循环流化床锅炉磨损探讨.pptVIP

循环流化床锅炉磨损探讨,湖州协鑫环保热电有限公司汤海清,本节课主要内容,1、循环流化床锅炉金属表面磨损；重点讲述密相区水冷壁管磨损防磨。2、耐火耐磨材料磨损；重点讲述高温分离器耐火材料磨损防磨。磨损部位安装施工问题,前言循环流化床燃烧技术是一项近20年发展起来的清洁煤燃烧技术，是继链条炉、煤粉炉发展起来的高效率、低污染的新炉型，因其燃烧效率高、煤种适应性广、负荷调节范围大、氮氧化物排放低、易于脱硫等优点而备受青睐，已在世界范围内得到了广泛的应用和推广。随着循环流化床燃烧技术的日益成熟，循环流化床锅炉也以其大量的运行实践被公认为极具发展前途的炉型之一，成为今后电站锅炉的发展趋势。但这种炉型有一种致命弱点，就是磨损问题、也是严重制约了该炉型长周期经济的运行。请看图片,循环流化床锅炉图片,密相区,稀相区,中心筒,立管,返料器,密相区水冷壁,交界处,旋风分离器入口烟道,分离器出口烟道,冷渣机,风帽位置,空气预热器,高过、低过,省煤器,点火装置,炉膛返料口,去电除尘,旋风分离器,炉膛,第一节、磨损,磨损的概念：流体或固体颗粒以一定的速度和角度对受热面和耐火材料表面进行冲击所造成的磨伤和损坏称为磨损。在循环流化床锅炉中磨损是其受热面事故的第一原因，现就运行中磨损方面应注意的几个问题进行说明。一、锅炉中易磨损的主要部位在循环流化床锅炉中，由于炉内固体物料浓度、粒径比煤粉炉要大得多，所以流化床锅炉受热面的磨损要严重得多，但炉内磨损并不是均匀，一般磨损部位有一下几处：（1）风帽磨损，最严重的区域在物料返料口附近,（2）水冷壁磨损，最严重部位炉膛下部水冷壁与耐火浇注料交界处、炉膛四角区域以及一些不规则管壁，这些不规则管壁包括穿墙管、炉墙开孔处的弯管、管壁上焊缝等；（3）二次风喷嘴处和热电偶插入处。（4）高温旋风分离器的入口烟道及上部区域以及中心筒。（5）对流烟道受热面的某些部位，如过热器、省煤器和空气预热器的某些部位。,二、磨损的主要危害循环流化床锅炉主要分受热面磨损和耐火材料磨损。在受热面磨损中，不管是水管、汽管、烟管还是风管的磨损，轻者导致热应力变化，使其受热不均匀，重者造成爆管或受热面泄露，严重时导致锅炉停炉；耐火材料磨损会使耐火层脱落、锅炉漏风或加重磨损受热面；风帽磨损导致布风不均匀，严重时会使锅炉结焦，这些都将不同程度影响锅炉正常及安全经济运行。三、磨损的处理对于可能磨损或已经磨损的部位，检修中要进行认真检查并及时处理。如更换已磨损的风帽、水冷壁管、防磨瓦，补修已磨损耐火材料，也可更,合适的耐火材料或加装防护件等，如：（1）选择适合于循环流化床锅炉的防磨材料；（2）采用金属表面喷涂技术和其他表面处理；（3）“蓝泥”防磨技术；（4）受热面加装防磨构件，安装防磨瓦等；（5）某些特殊部位改变其几何形状，炉膛内表面的管子，做到“平”、“直”、“滑“，不要有凸起的部位。对某些已严重磨损部位并在运行中发现时，如受热面特别是承压部件发生爆管、泄露等时，及时停炉检修，防止事故扩大。,二、耐火材料脱落,长期在高温条件下运行的循环流化床锅炉，启停及负荷变化容易造成反复的热冲击，炉内又有大量高速运动的高温固体物料冲击，因此在燃烧室中需要使用耐火材料来对受热面等进行保护。另外在高温分离器、烟道及物料回送管路等处也要使用大量耐火材料。然而运行中，经常会由于种种原因造成耐火材料脱落，调查表明在锅炉事故中因耐火材料层脱落而造成的事故约占15%，他是仅次于受热面磨损的第二大事故原因。,1、耐火材料破环的原因分析,（1）由于温度波动和热冲击以及机械应力造成耐火材料产生裂缝和剥落。温度波动时，由于耐火材料骨料和粘合料间热膨胀系数不同而形成内因应力，从而破坏耐火材料层，造成耐火材料内衬的裂缝和剥落。温度快速变化造成的热冲击（如启动过程中）可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落。机械应力所造成的耐火材料的破坏则主要由于耐火材料与穿过耐火材料内衬处金属件间热膨胀系数不同而造成的。（2）由于固体物料对耐火材料的冲刷而造成耐火材料的破坏。