江瑞寶
(東方電氣公司,成都 610036)
鍋爐送粉管道耐磨彎頭的選型分析
江瑞寶
(東方電氣公司,成都 610036)
本文通過分析某電廠鍋爐送粉管道彎頭耐磨陶瓷貼片脫落事件,闡述如何正確選擇合適的耐磨型式和材料,供需要者參考。
電站鍋爐;耐磨彎頭;陶瓷貼片脫落;龜甲網;雙金屬
目前電站鍋爐管道系統所用的耐磨材料,主要有內襯陶瓷耐磨型式、內襯龜甲網耐磨型式和雙金屬耐磨型式,下面分別闡述。
陶瓷管耐磨復合管道一種外殼為鋼體,內貼耐磨陶瓷片的復合管產品,具有耐磨性能高、瓷管表面光滑、運行阻力小、不易結垢、安裝靈活、加工方便、使用壽命長等特點,且價格適中,廣泛用于各種有耐磨要求的大口徑管道管件。
但是這種型式的耐磨產品也有其應用局限性,我公司承建的越南海防一期2x300MW火電機組項目,就曾發生嚴重的陶瓷貼片脫落事件。事件發生在2009年11月機組試運行期間。經檢查發現,幾乎所有的送粉管道彎頭均發生脫落,陶瓷片脫落后堆積在無法前行的部位(如管道上行部位),造成堵粉,引起再次燃燒,導致更大面積的脫落,對機組調試造成了極大的影響,包括工期損失和經濟損失。參見下圖,

圖1 送粉管道割開后的情況

圖2 管道內部情況
而該機組同樣采用陶瓷貼片耐磨型式的制粉管道彎頭,卻運行情況良好,未發生任何陶瓷貼片脫落情況。而且送粉管道耐磨彎頭和制粉管道耐磨彎頭出自相同廠家相同批次產品,據此排除了產品質量問題。導致脫落的問題,應該出在運行環境是否適用上。經現場各單位會商分析認為,陶瓷粘貼所用膠水在設計風溫下失效,是造成陶瓷脫落的主要原因。根據西北電力設計院的設計,送粉管道熱一次風溫最高可達到350℃左右,實際運行溫度,根據調試單位的記錄,送粉管道溫度在260-300℃左右,最高接近350℃。而目前國內通常采用的膠粘式陶瓷貼片的無機膠水,不宜在200℃以上溫度長期運行。同時,根據華東電力設計院《煙風煤粉管道零部件典型設計手冊 D-LD2000》規定,互鎖固防脫落陶瓷內襯的使用范圍應小于300℃ (PAGE114)。由此看出,送粉管道彎頭不宜采用內襯陶瓷貼片型式。
龜甲網耐磨襯里是另一種電站項目廣泛使用的耐磨型式。該產品是以金屬為基體,內焊龜甲網為骨架,剛玉質高耐磨襯里材料為耐磨層的復合管道,特別適合用于大口徑高溫耐磨管道,主要特點是耐高溫、耐磨損、耐腐蝕,抗熱沖擊能力強,機械加工性能好,-50℃~1500℃間使用無任何影響。越南的另一火電項目,由上海電氣承建的廣寧電廠,其機組送粉管道彎頭即是采用的內襯龜甲網型式,其使用運行一切正常,無任何脫落現象。我公司經調查論證后,將原設計為內襯陶瓷貼片的送粉管道耐磨彎頭,全部更換為龜甲網耐磨襯里的彎頭。更換后正常運行至今,未在發生異常情況。由此可以看出,龜甲網耐磨襯里的耐磨型式,完全適用于送粉管道彎頭。
雙金屬復合耐磨管也是目前使用的較多的一種耐磨產品。該產品管道外層一般為碳鋼,內層為耐磨合金,產品特點為良好的耐磨性,優秀的抗沖擊性能、金屬結合性能、抗熱震性能,良好的耐熱、耐腐蝕性能,運輸、安裝、適用方便等。我公司使用的較多的是含鉻15%~20%的高鉻合金鋼。如我公司承建的越南沿海一期火電項目、越南河靜火電項目,送粉管道彎頭就是采用這種20%Cr的雙金屬耐磨型式,使用情況較好。
以上述及的三種耐磨型式,即內襯陶瓷貼片、龜甲網襯里、雙金屬,是我公司主要使用的耐磨型式。通過各項目實際使用的情況分析匯總,有如下結論供參考:
(1)內襯陶瓷貼片耐磨產品適用于200℃以下的低溫運行環境中的大口徑管道系統,造價相對較低,性價比高。
(2)龜甲網襯里耐磨產品使用溫度范圍大,最高能達到1500℃,適用于高溫環境的大口徑管道系統,但是價格較內襯陶瓷貼片產品要高,因此建議在200℃以上環境中使用。
(3)雙金屬耐磨產品適用于800℃以下環境,對管道口徑大小無要求,適用范圍更廣,但是其價格較龜甲網襯里產品要更高。
對于送粉管道系統而言,龜甲網襯里耐磨彎頭和雙金屬耐磨彎頭都能滿足運行需求,從造價上考慮,更推薦使用龜甲網襯里耐磨彎頭。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.029
江瑞寶(1980-),男,廣西貴港人,碩士,工程師,從事熱能工程建設管理工作。