循环流化床锅炉安装检修质量对部件磨损的影响及预防措施

循环流化床锅炉安装检修质量对部件磨损的影响及预防措施

张勇

山西京能吕临发电有限公司，山西省 吕梁市 033200

摘要：循环流化床锅炉生产运行当中需要加强对安装和检修工作的重视，若是该项工作质量没有合理控制，就会使得锅炉内部零部件产生相应的磨损情况，对于设备的安全稳定运行非常不利。循环流化床锅炉与普通锅炉运行方式不同，究其成因主要是燃烧方式层面存在差异，锅炉内燃物密度是煤粉锅炉内燃物的十倍。这种燃烧方式带来的则是部件磨损现象的产生，伴随着循环流化床锅炉的广泛应用，表现在部件安装与磨损方面的问题也在不断积累，本文就对循环流化床锅炉安装检修质量对部件磨损的影响及预防措施进行分析和探讨。

关键词：循环流化床锅炉；安装检修；部件磨损；影响；预防措施

1循环流化床锅炉基本工作原理介绍

与普遍锅炉有着很大的不同，流化床锅炉内物质的燃烧是以气相、固相流体理论为基础，是先进的洁净材料燃烧新技术。锅炉本体主要由燃烧系统、对流烟道系统和气固分离系统构成，一次燃烧空气经过底部布风装置输送至炉膛中，风帽设置在布风装置上，炉膛内部的燃料经过一次风进行流化处理以后，将以流体形式充满在炉膛中，燃料、脱硫所需要的石灰石等粒径控制在8mm左右，通过空气吹送后燃料、硫化物质等会快速充满锅炉膛空间。二次风经过炉膛下侧一定高度部位进入到炉膛内来为分级燃烧提供充足的氧气，固态颗粒在炉膛中进行气态、固态流动。炉膛内小颗粒物质在聚集作用、团聚作用影响下形成大颗粒燃烧物质，在风流作用下会变成逆向下运行，然后被快速上升气流打散还原为细小颗粒，在气流的作用力下会转变向上运动，小颗粒燃烧物会循环下沉、吹散、上升，不断以该种循环方式进行燃烧。同时，锅炉出口会利用高温状态的烟气带出小颗粒物质，再通过回收装置再次送回进行二次燃烧，这样就能进行炉膛内循环燃烧，保证热量与燃料的平衡，使流化床锅炉可以正常运行。从上述原理中不难发现，影响流化床工作面磨损主要是由燃料颗粒直径、速度决定的，需要在进行锅炉安装中对部件磨损采取预防控制措施，科学合理地控制燃料物质粒径，尽可能将颗粒直径控制到最小，可以降低对流化床锅炉受热面的磨损。而流化床锅炉部件磨损还受到煤种、燃烧状况调整等其他因素影响，在对流化床锅炉进行安装的过程中，需要先对设备的原理进行了解，再采取科学合理的防磨措施，这样才能提高设备的安全性、稳定性。

2循环流化床锅炉安装质量对部件磨损的影响分析

从循环流化床锅炉的基本工作原理当中则可以看出，当前循环流化床锅炉已经成为电厂运行的关键组成部分，安装检修质量对部件磨损的具体影响，在具体工作实践中总结为以下几个方面，并针对性的提出处理策略。

2.1水冷壁管焊缝质量

循环流化床锅炉水冷壁管为对接焊缝，如果焊接质量达不到设计要求，会使管壁中残留铁器物质，这就加速了水冷壁管部件的磨损。锅炉落煤口下侧浇筑材料持续运行2~3个月就会存在一定程度的磨损，严重情况下会被完全磨损掉，进入到炉膛内的粉煤类会与水冷壁管直接接触，加速了水冷壁管的磨损。如果没有及时发现磨损问题，水冷壁管长期处于磨损状态会导致壁管厚度不断变小，存在着爆管的风险，会对锅炉的正常运行产生很大的影响。因此，从设计方面考虑，水冷壁管焊口位置需要避开易磨损区域，例如避开让管区域。从安装方面考虑，在制备水冷壁管焊口时，应严格执行标准要求的规范参数，并严把质量验收关。在安装检修中做好水冷壁管的对接工作，焊接错口值小于管壁厚度的10%，且≤1mm；水冷壁管稳定在焊接架上完成焊接过程；焊接完成之后做好表面的清理工作，打磨焊缝余高与水冷壁齐平，保证水冷壁管的光滑。

