論述循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損及防治技術(shù)

闞冰++渠懷騰

[摘 要]具備一種特殊燃燒方式的循環(huán)流化床鍋爐的特點是調(diào)節(jié)負荷性能好、投資少、燃燒條件好、爐膛體積小等，進而能夠?qū)崿F(xiàn)流化床鍋爐壽命的延長和檢修次數(shù)的減少。因此，本文主要闡述了循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損的原因以及防治技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]循環(huán)流化床；鍋爐；爐膛受熱面；磨損；防治

中圖分類號：TK229.66 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0021-01

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是在熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐和發(fā)電鍋爐中非常普遍地應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐。然而，也面臨一些不足之處，像是耗電多、熱效率低、爐膛受熱面磨損嚴(yán)重等問題。其中，提高維護費用以及減少循環(huán)流化床鍋爐使用年限的關(guān)鍵所在是爐膛受熱面的磨損。為此，實現(xiàn)爐膛受熱面的磨損的減小以及搞好防治技術(shù)有利于減小爐膛受熱面爆管、減小維修周期和維修費用，以及延長鍋爐應(yīng)用年限。

1 循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面的磨損原因

循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面磨損有著較為復(fù)雜化的過程，由磨損的形式上能夠劃分成兩種，也就是切削顆粒導(dǎo)致的鑿削式磨損以及材料受到交變應(yīng)力導(dǎo)致的疲勞磨損。由本質(zhì)上而言，運行過程當(dāng)中的鍋爐的煙氣顆粒會撞擊爐膛受熱面，顆粒的沖擊角度直接影響到磨損的方式。在垂直撞擊的影響下，爐膛會出現(xiàn)輕微的磨損，即疲勞磨損。然而根據(jù)實際現(xiàn)狀來講，因為水冷壁和氣流的方向大致平行，所以基本不會發(fā)生垂直撞擊的情況。因為循環(huán)流化床鍋爐的特點，必然會存在相對流動的氣固兩種粒子，所以會影響到鍋爐爐膛的爐壁受熱面。可是，在磨損均勻的情況之下，局部劇烈磨損的現(xiàn)象不會發(fā)生在鍋爐的爐膛，進而不會制約到鍋爐的順利運行。灰顆粒的流速、形狀、質(zhì)量等物理特性會決定均勻磨損。為此，只有對這一系列的要素進行控制，才可以保證嚴(yán)重的磨損情況不會出現(xiàn)在爐膛的受熱面。

2 防治鍋爐爐膛受熱面磨損的技術(shù)

2.1 主動防治爐膛受熱面磨損的技術(shù)

2.1.1對燃煤粒徑的控制

針對運行過程中的鍋爐來講，燃煤的粒徑不同，所對應(yīng)的是異樣的傳熱系統(tǒng)。不均勻分布的流化床粒徑會導(dǎo)致不一樣的鍋爐傳熱特性，進而加劇爐膛當(dāng)中的對流作用。因為愈大的燃煤粒徑會愈加嚴(yán)重地磨損爐膛受熱面。為此，應(yīng)當(dāng)有效地控制燃煤的粒徑，進而使磨損的鍋爐爐膛的程度減小。針對當(dāng)今而言，能夠?qū)⒍逊劈c與采購點設(shè)置在煤場，從而初選燃煤。并且，最終借助對高蝠篩和破碎機的控制來減小燃煤的粒徑。

2.1.2對煙氣流速的控制

在對鍋爐爐膛受熱面發(fā)生嚴(yán)重磨損的主動防治上，比較合理的方式是控制煙氣的流速。在操作循環(huán)流化床鍋爐的過程中，入爐的風(fēng)量有三種，即返料風(fēng)、二次風(fēng)、一次風(fēng)，一次風(fēng)量的大小不但會制約到煙氣的流速，而且會直接制約到顆粒直徑與循環(huán)物流量。為此，要想避免顆粒流速嚴(yán)重地損害爐膛，應(yīng)當(dāng)對一次風(fēng)量進行有效地控制。一次分量的大小跟燃燒效率、鍋爐流化狀態(tài)等一系列的要素存在必然的聯(lián)系。因此，能夠在控制這一系列要素的基礎(chǔ)上來控制煙氣流速，進而有效地控制磨損的速率。

2.1.3對煤粉灰量和質(zhì)量的控制

鍋爐爐膛受熱面磨損的主要決定性要素是煤粉的質(zhì)量。在較差煤質(zhì)的前提條件下，隨著增加的灰分會增加燃煤量，并且煙風(fēng)量也會不斷地增加，從而嚴(yán)重地磨損爐膛。為此，應(yīng)當(dāng)有效地控制煤粉的質(zhì)量，進而對爐膛的磨損進行防治。另外，正常運行過程當(dāng)中的鍋爐要求排放多余的循環(huán)灰。倘若太多地排放循環(huán)灰量，那么會導(dǎo)致提高鍋爐的循環(huán)倍率。最終會磨損爐膛。因此，還應(yīng)當(dāng)借助溢流灰排放的方式來控制灰量，以使循環(huán)倍率減少，從而使鍋爐爐膛受熱面的磨損減小。

2.2 被動防治爐膛受熱面磨損的技術(shù)

2.2.1材料防磨技術(shù)

材料防磨技術(shù)指的是通過噴涂以及更換耐磨材料的手段防治爐膛的磨損。針對當(dāng)今而言，經(jīng)常碰到的耐磨材料噴涂技術(shù)是火焰噴涂、真空離子噴涂、電弧噴涂等等。其中，電弧噴涂是通過電弧噴涂裝置來融化金屬合金絲，且在事先防銹的鍋爐表面噴涂。因為噴涂之后的金屬合金絲的特點是耐腐蝕、耐高溫、耐磨等，所以能夠?qū)⒎乐胃邷啬p與高溫腐蝕的保護提供給鍋爐爐膛受熱面，從而保證鍋爐運行的穩(wěn)定性。

2.2.2構(gòu)造防磨技術(shù)

在業(yè)已確確定燃煤質(zhì)量的前提條件之下，還能夠借助構(gòu)造防磨技術(shù)實現(xiàn)鍋爐爐膛磨損的減小。針對當(dāng)今來講，經(jīng)常應(yīng)用的構(gòu)造防磨策略是防磨瓦、防磨梁、讓管設(shè)計。其中，讓管設(shè)計重點是對粒子的往下流動臺階進行消除，從而有效地防治爐膛受熱面交界位置的磨損。而防磨瓦以及防磨梁的策略是對物料流動的速度進行降低，從而實現(xiàn)防磨的效果。其中，防磨瓦的構(gòu)成材料是一定厚度的管件，能夠避免鍋爐管受摩擦的過度性。

3 結(jié)語

總而言之，當(dāng)前形勢下，防治循環(huán)流化床鍋爐爐膛受熱面的的磨損技術(shù)顯得非常迫切和有意義。這就需要對循環(huán)流化床鍋爐運行過程當(dāng)中的實際情況進行進一步地分析，且結(jié)合鍋爐運行的實際要求、構(gòu)造創(chuàng)新、先進的技術(shù)等等，建構(gòu)與執(zhí)行流化床鍋爐爐膛受熱面磨損的防治策略，進而從某種意義上實現(xiàn)鍋爐檢修周期和檢修費用的降低以及應(yīng)用年限的延長。

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作者簡介：

闞冰（1987.12-），男，漢族，山東省鄒城市人，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向：循環(huán)流化床鍋爐.