锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因及防磨治理.docx

锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因及防磨治理摘要:对于四角切圆锅炉燃烧器喷口的附近水冷壁，一般情况下由于燃烧器需要摆动，燃烧器喷口与风室之间的间隙过大，炉内切圆组织不合理，切圆过大等造成热烟气冲刷水冷壁管子，使水冷壁管容易发生局部磨损，对于此种情况，需要对此进行研究和分析，本文将对锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因进行探讨，并对其进行防磨治理。关键词:锅炉燃烧器;喷口;水冷壁;磨损原因;防磨治理对于四角切圆锅炉燃烧器喷口的附近水冷壁，一般情况下由于燃烧器需要摆动，燃烧器喷口与风室之间的间隙过大，含尘热二次风冲刷水冷壁管子，使水冷壁管发生局部磨损，严重时水冷壁管能减薄3-4mm。炉膛切圆组织不合理，切圆偏大，飞灰颗粒对水冷壁的冲刷，也会造成燃烧器区域水冷壁磨损及腐蚀。水冷壁的磨损及腐蚀，严重时将影响锅炉的安全经济运行，出现水冷壁爆管。因此，在这种情况下，有必要提出一种解决方案对锅炉燃烧器喷嘴附近的水冷壁进行保护，以避免水冷壁的磨损，导致锅炉爆管的发生。1燃烧器附近水冷壁磨损的原因分析 1.1 喷口出口射流两侧的压力差直流喷燃器是根据一定角度布置于炉膛四角，并因为炉内旋转气流的影响，喷口出口的射流两侧面所需要的补气条件是不一样的，因此会形成射流两侧面一种的压力差，造成射流会偏移向压力较低一端，而这种现象会造成射流严重偏离而贴墙，气流一旦贴墙则含灰气流就会对水冷壁管进行冲刷从而造成水冷壁磨损。1.2 喷口处的间隙对于四角切圆锅炉来说，大多数的锅炉为了实现调节汽温的功能，燃烧器设计为可垂直摆动的结构形式，设计单位为了保证燃烧器能长久摆动，将喷口与风室之间的间隙调整到12mm左右，在锅炉满负荷运行时，含尘二次风会顺着风箱壁往炉膛内喷射，这会造成喷口的附近水冷壁磨损。1.3喷口的材质目前一些二次风喷口所采用的是6mm厚的304的不锈钢钢板焊接而成，喷口在运行一个小修周期后，喷口经常烧损变形，而喷口一旦产生损坏，就破坏了射流的组织方向，使得一部分含尘二次风吹向水冷壁，造成水冷壁磨损。1.4 喷口处水冷壁结构喷口气流的根部是贴着水冷壁的，当喷口变形、炉腔内的切圆的直径偏大以及运行操作不当等原因都会使其气流偏转，都可能会造成水冷壁的磨损，因此来说，水冷壁的结构也会对燃烧器喷口附近的水冷壁造成一定影响，导致水冷壁发生磨损。1.5 炉膛切圆组织切向燃烧时，从四角燃烧器喷出的射流与炉内假想切圆相切，假想切圆为一定的设计直径。根据冷态空气动力厂试验，如果只有一次风气流射入炉膛时，射流的轴线和喷口的中心线是重合的；但是当多股射流同时射入炉内时，由于各股射流的相互作用，射流将偏离喷口的几何中心线，造成实际切圆直径变大。由于上层气流不断被卷吸到旋涡中，动量不断增大，使得旋涡的直径也随之增加，造成炉内气流贴壁，使燃烧器附近水冷壁受到磨损。 2 防止锅炉燃烧器附近水冷壁磨损的措施 2.1保证合适的燃烧器高宽比为了减少气流两侧因补气条件不同而产生的压力差，增强气流的刚性，对于四角切圆锅炉，燃烧器喷口的高宽比1，保证喷口的射流刚性，使迎风面的气流量大于被上下游两股射流卷吸走的气流量，剩余的气流进入背风面，使背风面的负压减小，避免射流严重偏离而贴墙，造成水冷壁磨损。2.2 调整喷口与风室的间隙将摆动机构更换为耐温耐卡涉的结构，从而在保证摆动可靠的基础上，减小喷口与风室的间隙，避免射流冲刷水冷壁。2.3采用耐热铸钢喷口对于燃烧器的材料进行改进，更换为耐热性较好的材料，耐热的温度需要达到1000度以上耐热铸钢材料，喷口壁厚在12mm。另外在一次风喷口上加装温度传感器，对喷口变形进行监测。2.4 喷口处水冷壁加装防磨护瓦在燃烧区域的水冷壁表面焊接防磨护瓦，防磨护瓦为304不锈钢制造，每个防磨护瓦与水冷壁焊接时，只能点焊在一侧，每个防磨护瓦长度不得超过500mm。2.4炉膛切圆组织的再组织2.4.1 对切圆直径进行核对通过冷态空气动力厂试验，对炉内假想直径测试，检测出炉膛实际的切圆大小。2.4.2 对燃烧器射流角度进行调整根据空气动力厂的实际情况，对于燃烧器射流角度进行适当的调整，使炉膛切圆保持在一个合理的尺寸范围内。2.4.3运行调整在高、低负荷工况下，运行人员应调整好炉内燃烧，对一次风、二次风进行合理的配风处理，保证炉膛火焰不偏斜。另外要时刻了解入炉煤种的变化，根据煤质的工业分析及元素分析报告，对制粉系统的处理进行合理的调控，在保证制粉单耗的前提下，将煤粉的细度控制在一个合理的范围内，这样有利于煤粉的燃尽，避免煤粉气流冲刷水冷壁造成磨粒磨损。3 结果分析对进行防磨措施之前于进行防磨措施之后，进行对比分析，发现喷口处附近的水冷壁的磨损情况得到了有效的降低，保证了水冷壁的完整性，并提高了生产的质量。4 改进中的注意事项相对于一次风的风速，二次风风速应当有所增大并保证二次风的射流刚性，因此才能够实现“风包粉”，如果二次风的射流刚性不足，将会对二次风喷口附近的水冷壁进行磨损。而目前运行中，大部分的情况是为了保证低氮燃烧，二次风开度非常小，所以一般情况下磨损都会在二次风喷口附近发生，针对于此种情况，需要在进行检查水冷壁、矫正喷口以及检查炉内内切圆直径等工作时，要特别注意对锅炉燃烧器的二次风喷口和喷口附近的水冷壁进行检查。5 结论本文借鉴了国内外的相关的理论，并根据多年的工作实践，提出了让一种能够较为简单的方式，对水冷壁的磨损进行保护。且经过实践检验之后，可以发现能够有效地解决的锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损，降低锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损现象的发生的机率，从而减少了因水冷壁爆管而带来的机组不安全运行，保证了机组安全、经济运行。参考文献：1朴春旭.电站锅炉燃烧器喷口附近水冷壁磨损原因及防磨治理J.黑龙江科技信息,2011(35):76.2马新立,徐颂梅.低NOx燃烧器改造后水冷壁横向裂纹原因及治理J.江苏电机工程,2015,34(2):72-74.3狄万丰,孙飞,邓海涛,等.1900th锅炉水冷壁管泄漏原因分析及处理J.发电设备,2011,25(4):262-264.4谢德勇.潮州发电厂1000MW超超临界压力锅炉水冷壁超温原因及控制策略分析J.广东电力,2011,24(01):91-94.5周平,张广才,徐勇,等.改进型HT-