2.2管束间隙、平整度的控制

如果同列管束烟气进、出口管束间隙分布不均，会在喷嘴作用力影响下使管束间隙突变部位产生磨损。在管束安装施工前，没有对管束平整度进行检查，安装过程中没有对管束相对位置进行限制，会使同列管束中间部位产生错位，会进一步增加管束磨损风险。因此，针对循环流化床锅炉内部省煤器、过热器等基础的受热面蛇形管的安装过程中，应该保证集箱固定之后再进行其他管线的安装，特别是在基准蛇形管的安装中需要高度关注，保证管束间隙控制在±5mm范围内，最终确保管束布置处于一种均匀形态。在平整度的控制方面，应该保证管束平整度保持在±10mm范围内。

2.3省煤器、空气预热器的安装质量

循环流化床锅炉尾部受热面、省煤器两端、空气预热器进口等部位也容易出现磨损，是尾部受热面主要磨损。主要原因有：粉煤灰杂质含量多，飞灰中含有质地坚硬颗粒，会加速受热面磨损；烟气流动速度快，进入到省煤器后温度变小，灰粒会变得质地更为坚硬；受到热胀冷缩影响，灰粒体积收缩变化会形成棱角，会造成省煤器管排产生较大的磨损；空气预热器进口附近的管壁，受到烟气流动速度和方向改变影响，也会造成一定程度的磨损，受热面材质也会受到不同程度磨损。因此，省煤器在安装的过程中应该保证依据国家标准具体执行，重点对边缘管排与炉墙间距是否合适，以图纸作为衡量标准，安装防磨装置做好前期的预防工作；尽量减少飞灰形成颗粒物之后与管壁的磨损现象，控制流速；通过增强管壁自身的抗磨能力做好预防与控制。

3减少循环流化床锅炉部件磨损的措施

3.1控制设备的日常运行

做好锅炉风量的控制，由于流化床锅炉会使燃料小颗粒流态化，再对炉膛内吹入空气，使高温状态下的物料进行悬浮燃烧。风量会对锅炉正常运行产生较大的影响，应该将炉内风量控制在稍超出最小流化量，可以最大程度地防止炉内部件磨损。流化床在正常运行过程中，会存在炉膛升压过快、温度提升过快的问题，这与作业人员安全意识、维护意识有关，规范操作人员行为，可以避免对锅炉正常使用寿命造成影响，防止对炉管、炉墙造成损坏，也不可以过早对炉内投入燃料，避免由于形成热量冲击波使锅炉部件产生膨胀。

3.2控制入炉的燃料

对满足流化床燃烧要求的燃料进行筛分与破碎处理，是缓解流化床磨损的有效保障，如果燃料筛分与破碎处理系统没有发挥出应有作用，会使得燃料颗粒相差比较大，无法在炉膛内均匀分布，受热面磨损会更为严重，应该严格控制入炉煤质量，使燃料颗粒直径控制在0~10mm，可以降低对炉内部件的磨损。

3.3重视设备检修

在对流化床锅炉进行检修时，应该根据制定的计划开展检修工作，具备条件的企业可以采取预防性检修模式，可以降低非计划停运次数。作好检修记录并设置设备台账，根据锅炉具体情况制定检修方案，严格控制检修质量，避免对锅炉本体造成损伤。停炉检修时应该开展防磨防爆检查工作，对锅炉具体情况进行综合判断，对发现的磨损部件，应该查找磨损原因，采取有效的措施进行处理。检查水冷壁鳍片是否完好以及水冷壁管减薄的情况，对容易磨损区域受热面，可以采用超音速电弧喷涂防磨，保证涂层在0.6~0.8mm。

结语

循环流化床锅炉是一项高效燃烧技术，在很多生产领域中得到广泛应用，安装检修质量会对部件磨损产生较大的影响，需要深入了解锅炉运行原理，分析安装和检修对锅炉部件磨损的影响，采取有效的防磨措施来保证锅炉正常运行。

参考文献

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[2]吴云伟,全明福.循环流化床锅炉安装检修质量对部件磨损的影响以及应对措施探讨[J].中国高新技术企业,2015(09):79-80.

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