循環(huán)硫化床鍋爐承壓部件磨損原因及應(yīng)對(duì)措施

摘要：循環(huán)流化床鍋爐具有燃燒劣質(zhì)燃料的特性，其承壓部件的磨損勢(shì)必增加，有針對(duì)性的對(duì)磨損部位進(jìn)行原因分析和采取有效防范措施，可以提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。文章論述了循環(huán)硫化床鍋爐承壓部件磨損的原因及采取的措施。

關(guān)鍵詞：循環(huán)硫化床鍋爐；承壓部件磨損；鍋爐受熱面磨損；鍋爐檢修

中圖分類號(hào)：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）10-0107-02

循環(huán)流化床（簡(jiǎn)稱CFB）鍋爐具有優(yōu)良的環(huán)保性能，調(diào)峰能力強(qiáng)，燃料適應(yīng)性也很廣，不僅可以燃用煙煤等優(yōu)質(zhì)煤種，而且可燃用發(fā)熱量較低的各種劣質(zhì)燃料、煤矸石等。由于燃用煤矸石等劣質(zhì)煤，勢(shì)必增加鍋爐的磨損，為減少爐內(nèi)磨損，提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性，對(duì)受熱面磨損的情況進(jìn)行了認(rèn)真的分析，并從多方位采取有效的措施，均不同程度地提高了受熱面的運(yùn)行壽命。

一、鍋爐系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)介

廣東寶麗華電力有限公司135MW循環(huán)流化床鍋爐系哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)，采用單汽包、自然循環(huán)，一次再熱、高溫旋風(fēng)分離器、平衡通風(fēng)、后墻回料閥給煤技術(shù)。

鍋爐主要由爐膛，高溫絕熱分離器，自平衡“U”形回料閥和尾部對(duì)流煙道組成。采用床上床下聯(lián)合點(diǎn)火的啟動(dòng)方式，位于爐前采用兩臺(tái)風(fēng)冷鋼帶式冷渣器。

爐膛內(nèi)的蒸發(fā)受熱面采用式水冷壁，同時(shí)布置了雙面水冷壁。爐膛內(nèi)布置有8片屏式二級(jí)過(guò)熱器和六片屏式熱段再熱器，爐膛底部是水冷布風(fēng)板，其上布有布風(fēng)均勻防堵塞、防結(jié)焦的大直徑鐘罩式風(fēng)帽。

高溫絕熱分離器、回料腿、自平衡“U”形回料閥構(gòu)成了循環(huán)物料的返料系統(tǒng)。

尾部對(duì)流煙道只布置了三級(jí)過(guò)熱器、一級(jí)過(guò)熱器，冷段再熱器，省煤器和空氣預(yù)熱器。

過(guò)熱蒸氣、再熱蒸氣均采用噴水減溫的方式調(diào)節(jié)汽溫，過(guò)熱器系統(tǒng)布置二級(jí)噴水，再熱器系統(tǒng)布置一級(jí)。

配風(fēng)分一、二風(fēng)并由各自的風(fēng)機(jī)供風(fēng)，采用分級(jí)配風(fēng)。一次風(fēng)經(jīng)布風(fēng)板給入，二次風(fēng)噴口布置于爐膛密相區(qū)，給煤、石灰石系統(tǒng)的密封風(fēng)均取自二次風(fēng)。

啟動(dòng)燃燒器共四只，其中床上兩只，床下兩只。油槍均為回油式機(jī)械霧化油槍，燃用#0輕柴油。

二、鍋爐受熱面磨損情況

#1機(jī)組自2004年投運(yùn)以來(lái)，在不同部位有不同程度的磨損，最嚴(yán)重的磨損為爐前、后墻水冷壁、雙面水冷壁、風(fēng)帽和尾部吊掛管，磨損和的主要部位有：

（一）吊掛管迎風(fēng)面磨損

正對(duì)為部煙道入口第一排掉掛管的迎風(fēng)面嚴(yán)重磨損成直角形，個(gè)別吊掛管爆管，主要原因是煙氣流速過(guò)高，加裝的防磨罩沒(méi)有按照施工工藝施工，所以在每次停爐時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查防磨板是否彎曲和脫落，有問(wèn)題立即處理。

（二）爐膛下部防磨板區(qū)域的磨損

在防磨板的上端，大量的防磨板被磨成凹形缺口，這是由于廠內(nèi)制造、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和運(yùn)行膨脹受阻鼓起，其外表面超過(guò)φ60mm管子外表面被下降灰流磨損造成的。為防止防磨板的磨損，防磨板可采用δ=3mm不銹鋼制成，同時(shí)防磨板下沿與耐磨材料上沿有3mm的間隙。在防磨板區(qū)域水冷壁管間的，個(gè)別地方磨出孔洞，且許多地方都有磨損的痕跡，這可能是由于耐磨材料上沿因下降灰流形成的渦流磨損所致，究竟如何處理還有待研究。

