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锅炉各受热面防磨技术论文CFB锅炉的磨损形式、机理及防护措施初探［内容摘要］本文综述了 CFB锅炉各部位的磨损形式，分析了其磨损机理，并提出了有 效的防范措施，均具有一定的代表性，对解决肖今迅速发展的CFB锅炉运行中出现的磨损问题令一定的参考意义［关键词］流化床、磨损、壁面流、涡流、浇注料U ——一、刖吞近年来，由于循坏流化床（CFB）锅炉具有的燃烧效率高，煤种适应性广，负荷调节范 围人，有利于环保等优点，而备受青睐，在我国热电行业得到了迅速的推广使用，但是 CFB锅炉的磨损问题比较突出，严重制约了该炉型长期经济地运行本文就长期在75t/h 流化床炉实际检修工作发现的备受热血的磨损状况进行了总结分析，供同行参考借鉴，借 以抛砖引玉，希望人家共同来研究探讨CFB锅炉的磨损问题二、CFB锅炉磨损概况CFB锅炉的磨损主要发生在：膜式壁、过热器、省煤器、空气预热器、风帽及浇注料1、膜式壁的磨损膜式壁的磨损位置主要是：与T燃带交界处；下部密相区；膜武壁对接焊缝处；四角 缝；与炉膛岀口、看火孔浇注料相邻处；布风板与落渣管接合处；膜式壁上的凸起物处1. 1膜式壁与T燃带交界处及密相区的磨损此种磨损方式比较严重，且较难处理。

如果浇注料与膜武壁是如图一形武，那么沿膜武 壁血下降的物料流（即壁血流）在碰到凸起的浇注料时，会改变流向形成涡流，使与浇注 料相接处的管壁受到磨损而形成凹沟，形如八字胡，时间长了，管壁会逐渐减薄而泄漏防范措施：方法一，将凹沟补焊磨平后，贴紧管壁加焊防磨盖板，但运行一周后，会发 现盖板与水冷舉上部焊接缝被磨开，并逐渐下磨，冑至磨尽，同时管壁也因盖板凸台形成 的小涡流而磨损减薄，看来加盖板的方法效果是有限的，需要定期维护和修补方法二，LI前新型的CFB锅炉（如济锅75t/h炉466型），采用了将膜式壁折弯，使该 处浇注料与膜式壁肋片形成上下一致的垂直平血，如图二：这样物料流沿壁血平玄下 滑，消除了局部涡流区，使磨损量人人减轻，茯至基木看不出磨损打卫燃带时，在浇注 料施工完毕后拆模板时，一定要检查浇注料与折弯上部膜式壁肋片过渡要平滑，不能出现 台阶或渗浆造成的棱角，可趁浇注料训未硬化前及时修理，运行一•个周期后，要在卩燃带上涂刷-•层防磨涂料，以增强耐磨效果但是此交界处以上卜2m处于密相区，管舉磨损 量相对较大，经过2-3年的运行，下部管壁可能减薄到2. 0-3. 0mm （标准壁厚5nim）,如 果不采取措施，此区域管壁的人血积均匀减薄将达到不得不割换膜式壁的稈度，及早预防 人血积减薄的最好办法是采用电弧喷涂法，在管壁上形成一•层致密耐磨的合金涂层，可人 人减轻交界处以上密相区膜式壁的磨损程度。

但是我们看到有的电厂掌握不好喷涂高度， 先喷了 20-30cm,发现不行，又向上喷了 20-30cm,我们在这里介绍一种方法，可用测厚 仪从交界处在管壁上向上逐点测量，记录下厚度，你会发现越向下壁厚越薄，越向上越 厚，到达某个高度上，厚度基本变化不人，此处即可选为喷涂的上限我们采用了江苏南 通高欣金属陶瓷复合材料公司提供的超高速高性能电弧喷涂技术，在冇下煤口的一面膜式 壁上喷了 70-80伽,（因为此侧物料浓度相对较高，磨损稍重）其余三血喷了 50-60cm, 日前运行一年后，涂层仍然完好铮亮，管壁未受任何磨损，只需要在每次停炉后把涂层上 缘稍微打磨使其过渡平滑即可经过处理后，膜式壁与卫燃带交界处及密相区的魔损得到 了很好的除锈强度控制新炉的喷涂最好在一个运行周期过后再进行，一则可磨掉微小不 平处，二则可显示出重人凸起和凹陷处便于修补，三则使管壁光滑明亮1.2膜式壁対接焊缝处的磨损膜式壁的匝玄度对磨损程度至关重要，任何倾斜和舉面凸起物都将带來严重的磨损我 们在一次测厚中，发现一根管子下部向内倾斜，结果管壁减薄程度（剩2mm）人人超过其 它管子（平均剩4. lnun）管子对接焊缝的小凸台也会导致焊缝被磨平并使焊缝上部管壁轻 微减薄，如图三所示：在一次泄漏停炉检查中我们发现，安装公司为了膜武壁对接，将 肋片割开，管口对接焊好后，再将肋片焊好，但留下了一道道垂直方向的焊瘤凸起带，使 物料流沿焊瘤形成的沟槽向下冲刷管壁，使管壁减薄而泄漏。

