75t／h循环流化床锅炉防磨技术探讨.doc

75t h循环流化床锅炉防磨技术探讨概述Fe0K/Z/某煤电（集团有限责任公司矸石热电厂为节能、环保和综合利用型热电联产企业，设计规模为3炉2机，3台75th循环流化床锅炉配2台12MW抽汽凝汽式汽轮机组。一期工程2炉2机已于2000年10月建成并投入运行，其中2台锅炉为国内某锅炉厂设计制造的75t/h次高压、中温循环流化床锅炉（型号规格为：XX-75/5.29-M1；额定蒸发量为75t/h；额定压力为5.29MPa；额定温度为450）。在锅炉机组的前期运行、检修和检查维护中发现：2台循环流化床锅炉及其系统设备由于燃料流速高以及运行工况、特性等对水冷壁、蒸发管、高低温过热器、炉墙内村、布风装置、旋风分离器和空气预热器等受热面的冲刷和磨损非常严重多次出现炉墙内磨损脱落、锅炉对流受热面因磨损而爆管、旋风分离器两侧灰位不平衡、回送装置回灰不畅等问题，多次造成锅炉被迫紧急停炉抢修，严重影响了锅炉的安全、稳定运行。为此，针对受热面等磨损严重问题进行了不断的尝试、研究和分析、对易受磨损的系统设备或部位采取了一系列的防磨措施和技术改造。经防磨处理和技术改造后的锅炉生产情况基本正常，且每台炉在2002年度运行小时数均大于6500h，各项经济技术指标基本达到了设计要求。2锅炉磨损机理的研究与分析%V;oc3HBXX-755.29-M1型锅炉为CFB 75t/h循环流化床锅炉，其受热面按布置方式分为蒸发受热面、半辐射受热面和对流受热面等，受热面存在的主要问题是磨损，而磨损主要与运行参数、固体物料的浓度和速度、烟气中的含灰量、灰颗粒度、温度、颗粒的特性和流道几何形状及与受热面的碰撞角度等密切相关，影响受热面磨损的因素较多。|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流,xH/uT&Zep gc21 炉内物料总体循环形式造成的磨损|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流4q1qK.P0l7C循环流化床锅炉受热面的磨损与流经其表面的固体物料运动形式和速度密切相关，炉内物料总体循环形式由锅炉系统的几何形状和各种流动决定。流动因素包括布风送入的一次风、炉膛中部送入的二次风和三次风、燃料给入时的播煤风以及循环物料流化的返料风等等。|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流*F0cmT%B22 运行参数调整不当造成的磨损o#a99ap6S循环流化床磨损程度与烟气速度成n（n3）次方关系，冲蚀磨损之所以产生，就是由于灰粒具有动能，颗粒动能与其速度的平方成正比，风速越高磨损越大；磨损还与灰浓度密切相关，灰浓度越高磨损越大；同时，由于运行人员的循环流化床锅炉操作经验不足，锅炉运行参数控制及调整不当，也是循环流化床锅炉严重磨损的原因之一。1Fhv:m&F2S23 锅炉燃料特性对磨损的影响l)_7N?O矸石热电厂的燃料煤种为矿区的原煤、洗煤厂的洗混煤和煤矸石按一定的比例进行混合的混合燃料，其灰含量和浓度较高，达38.5，固体出渣量也较大，属于中等磨损燃料，对循环流化床锅炉受热面的磨损程度也相对增加。热电技术联盟8X7wqK!A5x&G,i8x;z24 锅炉床料特性对磨损的影响(|)bf&IkJ1j$wJ循环流化床受热面的磨损程度与床料的直径大小有关，床料颗粒直径很小时，受热面所受的冲蚀磨损程度很小；随着床料直径的增大，磨损量随之增加；颗粒形状对磨损的影响是带有棱角的颗粒比近似球形的颗粒更具磨蚀性。同时，床料硬度对磨损也有严重的影响，当颗粒硬度比被磨材料的硬度低时，磨损率较低；当颗粒硬度接近或高于被磨材料的硬度时，磨损率就迅速增加。8w-VyT)W8|3锅炉防磨损措施的实施和技术改造TWe-mH;I4s;D31锅炉受热面防磨处理与技术改造wET+C$RX热电技术联盟2台75th循环流化床锅炉自投产以来，蒸发管壁厚由原来的3mm减少到2.7mm左右（局部弯头处厚度不足1mm），过热器管壁厚由原来的3.5mm减少到3.2mm左右。为此，对蒸发管全部管束、高低温过热器、高温省煤器的迎风面和对流受热面管束所有弯头的背风面、以及与前后水冷壁交叉处的直管段部位都加装U型防磨管罩，所有管束弯头内外两侧对半包裹焊接，形成保护套。技术改造后，对流受热面管束的磨损程度和高温氧化腐蚀未发现明显变化，取得了较好的效果。,i5L4G.pX32 炉墙内衬防磨处理与技术改造x.B;Jd?j3k6a792台75th循环流化床锅炉在密相区原装设的是氮化硅异形砖，运行1年来暴露的主要问题是：密相区域内衬多次发生大面积拱起和掉砖，尤其落煤管附近脱落频繁，而悬浮段高铝砖表面冲刷磨损也较严重，致使脱落的异形砖经常堵塞落渣口和事故放渣口或使得床料不能流化，造成紧急停炉抢修。