损、泄漏、停炉后,我们对锅炉卫燃带处筑炉部位、喷涂区域及锅炉运行记录进行了详细检查、认真分析后通过比较,并查阅相关资料发现,主要有如下几点造成了卫燃带处水冷壁管磨损:1.锅炉卫燃带处出现了不应该有的“凸起”,这些“凸起”的形成原因包括水冷壁管对接焊缝打磨不平及卫燃带水冷壁管浇注料未得到及时清理“凸起”一旦出现,那么造成磨损的冲击角就会在下降灰流与水冷壁管之间形成,它不仅加剧磨损了对接部位的焊口和鳍片,更严重磨损伤害了邻近水冷管子。
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。
2019年10月循环流化床锅炉长周期运行影响因素及应对措施林南生(福建省石狮热电有限责任公司,福建石狮362700)摘要:由于循环流化床锅炉具有优良的绿色性能、优良的煤种适应性、优良的调峰经济等优点,因此,在国内外发电行业均获得了广泛的应用。
但在长周期运行过程中极易受到相关因素的干扰不利于其整理运行效率的提升。
基于此,文章主要对循环流化床锅炉长周期运行影响因素及应对措施进行研究,以期为相关从业人士提供参考。
关键词:循环流化床;长周期运行;影响因素;对策某热电公司有三台中温中压循环流化床锅炉(1#2#3#锅炉),出口压力为3.82MPa ,温度为450℃,容量为75t/h ,于2001年11月投产。
2014年建成一台出口压力为13.7MPa ,温度为540℃,容量为160t/h 的高温超高压循环流化床锅炉(4#锅炉)。
在生产初期,锅炉经常发生故障,经常是由于磨损、爆管、塌壁等事故,影响了锅炉的安全运行。
本文总结了锅炉机组的实际运行情况,找出了影响锅炉机组长期运行的主要因素。
1锅炉长周期运行制约因素1.1锅炉受热面磨损问题物体的使用都会受损,锅炉也不例外,在这其中,锅炉的炉渣及飞灰不断的冲刷受热面就会引发受热面爆管,或者停炉等等,锅炉受热面不断的摩擦会受到损坏,因此导致的各种后果威胁也是巨大的,这其中的原因是由于磨损破坏之后会破坏表面,产生漏洞,这时候里面的高压气体就会喷射而出,同时也会带飞气流周围的各种灰尘颗粒,让这些颗粒高速的运行,就会破坏漏洞的周边区域,使得破洞越来越大,这样就会使得管壁逐渐变薄,并且漏洞的气流不断冲刷管壁,这样管壁也会逐渐破坏,最终引发爆炸。
1.2炉管泄漏问题在过去的两年内锅炉的个别地方发生炉管泄露有3次,造成泄露的主要原因就是长时间的使用,使得锅炉内部温度压力不稳定,影响锅炉内部安全的因素经常波动,接口处和一些受力地方长时间受高温和应力的影响,并且长时间的使用不休息,让一些薄的地方产生漏洞,并且大多数漏洞都在浇筑料内部,这时候摩擦扩展的速度并不快,只要及时的进行修复,一般不会引发危险事故,这个的破坏比上面受热面磨损产生的破坏要小很多。
生物质锅炉防磨防腐技术规范1生物质CFB 锅炉防磨防腐技术规范生物质燃料循环流化床锅炉,因其锅炉烟气比常规锅炉烟气含有更多的钾、钠等活泼金属,含有更多的氯离子,其腐蚀程度比常规锅炉更为严重了;同时受到含尘烟气的冲刷磨损,故而管壁极易因腐蚀磨损而快速减薄。
为确保机组安全、稳定、长周期经济运行,采取防护措施是十分必要的。
根据我公司多年来从事该行业的实际施工经验,并根据贵公司锅炉运行的具体情况、工艺参数、结构特点,经本公司工程技术人员认真分析,对上述设备进行防腐防磨技术设计采用本技术进行防护能获得良好的效果,可大大延长设备使用寿命。
一、失效分析1、炉膛水冷壁炉膛水冷壁等受热面部位失效的主要原因是含尘气流冲蚀和碱性介质的热腐蚀、高温氧化。
磨损主要与烟气流速、烟气含尘量及含尘介质性质有关,据有关研究资料表明,磨损量与气流速度的3.6次方成正比。
炉膛内烟速高、含尘量大,且存在对浇注料平台的涡流效应和切割效应,因而磨损严重。
同时由于贵公司锅炉以稻壳、有机肥料为主要燃料,其灰分中含有钾、钠等金属氧化物,对锅炉管产生腐蚀,而且锅炉水冷壁具备了典型的热腐蚀条件,实践证明,在300~500℃范围,管外表温度每升高50℃,腐蚀速度增加1倍。
锅炉在运行过程中管壁外表首先产生高温氧化生成Fe2O3,其次是灰份中的金属氧化物附于管外表,生成金属盐等复合物,此复合物呈疏松状,经燃烧中含尘气流的不断冲刷、脱落、再生成、再脱落,6使水冷壁管逐渐变薄而腐蚀。
受此双重破坏作用,水冷管壁逐渐变薄,以致爆漏失效。
2、过热器2.1过热器部位工作烟温较高,管内工质为蒸汽,它是最易发生高温腐蚀的部件,垃圾炉过热器的腐蚀是一个连续进行的过程,致腐物源源不断的补充到腐蚀前沿进行化学反应。
过热器投入运行后,被覆盖一层初始积灰层,属于化学作用的附着而非单纯的机械附着。
锦润性附着内层除含金属氧化物外,主要由凝聚和沉积在管壁表面上的高浓度的碱、碱土类、重金属的氯化物和硫酸盐类组成的初始积灰层,沉积过程中形成各种类型的低熔点复合物以液相状态存在,成为熔池层。