可见膜式壁垂直血上必须保 证绝对平肓光滑，才能有效避免局部磨损的发生但有一种特殊情况，如果在膜式壁上设 置足够宽度的描板或圈梁（个别也 采用）却可使血壁物流远离管壁而使壁面冲刷磨损减 轻，但磨损区域略为上移一段距离，仍肓磨损，而且会明显降低物料与管子的对流辐射传 热效果，从而降低了热负荷1.3四角缝的磨损膜式壁四角缝由于物料浓度相对较高，焊缝不平整焊道迸溅等因素，而出现局部磨损现 象，因此每次停炉检杳不可忽视四角缝的检查，要将焊缝打磨平整滑1・4与炉膛出口、看火孔浇注料相邻处的磨损、凸起物处的磨损炉膛出口、看火孔的浇注料的边缘面应该刚好包覆膜式壁管子，如图4,这样可使物料 流沿浇注料边缘血冲刷肋片，而不是冲刷相邻的管壁，浇注料施T时应注意这一-点，一定 要使浇注料边缘垂直平齐由于膜式舉上的看火孔无其用途,笔者建议:取消或减少看火 孔的数量，拉玄此处膜式壁以消除局部涡流区按照丿力次积累的经验，我们在CPB锅炉 每运行3-4个月后例行检杳，即搭脚手架至炉膛出口处，从上至下对膜式壁进行全血彻底 的检查，每根管子都要摸查一遍，不放过任何凹沟和凸起因为我们曾经因为锅炉安装公 司遗留在膜式壁上的角铁头而出现了儿次局部磨损泄漏停炉，犯了不该犯的鉛误。

因此，锅炉竣工后应认真检杳1. 5布风板与落渣管接合处的磨损CFB锅炉落渣管由于 高温和渣料的磨损和来冋膨胀，使其与布风板连焊处很容易开焊断裂，从而使渣料漏入风室，不但使一次风短路影响流化效果，而且落入风室的渣料小颗粒还容易堵塞风帽小孔 防治措施：每次停炉M注意检杳，修补交接处断裂的落渣管；实践证明落渣管膨胀节膨胀 量不够是交接处断裂的主要原因，我们釆用在落渣管与水冷风室下层交接处膨胀节上再加 个金属波纹管膨胀节，彻底解决了断裂的问题还可以在落渣管（风室段）上垂直方向 焊上4-6道肋片，不但可增强落渣管散热效果，加热一次风，还可防止落渣管因受热不均 产生的弯曲变形（油枪火焰玄冲一侧），从而减轻与布风板焊接处的断裂程度2、过热器管子的磨损从旋风分离器中心筒出來的烟气会因惯性偏向过热器室顶棚，因此对过热器上部管子冲 刷较重，…般在此处顶棚上设一•道高30cm宽20cm的圈梁和在过热器上部加防磨护瓦來防 护但为了保险起见，我们在过热器下部也增设了防磨护乩，另外，每次停炉要认真检杳 管排是否整齐而无错排出列的管子为防止烟气走廊的形成，我们在管排中间插上几根水 平的不锈钢铁板固定好，强制使管排整齐，并在磨损严重的前三排管子上加焊护瓦，有效 的减轻了磨损情况。

3、省煤器管子的磨损省煤器管系最上边两排一般设计令防磨护瓦，可有效地保护下血的管子，但由于烟气的 折流冲刷，应注意第三排管子的磨损情况，一口泄漏，只有将泄漏的管子堵死弃用省煤 器管系与联箱相连的穿墙管段都设计有直形护杠，一般正常运行2-3年后，会有少数护杠 磨穿，茯至磨透管子而汹漏停炉，因此，丿应注意停炉时定期检杳，及时补焊或史换护瓦 另外我们还遇到过这么一种磨损导致泄露停炉情况，由于弯头护帘过长，肓接抵到穿墙管 护瓦上，由于护帘的导向作用，烟气颗料径直冲刷穿墙管直形护瓦，以致魔穿护瓦和管壁 而泄漏停炉，如图5处理方法是：将如图所示护帘最下段割去，减轻其导流作用，在肓 形护瓦上再加焊一层护瓦，并定期检杳即可4、空气预热器管子的磨损 卧式空预器管子上口都应加防磨套管，因为离管口以下300- 400伽处为最人磨损点，磨损后会造成送风外逸，风量减少，影响燃烧而有的锅炉厂只 为其中的…组空预器管箱配带防磨套管，造成未配带防磨套管的空预管箱了的磨损，M注 意检查是否有此现象，并及时补加套管5、风帽的磨损由于风帽处于沸腾的床料激烈的摩擦中，因此磨损较为严重CFB锅炉物料流动的一个 特点是炉膛中心的物流上升速度较快，接触四周膜式壁的物料流速较慢，且沿舉血向下流 动（即壁面流）。

