循環流化床鍋爐承壓部件磨損原因及應對措施

摘要：因為循環流化床鍋爐對燃料的質量要求不是太高，所以會導致承壓部件的磨損比較突出。在現實的操作使用中，我們要經常對循環流化床鍋爐的磨損部位進行針對性的原因分析，并采取相應的措施來減少磨損部位對循環流化床鍋爐造成的不利影響，才能不斷地提高循環流化床鍋爐的經濟性和可靠性。

關鍵詞：循環流化床鍋爐；承壓部件；部件磨損

中圖分類號：TK228 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）26-0065-02

循環流化床鍋爐的調峰能力強、環保性能好、燃料的適應性廣，它不僅可以燃燒像煙煤這樣的優質煤種，還可以燃燒像煤矸石等發熱量較低的劣質燃料。循環流化床鍋爐對劣質燃料的燃燒容易造成鍋爐承壓部件的磨損。在本文中，筆者將根據自己多年的實踐經驗，對循環流化床鍋爐承壓部件的磨損原因以及應對措施展開論述。

1 循環流化床鍋爐的工作原理

循環流化床鍋爐燃燒技術是在氣-固兩相流理論基礎上發展而來的一種新型潔凈燃燒技術。循環流化床鍋爐主要由3部分組成，它們是對流煙道系統、氣-固分離循環系統以及燃燒系統。循環流化床鍋爐的工作原理是一次的燃燒空氣經過爐膛底部的布風裝置進入爐膛，爐膛內的底料、石灰石以及燃料等固體顆粒粒度一般為0～8mm，它們經過一次風流化后充滿了整個爐膛，然后經過二次風的作用，實現燃料的分級燃燒。固體的燃料小顆粒是在爐膛內以特殊的氣-固流動方式運行的，一方面受固體顆粒聚集和團聚的作用，細顆粒可以聚集成大顆粒，在一定的氣流作用下呈現氣流向下運動的狀態，并且可以貼壁回流，經過氣流的作用，固體小顆粒不斷重復聚集-下沉-吹散-上升-聚集的過程，形成強烈的內循環運動；另一方面爐膛出口的物料裝置把高溫煙氣帶出的細小顆粒分離后，通過物料回收裝置可以實現顆粒的返膛燃燒，進行外部循環，于是實現了熱量平衡和物料平衡，使鍋爐能夠穩定、高效、連續的工作。

2 循環流化床鍋爐承壓部件磨損的原因

循環流化床鍋爐在長期的使用過程中，鍋爐的各部件難免會受到不同程度的磨損。通過多次的實踐總結，可以總結出循環流化床鍋爐最容易受到磨損和磨損最嚴重的是尾部吊掛管、風帽、雙面水冷壁、后墻水冷壁等，具體磨損部位表現是：

2.1 鍋爐吊掛管迎風面的磨損原因

在循環流化床鍋爐的運行過程中，由于煙氣在鍋爐內的流速過高，又加之施工人員不按照正規的施工工藝來對防磨罩進行加裝，所以正對煙道入口的第一排吊掛管的迎風區域很容易被削磨成直角形，甚至會出現個別吊掛管的爆管現象。所以，在現實的操作中，工作人員應該在每次停爐時都對防磨板等鍋爐部件進行全面的檢查，確保防磨板沒有發生彎曲和脫落。

2.2 鍋爐爐膛下部防磨板的磨損原因

工廠對循環床鍋爐的制造、運輸、儲存以及運行的過程中，防磨板容易受阻鼓起，造成在防磨板的上部有許多的防磨板被削磨成凹形缺口，又加上鍋爐外表面直徑為60mm的管子外部區域受到下降灰流的影響，加劇了鍋爐爐膛下部防磨板的磨損。在現實的工作生產中，工作人員為了防止鍋爐爐膛下部防磨板的磨損，可以把防磨板換成不銹鋼材質的，同時要在耐磨材料上沿和防磨板下沿預留3mm的間隙。在現實的操作中，還會在防磨板區域水冷管壁的個別地方出現孔洞，并且有明顯的磨損痕跡，導致這種狀況的原因可能是由耐磨材料上沿因下降灰流的渦流導致的，如何來解決這種狀況的磨損，目前還沒有一個有效的方法。