（三）爐膛上部雙面水冷壁區(qū)域的磨損

#1機(jī)組爆管發(fā)生于2005年8月15日，雙面水冷壁下集箱穿后墻處右側(cè)澆筑料上平臺(tái)及前側(cè)面上部不同程度脫落，使平臺(tái)上表面變得凹凸不平，物料在下落過(guò)程中反彈到后墻中部水冷壁上，致使水冷壁管子（20G、Φ60×6.5）被挖鑿減薄爆管，鑿口約有兩個(gè)黃豆粒大小，高壓水流噴出并進(jìn)一步?jīng)_刷雙面水冷壁的右側(cè)和附近的后墻中部水冷壁管，造成十余根管子磨削相當(dāng)嚴(yán)重，共換管7根，因?yàn)槟タ诳拷鼭仓仙掀脚_(tái)，在更換水冷壁管子時(shí)，不得不將上部分澆筑料打去以便于施工，在更換完管子后，重新澆筑。開(kāi)始我們也沒(méi)有找到真正原因，而是認(rèn)為下降過(guò)程中的物料在此處形成漩渦造成對(duì)對(duì)受熱面的急劇磨削，所以處理措施為：在雙面水冷壁東側(cè)面和后墻夾角的受熱面上首先采取噴涂措施，后加上1Cr18Ni9Ti的防磨蓋板，但在2006年1月份的停爐檢查中發(fā)現(xiàn)，防磨蓋板的頂端和水冷壁管過(guò)渡處，均有被物料挖鑿形成的凹坑，有1～2mm深不等，若任其發(fā)展，不久還會(huì)造成磨損爆管，所以我們將防磨蓋板取下的同時(shí)對(duì)凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊并打磨光滑。結(jié)合大小修，我們對(duì)鍋爐雙面水冷壁在爐前、爐后第一、二、三根在骨料上部局部磨損，靠近骨料前后墻的第一根水冷壁磨損，更換成變徑管10根，屏式再熱器穿墻處骨料附近的4根管子更換為變徑管，并加裝防磨防罩，取得了較好的效果。

三、防止循環(huán)硫化床鍋爐承壓部件磨損的措施

循環(huán)硫化床鍋爐受熱面磨損原因、現(xiàn)象、程度與煤粉爐相比相差很大，如何將這種磨損降到最低點(diǎn)是擺在我們面前的一個(gè)課題，下面淺論關(guān)于減少水冷壁磨損的一些措施：

（一）在日常運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

1．控制適宜的風(fēng)量。循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行基于流態(tài)化的高溫物料懸浮燃燒。風(fēng)量的大小將直接影響到鍋爐的安全運(yùn)行；理論上講，運(yùn)行風(fēng)量略高于最小流化風(fēng)量即可。

2．杜絕野蠻啟、停爐。強(qiáng)行降溫、急劇升溫、快速升壓都危及到鍋爐的安全運(yùn)行。鍋爐故障停爐后，急于檢修，強(qiáng)制通風(fēng)降溫，由于各部位的膨脹系數(shù)不一致、溫度不一致，很容易造成爐墻、爐管的損壞。另外，在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，急于求成，快速升壓、升溫，膨脹不到位，損壞鍋爐。特別是點(diǎn)火初期，過(guò)早投煤造成煤炭爆燃，床溫驟然升高。強(qiáng)大的熱沖擊，造成耐火材料快速膨脹，產(chǎn)生皸裂或金屬焊縫拉傷。

3．控制好入爐煤。循環(huán)流化床鍋爐的安全運(yùn)行要求有良好的燃燒破碎、篩分系統(tǒng)，以保證進(jìn)入流化床的煤粒在要求的顆粒度范圍內(nèi)（一般要求顆粒度在0～13mm范圍內(nèi)）。如顆粒度過(guò)大、過(guò)小，甚至超大，都會(huì)給運(yùn)行操作帶來(lái)困難，另外，顆粒度增大，則會(huì)加劇水冷受熱面的磨損，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行周期大大縮短。因此，燃料顆粒度的大小，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行有著非常直接的影響。

（二）鍋爐檢修方面

1．嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐檢修規(guī)程，做到鍋爐逢停必檢，每次停爐都對(duì)爐內(nèi)受熱面進(jìn)行認(rèn)真檢查，主要檢查澆注料的完整性以及雙面水冷壁、過(guò)熱器、再熱器與澆注料相臨的管子的磨損情況，密相區(qū)與水冷壁交界處水冷壁磨損減薄情況，鰭片的密封情況，更換處理不合格的防磨護(hù)瓦。

2．認(rèn)真檢查清理水冷壁管影響物料流動(dòng)的障礙物，如清理打磨鰭片搭接凸臺(tái)、澆注料的突出部分等。

3．通過(guò)熱處理使表面硬化，提高易磨部件的耐磨性；通過(guò)噴涂工藝，提高管子表面的耐磨性能。

四、結(jié)語(yǔ)

上述方法均不同程度地提高了鍋爐受熱面的壽命，綜上所述，磨損問(wèn)題應(yīng)從主動(dòng)性和被動(dòng)性兩方面來(lái)解決。主動(dòng)性是指從設(shè)計(jì)上降低煙氣流速和降低粒子的濃度、避免容易引起磨損的結(jié)構(gòu)。被動(dòng)性是指增加易磨損部位的耐磨性來(lái)延長(zhǎng)鍋爐的壽命，從而被動(dòng)地解決磨損。

關(guān)于循環(huán)流化床的磨損問(wèn)題我們已經(jīng)有了基本的認(rèn)識(shí)，但要徹底地解決磨損，達(dá)到和煤粉爐同樣的壽命，還要做進(jìn)一步的努力。

參考文獻(xiàn)

[1]哈爾濱制造廠135MW循環(huán)流化床鍋爐說(shuō)明書[S]．

[2]黨梨軍．循環(huán)流化床鍋爐的啟動(dòng)調(diào)試與安全運(yùn)行[M]．中國(guó)電力出版社，2002．

[3]廣東寶麗華電力有限公司集控運(yùn)行規(guī)程[S]．

作者簡(jiǎn)介：廖祥國(guó)（1969-），河南商城人，廣東寶麗華電力有限公司梅縣荷樹(shù)園電廠總工程師，電氣工程師，研究方向：電廠管理。

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）