混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損問(wèn)題的研究

【摘 ?要】混燒型循環(huán)硫化床鍋爐在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)磨損，影響鍋爐的正常運(yùn)行，降低鍋爐的應(yīng)用效果和安全性，所以我們要注意，做好磨損問(wèn)題的研究。詳細(xì)研究混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的預(yù)防和控制工作，確保鍋爐正常、高效、安全運(yùn)行。本文根據(jù)作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)理解，首先分析了混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的磨損機(jī)理，并提出了混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的防治建議，為相關(guān)工作的實(shí)踐提供參考。

【關(guān)鍵詞】混燒型循環(huán)硫化床鍋爐;磨損機(jī)理;研究

引言

與其他常規(guī)鍋爐類型相比，混燒型循環(huán)硫化床鍋爐具有更顯著的優(yōu)勢(shì)，其中可以增加煤的燃燒，減少空氣污染物的排放，如NO、SO2等，確保減少和改善正常生產(chǎn)期間產(chǎn)生的溫室氣體，增加煤炭能源的使用效率。然而，在混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的運(yùn)行期間，容易發(fā)生顯著的磨損，這影響正常使用。因此，我們必須客觀地了解磨損原理，并以預(yù)防和控制磨損工作為目標(biāo)，確?；鞜脱h(huán)硫化床鍋爐可以正常使用。

一、混燒型循環(huán)硫化床鍋爐的概念和磨損機(jī)理

混燒型循環(huán)硫化床燃燒技術(shù)是利用固體燃料顆粒，在煙囪中硫化和燃燒。例如，當(dāng)其中所含的氣體通過(guò)燃料顆粒床時(shí)，固體燃料顆粒在硫化作用下的浮力等于顆粒攜帶的重力，固體顆粒也具有相應(yīng)的懸浮狀態(tài)。隨著空氣流速增加，顆粒層的高度連續(xù)增加，使得顆粒具有更快的移動(dòng)速度，因此發(fā)生燃燒現(xiàn)象。此時(shí)，固定床材料旋轉(zhuǎn)，當(dāng)處于該狀態(tài)時(shí)，固體顆粒被徹底燃燒。如果空氣流速相對(duì)較慢，則需要一定量的高濃度顆粒，這就需要使用分離器材料進(jìn)行膨脹收集，回收爐允許回到進(jìn)料裝置，使鍋爐中的物料有效燃燒，這是混燒型循環(huán)硫化床燃燒技術(shù)。

混燒型循環(huán)硫化床燃燒以選定的方式循環(huán)，采用低溫燃燒循環(huán)，這在正常情況下?tīng)t內(nèi)不會(huì)進(jìn)行一次性燃料完全燃燒，使燃料顆粒較大，爐子會(huì)在下部?jī)?nèi)壁進(jìn)行第二次燃燒。由于燃料顆粒較小，相同材料與煙氣進(jìn)入分離器，然后重新進(jìn)入焚燒爐，直到最后完成完全燃燒，這個(gè)過(guò)程是在鍋爐中進(jìn)行的，容易引起磨損?；鞜脱h(huán)硫化床鍋爐有兩種類型的磨損，一種是局部磨損，另一種是均勻磨損。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將材料沿與水冷壁中心線相同的方向移動(dòng)，將導(dǎo)致均勻磨損。這種磨損分布更平滑，磨損更少。如果方向不同，則會(huì)存在一定角度，這會(huì)導(dǎo)致局部磨損，這對(duì)鍋爐來(lái)說(shuō)更為廣泛且有害。與其他鍋爐類型相比，磨損率也更高，盡管共燒循環(huán)硫化床鍋爐有其自身的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行1000小時(shí)后，可能發(fā)生約2毫米的磨損，因此對(duì)于混燒型循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)行來(lái)說(shuō)，預(yù)防和控制硫化床的磨損尤為重要。

二、混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損的預(yù)防和控制措施

（1）燃料選擇和操作設(shè)定

適當(dāng)?shù)娜剂线x擇和調(diào)節(jié)操作是預(yù)防和控制混燒型硫化床鍋爐磨損的最重要的技術(shù)方法。在燃料材料的選擇上，我們必須了解鍋爐尺寸和磨損程度，煤的可磨性系數(shù)與材料的直徑成反比，根據(jù)此關(guān)系我們可以做出合理的燃料選擇。例如，盡量避免鍋爐中的可磨性和灰質(zhì)較差的材料，而材料尺寸應(yīng)控制在13mm以內(nèi)，還要注意比例，設(shè)置為2mm或更小的15%，從2毫米到10毫米的70%，10毫米到13毫米的15%，這可以顯著減少磨損。進(jìn)行有效調(diào)整，保證足夠的空氣流量，并在此基礎(chǔ)上，控制爐風(fēng)，從而降低風(fēng)速，減少磨損，降低功耗。如果氣泡過(guò)多，風(fēng)速過(guò)快，那么回塵量就會(huì)明顯增加，這會(huì)增加負(fù)荷反饋系統(tǒng)，灰料往往會(huì)回灰，影響正常生產(chǎn)，從這個(gè)角度來(lái)看，還要控制硫化過(guò)程。

