DLT-循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验规程编制说明

循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验规程编制说明工作简要过程1.1任务来源本标准依据《国家能源局综合司关于下达2024年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技〔2024〕115号）的要求编写，由中国电力企业联合会提出，由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口。循环流化床锅炉在运行过程中，由于固体物料浓度高、燃烧劣质燃料，以及物料在炉内停留时间较长，导致大量高速颗粒频繁冲击水冷壁管，使得其普遍存在水冷壁管磨损问题。这种磨损不仅会导致受热面爆管，影响锅炉的安全稳定长周期运行，还会增加停炉检修的时间和成本，进而影响锅炉的经济性、环保性和灵活性。为了解决这一问题，循环流化床锅炉普遍采取防磨措施装置，常规的防磨手段包括让管技术、防磨护瓦、防磨梁技术、金属喷涂和熔敷熔覆等，然而，这些方法都存在一定的局限性。例如，让管技术难以彻底避免颗粒流对管壁的磨损；防磨护瓦容易脱落，且护瓦内表面与水冷壁表面之间的热阻会影响传热效率；防磨梁技术可能会导致床温升高，降低锅炉的带负荷能力，同时还存在根部磨损和侧向磨损的问题；金属喷涂的防磨周期较短，其效果与区域磨损程度密切相关；熔敷熔覆虽然效果较好，但成本较高，且施工不当容易造成裂纹。鉴于上述问题，大部分循环流化床锅炉采用了格栅防磨技术，据统计，目前使用格栅防磨技术进行水冷壁防磨改造的锅炉已超700多台，其中300MW及以上的大机组超过40%使用格栅防磨技术。该技术有着最佳的防磨效果，能够有效进行全炉膛防磨，同时还能释放耐磨耐火材料覆盖的部分受热面。防磨格栅装置的设计安装方案对其使用效果有着重要影响，若在应用过程中设计、制造、安装不当，极有可能因磨损泄漏造成非停事故，新增安全风险。因此，规范循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅设计、安装及检验对其高效、安全长周期运行具有重要意义。为总结已有研究成果，规定循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验中涉及的基本要求、工艺及检验方法改造提供依据，提出了《循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验规程》行业标准编制计划，明确其术语和定义、防磨格栅设计条件、金属格栅板加工制造要求、防磨格栅安装施工要求、防磨格栅检验要求。1.2主要参加单位本文件主要起草单位：清华大学、中国特种设备检验研究院、华电电力科学研究院、西安热工研究院等。1.3主要工作过程本标准在预研的基础上于2023年9月成立编写组，由清华大学牵头，邀请行业相关单位共同参与，根据工程实践经验以及查阅大量的国内外相关文献与标准，完成了标准草案。2023年11月，电力行业电站锅炉标准化技术委员会召开标准审查会，同意上报国家能源局开展标准编制工作。2024年3月，由清华大学组织，召开了《循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验规程》编制工作研讨会议，对标准草案进行了交流讨论，形成了标准内审稿。2024年7月，国家能源局综合司下达了《2024年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技〔2024〕115号），标准转入正式编制阶段。2024年8月至9月，编写小组走访调研了天津南港、陕西黄陵、大唐武安等典型循环流化床发电厂，对标准涉及的部分主要技术指标与应用单位进行了交流讨论。2024年10月，标准编制工作组根据讨论意见对标准内审稿进行了完善，在编写组内征求意见基础上完成了征求意见稿，提交锅炉标委会公开征求意见。2标准编写原则和主要内容标准按GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编写与表述。标准遵循适用性原则，对防磨格栅的设计条件、加工制造、安装施工、检验等方面的内容提出了要求。标准主要内容如下：前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4防磨格栅设计条件5金属格栅板加工制造要求6防磨格栅安装施工要求7防磨格栅检验要求26468附录A（规范性）防磨格栅安装方式示意图22173附录B（规范性）防磨格栅安装前后磨损量对照表3主要试验验证情况按照标准中给出的要求、方法和规定，已将防磨格栅装置替代传统防磨手段应用于各等级的循环流化床锅炉中，工程试验验证结果显示，相关工作有效降低了水冷壁磨损。结合格栅技术在国内的运行情况，调研小组调研了天津南港、陕西黄陵、大唐武安等350MW、300MW、135MW等级机组，对主要技术参数进行了核验。研究表明：绝大多数（超过85%）机组选用了4mm以下厚度的格栅板，该厚度未出现因格栅防护失效导致锅炉机组产生磨损泄漏事故，部分选用5mm及以上厚度格栅板的机组，掉落情况较为普遍，容易存在产生防护漏洞，进而导致锅炉机组磨损泄漏的风险。机组使用的格栅板长度约为相邻两水冷壁管的中心距×2+10mm，未出现因格栅防护失效导致锅炉机组产生磨损泄漏事故，调研过程中发现：有5台锅炉使用了长度更长的格栅板，但这些锅炉均出现因格栅板搭接长度过长而导致的热应力变形、挤压、脱落现象，有4台锅炉使用了长度更短的格栅板，这些锅炉均出现因格栅板搭接长度过短从而导致的防护漏洞。全部调研锅炉使用的格栅板宽度均在超过水冷壁管半径30mm～38mm范围内。结合上述调研结果，已在标准中明确提出了防磨格栅的推荐结构尺寸。4与相关标准的协调情况本标准与现行的法律、法规和政策无冲突和违背，与现行国家标准不存在冲突。《循环流化床锅炉防磨技术导则》（DL/T1906-2018）仅对循环流化床锅炉中导流防磨、熔敷材料防磨和堆焊技术等防磨措施进行了规范和指导；《循环流化床锅炉受热面防磨喷涂技术规范》（DL/T1595-2016）规定了循环流化床锅炉受热面易磨损部位防磨喷涂施工技术要求及施工质量验收；《循环流化床锅炉耐磨耐火材料选型导则》（DL/T2498-2022）规定了循环流化床锅炉耐磨耐火材料的选型原则及方法。均没有循环流化床锅炉水冷壁防磨格栅安装及检验的相关内容。本标准完善了循环流化床锅炉技术标准体系，是对循环流化床发电标准体系“设计规范”部分的重要补充。5与国际标准和