KIVz-Q e2Om分析认为，一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与向上运动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡流造成磨损；二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，对炉衬产生冲刷磨损；三是在密相区的氮化硅异形砖采用砖边相互压接的整体结构，且砖缝未做密封处理，仅靠单个螺丝固定在膜式水冷壁上，此区域温度高、运行环境恶劣，高温灰份容易进入砖后，一旦螺丝被高温氧化和碳化而脱离，只要有其中三块砖掉下，就会引起相邻的砖大面积拱起、脱落。针对上述情况，在落煤管、二次风入口、锅炉墙角及入孔门等复杂区域，不再使用砖结构，改用耐高温。耐磨损的铬钢玉可塑浇注料或亚白刚玉浇注料材料，利用不锈钢龟甲网或抓钉综合浇注捣打施工；在燃烧室密相区域和悬浮段改用双孔磷酸盐刚玉砖，并利用硅酸铝棉板、高温胶泥、亚白刚玉浇注料及耐热不锈钢螺栓、抓钉等综合防磨处理。双孔磷酸盐刚玉砖采用双只耐热不锈钢螺丝固定在膜式水冷壁上，砖边不再采用相互压接方式，砖与砖之间互为独立，且砖缝用高温胶泥进行密封处理以防止螺丝高温氧化和碳化，防磨效果非常理想。YAV33 炉膛布风板风帽防磨处理与技术改造lPWNcfm#IMl2台75th循环流化床锅炉使用的是柱体风帽，自投产运行以来，在每运行大约4个月的时间内就发现大面积的风帽本体表面磨损、筋板处断裂、顶盖脱落和局部结焦而熔化等。为此，针对风帽的材质和性能进行技术分析和研究，对每台炉242只风帽进行分期分批更换，选用耐高温耐磨损的耐热铸钢材料进行加工制作，使用寿命延长到1年以上。|电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流CKt0tA!p7LW34 旋风分离器防磨处理与技术改造_5F1In N2台75th循环流化床锅炉使用的是中温旋风分离器，旋风分离器的内衬原设计为异型氮化硅和高铝砖砌筑，经过运行，暴露的主要问题是：一是经多次启停炉后，旋风分离器内壁所敷设的高铝砖表面易产生碎裂而层层起皮脱落，或局部整砖脱落；二是旋风分离器顶部出料口钢制内筒及出口水平烟道在运行不到1年的时间内，就发现磨损严重，甚至8mm厚的Q235AF钢板被磨薄和磨穿。 H$aNmKd(为解决以上问题，拆除了旋风分离器内壁原来所敷设的高铝耐火砖，在钢制旋风分离器内壁上采用焊接方式敷设2.5mm厚度的不锈钢龟甲网（高出内壁20mm），然后在网上捣打厚度为5mm的耐高温耐磨损的铬钢玉可塑浇注料，并在其表面涂1层耐高温的防磨涂料；旋风分离器的厚度为smm钢制旋风中心筒更换成厚度为8mm耐高温耐磨损的不锈钢旋风中心筒，增强其机械强度和抗磨性能。自改造以来，未发现旋风分离系统设备异常，其内村磨损甚微。f3O6E:CFZAMO35 加强燃料和锅炉运行的控制与调整MDrAi1）燃料品质的控制与调整VJC0f循环流化床锅炉对燃料颗粒度的要求较高，燃料煤质的颗粒度和煤种的配比要进行严格控制。要求控制进料粒度不大于10mm，其中8mm及以下要占燃料的90，1.5mm及以下要占燃料的50，1.0mm及以下要占燃料的30。据此对输煤系统的振动筛进行了技术改造，以确保燃料煤质的颗粒符合要求，同时加强来煤品质的控制与管理，将原煤、洗混煤和煤矸石合理配比，尽量减少因燃料品质造成的磨损。:g#aB;c/P-H3j2）风量的控制与调整*jy&Yc96j2E Zi一、二次风量的配比是决定循环流化床锅炉燃烧效率的关键，同时也影响着锅炉的磨损程度。满负荷运行时一次风量在满足流化及控制床温的前提下尽可能小一些，其比例占总风量的 55，二次风比例为45。上二次风量和下二次风量也必须进行合理地控制，上二次风量比例占总二次风量的60，下二次风的比例占40。/!NGe%t3）锅炉床温的控制与调整z+q6qNT*|;Qs根据实践摸索、运行状况和同类型循环流化床锅炉的运行经验，以及机组电量负荷和对外供汽负荷的变化、燃料的性能及时调整给煤量、风量配比、风煤配比和燃烧方式，锅炉正常运行时床温控制在860920左右，床料差压控制在1000012000Pa，床料厚度控制在600mm左右，从而均布气流速度和风压，维持流化床层的稳定，防止床温突变而高温结焦和磨损，确保流化质量，延长风帽和布风板的使用寿命。c/r2l TMQjE4 结论|电