循环流化床锅炉常见故障及预防措施
一、平衡性问题
预防措施:
1.确保燃料供应的连续性和稳定性,控制燃料质量,避免含有太多湿
分或异物。
2.定期清理床料,避免堆积过多的灰渣,确保床料的合理分布。
3.调整进风和排风系统,确保炉内的气流分布均匀,避免温度不均匀
的问题。
二、堵塞问题
预防措施:
1.定期清理烟道,特别是炉膛过渡区和烟道弯道处,以防止灰渣堆积。
2.保持锅炉内部的温度适宜,避免床料结团、成块或熔化,减少堵塞
的发生。
3.检查和维护出渣装置,确保正常运行,避免因出渣不畅导致堵塞。
三、温度控制问题
预防措施:
1.优化燃烧调整系统,确保燃料供给和气流调节的准确性,控制燃烧
过程中温度的变化。
2.提高热力学监测的精度,及时发现和解决温度异常,避免因温度过
高或过低引起的问题。
3.进行热力学模拟和工艺优化,研究燃烧过程中温度的变化规律,找到合理的控制策略。
四、司热沉积问题
预防措施:
1.选用合适的燃料,避免含有过多的灰分和挥发分,减少烟尘沉积的可能。
2.增加换热表面积,优化烟气流动,避免烟尘在烟道内沉积。
3.定期清理烟道内的烟尘,保持烟气通道的畅通,提高换热效率。
总之,循环流化床锅炉常见的故障包括平衡性问题、堵塞问题、温度控制问题和烟尘沉积问题。
为了预防和解决这些故障,需要保持燃料的质量稳定、定期清理床料和烟道、优化燃烧调整系统、提高热力学监测的精度等措施。
只有保持设备的良好运行状态,才能提高循环流化床锅炉的工作效率和安全性。
循环流化床锅炉受热面泄漏原因分析及防范措施循环流化床锅炉受热面泄漏是锅炉运行过程中常见的问题,会导致锅炉停机检修,影响生产和生活供暖。
本文将从原因分析和防范措施两个方面,详细探讨循环流化床锅炉受热面泄漏的问题。
一、循环流化床锅炉受热面泄漏原因分析1. 磨损导致的泄漏循环流化床锅炉在运行过程中,物料和飞灰会对受热面造成冲刷磨损。
磨损程度与物料浓度、飞灰颗粒度、烟气流速等因素有关。
磨损严重时,会导致受热面管壁减薄,甚至穿孔泄漏。
2. 高温腐蚀导致的泄漏循环流化床锅炉受热面在高温环境下,容易受到腐蚀。
腐蚀原因主要有以下几点:(1)锅炉燃用燃料中含有硫、氯等腐蚀性元素,燃烧过程中生成腐蚀性气体,如SO2、HCl等,对受热面造成腐蚀。
(2)烟气中的氧化气氛导致受热面材料高温氧化。
(3)受热面材料在高温下发生蠕变,导致管壁减薄,泄漏。
3. 设计、制造、安装缺陷导致的泄漏(1)锅炉设计时,受热面材料选择不当,耐腐蚀、耐磨损性能不足。
(2)制造过程中,焊接质量不稳定,存在砂眼、气孔等缺陷。
(3)安装过程中,管束排列不规范,导致烟气流速不均匀,加剧磨损。
4. 运行操作不当导致的泄漏(1)吹灰器使用不当,过吹或漏气长时间吹扫,导致受热面磨损。
(2)烟气挡板左右侧偏差大,使得一侧烟气量偏大,冲刷严重。
(3)锅炉负荷波动大,导致受热面温度变化剧烈,材料疲劳损伤。
二、循环流化床锅炉受热面泄漏防范措施1. 优化锅炉设计(1)合理选择受热面材料,提高耐腐蚀、耐磨损性能。
(2)优化受热面布局,降低烟气流速,减小磨损。
(3)加强锅炉尾部烟道设计,提高旋风分离器效率,降低飞灰浓度。
2. 提高制造和安装质量(1)严格控制焊接质量,消除砂眼、气孔等缺陷。
(2)确保管束排列规范,烟气流速均匀。
3. 改进运行操作(1)合理使用吹灰器,避免过吹或漏气长时间吹扫。
(2)调整烟气挡板,使烟气量分配均匀。
(3)控制锅炉负荷波动,保持受热面温度稳定。
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。
ﻫ2磨损机理及防磨措施ﻫ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、ﻫ2。
1炉墙ﻫ2。
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
ﻫﻫ图1
ﻫﻫ图2ﻫ2。
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、
2.2、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。
ﻫﻫ图3ﻫ
图4ﻫ
ﻫ图5ﻫ(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
ﻫ图6
ﻫ
2、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。
ﻫ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。
3 小结
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。