上升中心流与下降坏流在炉内形成〃内循坏〃，因此布风板边缘上的风帽 朝向炉墙的一侧磨损相对偏重,且靠近下煤U和返料U处的风帽磨损更为严重些笔者提 出一个合理建议：在三个下煤口以下1米处将浇注料筑成一•凸球状，使下落的煤粒碰溅到 凸球处而扩散开，可以使煤粒扩散范1韦1加人，有利于流化燃烧更充分同时，使风帽磨损 更均匀些凸球还可阻|上上窜火焰使煤结焦堵塞下煤口笔者还建议：将风室中间隔板割 开相通（但要避开风道进风口），使左右风室压力均等，防止因风门误关导致布风板上风 力不等流化不均，造成燃烧不好，魔损不均的现象，而II•还可通过割开口便于检修检修 在风帽类型的选择上，可以选用迷宫式钟罩型风帽，此种风帽对帽顶的冷却能力好，使用 寿命明显延长风帽顶形武最好采用子弹头式或菌状式6、浇注料的磨损浇注料磨损最厉害的地方是炉膛岀口至旋风筒之间的水平过渡烟道的顶棚和旋风筒的顶 棚，往往被烟气冲刷成蜂窝状，很容易脱落可以在此水平过渡烟道外侧炉墙上白行打开 并砌筑一个小型人孔门，运行时用耐火砖堵死，检修时可通过此人扎门直接进入水平过渡 烟道内对上述顶棚的浇注料进行修补，而无需搭架，顶棚如严重脱落的需编织不锈钢骨架 川可槊•料垂砌。

同时要注意检杳中心筒的磨损情况和椭圆度情况，并及时清除筒舉上的挂 渣，以保证良好的烟尘分离能力，从面减轻对尾部受热血的冲刷磨损安装时，中心筒的中心线与返料器中心线应重合，否则，中心的偏移将影响分离的效 果，导致烟尘排出浓度增加，加人尾部受热血的磨损另外，为防止中心筒吊挂的上边 缘变形（因重力、温度而向内收缩其至断裂），在安装时应适当增加连接中心筒和八卦梁 圆环的不锈钢带铁（材质:lCr25Ni20Si2）；小心筒内上部增加一道十字不锈钢支撑在焊 接不锈钢时，要注意不要错用焊条，W•使川耐900-1100C高温的A402焊条，焊后应保温 退火对埋在浇注料内的不锈钢网格，浇注前应涂刷5 =2mm的沥青，防止膨胀导致浇注 层脱落7、影响磨损的另外儿个因索7.1燃料的配比劣质煤、煤肝石、掺炉渣及灰分人的煤，燃烧时烟气小灰浓度高，对 受热曲的磨损将增人，而且锅炉的热效率也相对较低，因此使用合适的煤种对磨损和热效 率都有利7. 2颗粒度当燃料颗粒度较人时，密相区燃烧份额增人，对风帽和下部膜式舉的磨损增加7.3送风、引风当燃料粒径-•定时，风速增加，引风加人时，则烟气流速增加，密相区燃烧份额下降， 对上部膜式壁•磨损增加，因为磨损量与烟气流速的3. 6次方成正比。

送、引风是-•个相对稳定的平衡状态，使炉膛负压维持在-20—lOOPa,若引风过人，则 烟气夹带颗粒浓度增人，增加尾部受热血的磨损三、结束语总之，CFB锅炉的磨损问题经过我们多年來的摸索治理，泄漏事故率显著下降，使CFB 锅炉的连续运行吋间一般可以达到3-4个月，菇至史长，收到了良好的效果和经济效益， 以上观点和经验仅供同行参考［参考文献］1、循环流化床锅炉理论设计与运行北京中国电力出版1998.52、锅炉运行辽宁省电力工业局1995. 3CFB锅炉耐火材料设计思路1、 好的耐磨性磨损机理：脆性断裂、晶体结构剪切变形最初由于断裂所至，随时间延长，晶体结构剪切起主导作川一般咐压型提高，抗磨性 提高一些剧烈磨损部位采川耐磨性〈5cc的高耐磨材料2、 良好的抗热冲击破坏能力起、停炉、烘炉经丿力了较人的波动，因此其热震稳定性也是一个很重要的指标，热震稳 定性与材料的结合方式、导热系数、热膨胀系数、临界颗粒有较大的关系3、 较小的重烧线性收缩率耐磨、火材料都玄接接触于金属构件上，在采取了防膨胀措施后不。