2.3 鍋爐爐膛上部雙面水冷壁的磨損原因

在循環流床鍋爐的實際工作中，還會出現鍋爐爐膛上部雙面水冷壁的磨損狀況，究其原因，主要是在后墻處右側澆筑料上平臺和前側面上部區域出現雙面水冷壁不同程度的脫落，造成平臺表面凹凸不平，燃料顆粒在下落時，使水冷壁管子被挖鑿減薄以致爆管。高壓水流通過鑿口噴出，并對雙面水冷壁的右側和后墻中部附近的水冷壁進行沖刷，使管子磨削相當嚴重。所以不得不將鍋爐上部的澆筑料除去來更換水冷壁管子，在更換完畢后，再進行

澆筑。

3 循環流化床鍋爐承壓部件磨損的應對措施

循環流化鍋爐與普通的煤粉爐相比，兩者在鍋爐的磨損現象、原因以及程度方面有很大的差別，在日常循環流化鍋爐的使用和操作過程中，要采取必要的措施來減少承壓部件的磨損狀況。

3.1 在循環流化鍋爐日常運行中需要注意的問題

3.1.1 適當地控制風量。循環流化鍋爐的運行原理是把燃料小顆粒流態化，然后往爐內吹風，使高溫物料懸浮燃燒，所以，風量的大小將會直接影響到循環流化鍋爐的正常運行，在現實的操作中，鍋爐內運行風量略高于最小流化風量就可以。

3.1.2 對工作人員進行嚴格要求，杜絕野蠻啟、停鍋爐的不當操作行為的發生。在對循環流化鍋爐的實際操作中，有的工作人員安全意識和鍋爐維護意識不強，經常會出現快速生壓、急劇升溫、強行降溫等不適當的操作行為，危及到鍋爐的安全運行，具體表現在以下兩個方面：一是鍋爐在發生故障后，因為急于檢修，所以工作人員會對鍋爐進行強制的通風降溫，因為鍋爐各部位的膨脹系數不一樣，溫度也不一致，所以強制的通風降溫容易對爐管和爐墻造成重大的損壞；二是啟動鍋爐時，工作人由于急于求成，在對鍋爐進行點火時，過早地往鍋爐中投放燃料，造成燃料爆燃，火勢洶涌，使爐內氣溫在短時間內驟然升高，形成強大的熱量沖擊波，使鍋爐內各部件快速膨脹，容易產生金屬焊接縫拉傷以及鍋爐壁皴裂的安全隱患。所以對循環流化床鍋爐進行快速升溫升壓，使鍋爐的各部位膨脹不到位，造成鍋爐的損壞。

3.1.3 對入爐煤進行有效的控制。良好的燃料篩分以及燃燒破碎系統是保證循環流化床鍋爐安全運行的重要條件，鍋爐中具備良好的燃料篩分以及燃燒破碎系統，才能使進入流化床的燃燒物顆粒的粒度保持在規定的0～13mm范圍內。如果燃料篩分以及燃燒破碎系統沒有正常地發揮作用，那么燃料的顆粒度就會變得不均勻，加劇鍋爐內水冷受熱面的磨損程度，從而導致鍋爐的運行周期大大縮短，對鍋爐的正常運行造成危害。

3.2 在循環流化鍋爐檢修中需要注意的問題

3.2.1 運用噴涂油漆或是表層金屬等技術，來提高鍋爐各種管道的耐磨性能，同時，工作人員還要通過熱處理技術使鍋爐表面硬化，提高鍋爐各部件的耐磨性。

3.2.2 通過澆筑料的突出部分、清理打磨鰭片搭接凸臺等手段，認真檢查和清理鍋爐水冷壁管中影響物料流動的障礙物。

3.2.3 工作人員要嚴格執行鍋爐的檢修規程，鍋爐逢停必檢。在每次停爐時，工作人員都不能忘記對鍋爐的爐內受熱面進行認真的檢查，檢查的項目主要包括：更換防磨護瓦、鰭片的密封情況、密相區與水冷壁交界處水冷壁磨損減薄情況等等。

4 結語

目前，循環流化床燃燒技術是我國現階段潔凈煤利用技術的發展重點和主要形式，在實際的操作中，如何降低鍋爐的非計劃停運次數以及提高鍋爐受熱面的防磨工藝水平，對循環流化床鍋爐的正常、安全、穩定運行具有十分重要的意義。所以，我們在實際生產中，要遵循鍋爐設備生命周期理論，采用科學、合理的措施和手段來應對循環流化床鍋爐承壓部件出現的磨損狀況，從而確保循環流化床鍋爐的穩定、安全、連續的運行。

參考文獻

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作者簡介：馮立新（1976—），男，河北昌黎人，研究方向：垃圾焚燒發電技術公關及工程建設企業管理。