循环流化床锅炉内耐火材料的易磨,损区域包括边角区、旋风锋利其和固体物料回送管路等。试验数据表明，耐火材料的磨损随冲击角的增大而增加，因此在进行旋风分离器、烟道等施工时应使冲击角尽量减小。（3）耐火层脱落的防止措施要防止耐火层脱落，一方面应从设计角度选好性能良好的耐火材料。在敷设采用几种不同材料进行分层敷设，并可在衬里内添加金属纤维增加其刚性和抗冲击能力。另外，在锅炉启停过程中，应限制温升或降温速度，防止产生过大热应力。,重点讲述燃烧室下部水冷壁管磨损,1、炉膛水冷壁的磨损水冷壁管的磨损是受热面磨损中最严重部位之一。根据管壁各部位磨损的现状，炉膛水冷壁主要分为一下两种情况。（1）水冷壁管与耐火材料交界处磨损：如下图：,可以看出磨损发生在炉膛下部耐火材料与水冷壁交界处，这种结构磨损相当严重。经验证明管壁上任何凹凸不平的不规则形状都会加剧磨损，炉膛下部敷设耐火材料与水冷壁管的交界处就是这种情况，为改进磨损严重区的磨损状况，又把水冷壁的耐磨耐火材料交界处的设计作如图所示的修改。尽可能减小耐火材料搁台的尺寸及磨损区在受热面管壁上增加一层表面堆焊层。卫燃带与水冷壁管交界处的磨损有两方面的原因，一是在交界区域沿壁面向下流动的固体物料与炉内向上流动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡流，另一个原因是沿壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，对水冷壁管产生冲刷。另外，焊缝磨损也是水冷壁管易磨损的部位之一。焊缝磨损属于局部磨损，首先发生在焊缝上部，直到焊缝磨平为止。,第二节，耐火材料防磨,一、简单介绍国内耐火材料特性以及我公司常用耐火材料。目前国内循环流化床锅炉用耐火材料一般按作用可分为三类：耐磨耐火材料砖、浇注料、可塑料和灰浆；耐火材料砖、浇注料和灰浆；耐火保温材料砖、浇注料和灰浆。通常采用的耐磨耐火材料的品种有：磷酸盐砖和浇注料，硅线石砖和浇注料，碳化硅砖和浇注料，刚玉砖和浇注料，耐磨耐火砖和浇注料，最高档次的还有氮化硅结合碳化硅产品等品种。,二、耐火材料选择。材料的选择要从材料的物化性质(包括耐磨性、耐热性、耐蚀性、导热性、稳定性、热胀性、收缩性、抗压抗折性和容重)着手，兼顾经济性。结合内衬部位的特点、承载内衬的部件结构、耐温抗磨要求进行综合比较，做到技术先进、结构可靠和经济合理。因此，耐火材料一般都采用几种不同材料进行分层敷设。内衬材料有定型制品与不定型制品，定型制品以预制品和砖为主，而砖在循环流化床锅炉中大面积的耐磨墙体中应用较多，如分离器、返料器、尾部烟道等。常用的衬里材料有硅线石砖、锆铬刚玉砖、氮化硅砖、碳化硅砖等。,不定型制品有耐磨耐火可塑料、耐磨耐火捣打料、耐磨耐火浇注料等。（1）耐磨耐火可塑料：是由耐火骨料、结合剂和液体组成的混合料。交货状态为具有可塑性的软坯状或不规则形状的料团，可以直接使用，主要结合剂为陶瓷、化学(无机、有机无机、有机)结合剂。以捣打(手工或机械)、振动、压制或挤压方法施工，在高于常温的加热作用下硬化。为我公司常用耐火材料。耐磨可塑料的成分为11.44%SiO2、0.88%Fe2O3、80.34%Al2O3。（2）耐磨耐火捣打料：组成基本与耐磨耐火可塑料相同，所不同的是耐磨耐火捣打料一般来说均在现场调配，用多少配多少，最适合用于用量不大的修补，而耐磨耐火可塑料，不宜久存，特别是开封后极易硬化，故较适用于用量较大的批量施工。如悬吊在炉膛的受热管束，使用现存的可塑性软坯在管节距之间捣打挤压，既密实又施工方便。,（3）耐磨耐火浇注料：是由耐火骨料和结合剂组成的混合料。交货状态为干态，加水或其他液体调配使用。主要结合剂为水硬化性结合剂，也可以采用陶瓷和化学结合剂，以浇注、振动的方法施工，无须加热即可凝固硬化。因此，在循环流化床锅炉中，一些不宜承受强烈热冲击的设备以及难以烘烤的部位如炉膛出口、分离器、返料腿、尾部烟道等，利用专用的振动棒振实耐磨耐火浇注料，自然养护即可。,介绍高温分离器耐火材料脱落,炉膛顶部及分离器入