（2）防止?fàn)t內(nèi)磨損

在燃燒室上方部分和水冷壁的過(guò)渡處，不僅應(yīng)澆注耐磨混凝土，還應(yīng)鋪設(shè)耐磨保護(hù)板，并應(yīng)考慮施工控制質(zhì)量，以達(dá)到更好的磨損保護(hù)效果。在旋風(fēng)出口的位置，設(shè)置易燃材料，它將在大約90°的運(yùn)動(dòng)角度，將承載左右墻壁之間的角度，這將有效保護(hù)瓷磚和添加保護(hù)傳熱系數(shù)，大到足以實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的磨損保護(hù)。就回硫系統(tǒng)而言，應(yīng)適當(dāng)增加內(nèi)襯，該內(nèi)襯耐磨且不干擾熱交換性能，以減少磨損次數(shù)和頻繁檢查。對(duì)于混燒型循環(huán)硫化床鍋爐磨損來(lái)說(shuō)，具有一定的規(guī)則和特性，突出部件和其他部件依次更容易磨損，如觀察孔、返回輸出端口等。對(duì)端口和熱探頭要測(cè)量壓力、熱電偶溫度測(cè)量等，有助于提高抗磨損系數(shù)，并需要在日常工作中加強(qiáng)管理、檢查并進(jìn)行相應(yīng)的維修工作以修復(fù)磨損。

（3）防止受熱面磨損

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐燃燒室上方，水壁作為加熱表面，直接參與傳熱過(guò)程，具有良好的耐熱性，因此其表面一般更容易磨損，特殊的磨損保護(hù)裝置直接接觸燃燒材料，非常容易磨損。整個(gè)水壁為均勻磨損，這是正?，F(xiàn)象，但如果是局部磨損，一定要注意它，因?yàn)樗苋菀自斐晒艿榔屏眩绊懮a(chǎn)，造成事故。因此，按照規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，在安裝過(guò)程中要精確定位，焊接時(shí)形成更光滑、更清潔的表面，避免物料在水管壁中心線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中向上改變角度，從而減少局部磨損。此外，應(yīng)分析節(jié)能器、過(guò)熱器、空氣預(yù)熱器等的磨損情況，以確定磨損的位置和程度，然后采取有針對(duì)性的措施防止磨損。通過(guò)適當(dāng)?shù)难芯亢蛯?shí)踐證明，在過(guò)熱器、節(jié)能器通風(fēng)側(cè)從35°到50°和315°到325°的彎頭，通過(guò)排水管和邊緣的墻壁，只要形成煙氣走廊，磨損就會(huì)嚴(yán)重，需要鋪設(shè)金屬磨損保護(hù)板或具有良好導(dǎo)熱性的保護(hù)板。如果這是在每個(gè)節(jié)能器上方新安裝的鍋爐，將爐內(nèi)耐熱磚投射到100毫米至200毫米的爐子中，那么它可以形成對(duì)煙道走廊的有效屏障，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果和進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)磨損保護(hù)的效果和目的。

（4）深度脫硫

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐可以根據(jù)空氣的分類進(jìn)行相應(yīng)的燃燒，也可以在低溫下進(jìn)行燃燒，這可以促進(jìn)降低氮氧化物的形成。在相同的鍋爐運(yùn)行時(shí)間下，氧氣和氮?dú)夂看蟠蠼档停仩t在燃燒過(guò)程中需要排放大量污染物，并且相應(yīng)狀態(tài)也增加了對(duì)鍋爐的要求。因此，不可避免地要提高鍋爐的深度脫硫。我國(guó)鍋爐的分布非常廣泛，雖然鍋爐的數(shù)量非常大，但脫硫技術(shù)還不是很先進(jìn)。當(dāng)環(huán)境污染嚴(yán)重時(shí)，必須集中精力研究和開(kāi)發(fā)鍋爐深度脫硫，解決煤炭脫硫問(wèn)題。按照新的排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，使二氧化硫排放量逐漸減少。為了完全消除這種污垢排放問(wèn)題，必須在循環(huán)硫化床中加入一些石灰石進(jìn)行脫硫工作，這種脫硫過(guò)程更好。然而，使用該方法需要灰分處理，這會(huì)不斷降低競(jìng)爭(zhēng)力，深度脫硫成為循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)作的一個(gè)非常重要的過(guò)程。

三、結(jié)論

混燒型循環(huán)硫化床鍋爐有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可以減少對(duì)環(huán)境的影響，降低溫室效應(yīng)，提高煤炭的利用率，但也有明顯的缺點(diǎn)，比如容易磨損，因此我們應(yīng)注意并做好防控工作，盡量減少磨損的發(fā)生，確?；鞜脱h(huán)硫化床鍋爐的正常安全運(yùn)行。為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展做出積極探索與努力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

魏光，男，天津市人，1981年出生，本科學(xué)歷，工程師，華電國(guó)際電力股份有限公司天津開(kāi)發(fā)區(qū)分公司，研究方向：發(fā)電廠集控運(yùn)行。

（作者單位：華電國(guó)際電力股份有限公司天津開(kāi)發(fā)區(qū)分公司）