循环流化床锅炉水冷壁磨损探讨

1、循环流化床锅炉水冷壁磨损探讨1概述屋门瑞新热电厂3台锅炉系杭州锅炉集团公司生产的NG-220/型高温高压循环流化床锅炉（配2台46MW的汽轮发电机），于2006年起陆续投入运营。该型锅炉由一个膜式水冷壁炉腹、两个蜗壳式汽冷旋风分离器和一个尾部竖直井烟道三部份组成，水冷壁管材设计材料为20G,规格为甲60X5,管教为前后墙各111根，左右墙各75根，水冷壁直管间分2层焊缝对接，基层焊缝距下部防磨浇注料约5米。2炉膛水冷壁易发生磨损的部位3台锅炉运行两年多来（三台锅炉累计运行时数均未超过10000h）,前后利用6次机组检修机遇对水冷壁进行检查，发觉三台炉水冷壁以下部位均显现较为严峻的磨损现象：基层

2、焊缝及焊缝下水冷壁，专门是焊缝余高打磨不滑弑或上下管子对接错口较为明显的地址。此部位磨损管数量多，磨损面要紧为平面形，3台炉每次检查均显现过曷根磨至2.5mm左右；炉膛四角水冷壁靠角落的第一根管干，此部位磨损面要紧为沟槽形；双侧墙测温点方向朝上防磨瓦与水冷壁管的过渡区域；水冷壁管与下部防磨浇注料之间的过渡区域；部份防腐浇注料或防磨涂层脱落的部位；原水冷屏取消后，在密相区遗留的浇注料凸台上部与水冷空的过渡区域。3缘故分析燃烧因素在循环流化床的炉膛内，燃料、石灰石和高温床料混合进行燃烧和脱硫。从流化床炉内动力学观点来看，流体结构为环核结构，在内部核心区，燃料产生的高温烟气夹带着物料垂直向上流动，此

3、区域固体颗粒浓度较稀，而在水冷壁周围的外部环状区，固体颗粒浓度较大，并沿水冷壁向下回流磨损管壁（在向下流动进程中，物料固体颗粒浓度成指数增加,流速也加速）。昊近几年来，由于燃煤供给紧张，煤质下降，煤种熊变频繁。而煤质的好坏对水冷壁磨损的阻碍关系庞大，煤质差，颗粒粗大，硬度也较高，磨损就较为严峻，因为燃料颗粒过粗，粗颗粒的数量就增多，为了维持流化，须加大流化风速，如此床内颗粒向悬浮空间溅射的动能就增大，磨损率也会随之加大。依如实验得出的流化床锅炉受热面密损体会关系式:巳二f|X£XCX式中，E为磨损皇；G为灰粒特性系数；自为受热面市直型式及冲洗方式系数；C为飞灰浓度；V为烟气速度。从上

4、述关系式能够看出，当煤种和受热面结构形式一按时，受热面磨损量与飞灰浓度成正比，与烟气流速的次方成正比，烟气流速越快，飞灰浓度越高，那么磨损呈越大。设计、安装因素3台流化床锅炉结构型式属杭州锅炉集团公司在全国第一次实验型锅炉，其水冷屏因设计结构不合理，在首台锅炉开炉96h试运行期间就发生2根管子在同一时刻发生过热爆管,后进行改造，取消水冷屏（包括后2台锅炉也一并取消水冷屏），水冷屏上部切口在前后墙顶棚水冷壁下部，下部切口在前后墙的密相区，造成前后墙上下各有10个约0.4mXL0m浇注料凸台。另外，由于安装人员安装责任心不强，部份水冷壁管对接安装错口明显，或焊缝余高磨除没有达到较为理想的状态，在此

5、部位形成凸台（如图1所示）。当沿水冷壁向下流动的物料颗粒流到凸台部位时，一方面冲洗磨损管壁，另一方脸部份颗粒反弹，加上炉内向上的固体物料流阻碍，在此部位产生局部涡流，再次对管里进行斜冲洗磨损。凸台越大时,磨损越严峻，范围也越大，反之那么较小。炉膛四角阻碍炉膛四角区域由于是2个水冷壁面的交汇处，物料彼此叠加，其浓度也就相对较高，物料流动状态容易受到破坏，加上四角区域密封鳍片在安装时内表面粗糙，如鳍片交填密封焊缝有较大几何尺寸的不规那么转变或密封不严产生漏风，就会造成局部严峻唇损，这是因为不规那么的转变或漏风对物料局部的流动特性造成较大扰动，物料流会改变流向集中向某个方向流动，形成局部方向物料流，

6、最终在水冷壁管上冲洗成沟槽。运行因素的阻碍厦门瑞新热电厂属热电联产企业，担负着厦门市杏林工业区绝大多数用热企业的供热任务，而用热企业在节假日热负荷转变频繁，造成锅炉负荷转变相对频繁，而负荷转变时,给煤量和空气量都会随之转变。依照床料密度的关系式：。床科=（?s（1一）式中，Q原料为床料密度；Os为颗粒密度；2为间隙率。研究说明，当床料密度在810kg/m,时，床内细颗粒就集聚成大颗粒子团，团聚后的粒子团由于重量增加，体积加大，以较大相对速度沉降并具有边壁效应，使流化床中气固流动形成近壁处很浓的粒子团，斜下切向运动，颗粒之间、与水冷壁之间进行频繁的撞击和摩撩，致使水冷壁管受到严峻磨损。另外，运行

7、人员对一、二次风的调整配比，上、下二次风的调整配比，床料和煤粒的筛分比，煤、风配比，和上述配比调整装变速度，床温、燃烧工况、物料循环倍率偏高等也会对水冷壁的磨损造成重大阻碍。4处置及防范方法关于焊缝及其下水冷壁磨损处，由于持续运行时刻均不长就发生大量磨损，若是进行换管处直，一方面工作是较大，另一方面此部位会从1个焊口增至2个焊口，增加易磨损部位,且依照此种磨损速度估算，往后在此部位可能常常要进行换管处置。综合各类因素后，决定将磨损部位清理干净后，先用J50焊丝进行氯弧焊堆补，后用D127耐磨焊条进行堆焊处直（音干与鳍片同时堆焊），堆焊区域为原焊缝上下各约50mm,堆焊后打磨，使管于与堆焊层之间

8、滑赋过渡，过渡区域长度约2025mm。目前部份电厂在该部位采纳喷涂防唇涂层处置，但一样防磨涂层与基材的结合达不到冶金结合的强度，加上涂层与管材膨胀系数的不同及热阻的存在，防腐涂层容易形成份层鼓包脱落，进而在脱落处形成磨损，另外，防腐涂层也给该区域磨损后焊接修补等处置带来极大的不便。关于炉膛四角第一根水冷壁营于容易磨损的特点，采纳夹角第一根水冷壁管双侧绪片焊上Y型抓钉，再用防磨浇注料将夹角双侧第一根水冷壁管包缚处置。固然，此种方式会使炉内容积略微减小，受热面对流、辐射传热量减小，锅炉热效率会受到必然的阻碍，但总的来讲仍是利多弊少。防磨浇注料应选择既耐磨又具有较强结合强度的材料，浇注应请有资质的专业施工队伍进行，严格依照要求保养，幸免快速升温升压而降低其性能，检查发觉有局部浇注料脱落时,应将原先浇注料尽可能打掉，使之