【正文】 同時在尾部煙道中煙氣一般向下流動，固體顆粒一邊隨煙氣流動，同時又受重力作用，顆粒的絕對速度是煙氣速度加顆粒終端速度，比爐膛內(nèi)煙氣上升氣流的絕對速度要高，高的顆粒濃度加上高的 顆粒速度，常常導(dǎo)致省煤器等尾部受熱面磨損嚴重。防磨的主要方法是對爐膛水冷壁的膜片進行經(jīng)常22 性檢查、維護，發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象要及時修補恢復(fù)；對熱電偶周圍和爐墻開孔處水冷壁管要進行噴涂，并重點進行檢查、維護；對爐膛 4 個角落區(qū)域水冷壁要進行重點檢查和維護。全方位的，飛濺到爐膛部分的 180176。 （ 4） 安裝施工中的技術(shù)措施 燃燒帶： 燃燒帶的磨損全部由耐高溫耐磨澆注料來承擔(dān)，澆注料的材質(zhì)和施工質(zhì)量是減小磨損的重點。循環(huán)流化床鍋爐帶負荷19 不是靠多送風(fēng)強化燃燒來實現(xiàn)的，而主要是靠調(diào)整循環(huán)物料濃度，確保循環(huán)倍率 ，保持合適的爐膛溫度來實現(xiàn)的。例如， 有的廠家 在旋風(fēng)分離器 入 口等磨損較嚴重區(qū)域敷設(shè)耐磨耐溫可塑料，而在燃燒帶選用了價格相對低的耐磨耐溫澆注料。當(dāng)傾角在 30176。床料主要成分為 Ca、 Si、 Mg、 S 等，含 Si 和 Mg 成分較高的床料比含 Ca和 S 較高的床料對受熱面的磨損性更強，此外，含 Ca 和 S 較高的床料可使受熱面表面產(chǎn)生較厚的保護層從而 降低磨損。 我們知道沿爐膛高度的任一個截面，其粒子直徑和單位容積內(nèi)物料質(zhì)量均不相等。管束一般是垂直布置，物料沿 切向或角向撞擊時，特別是爐膛出口附近 煙氣 速度較低，其磨損程度與其物料流動方向 和 速度 關(guān)系較 大。 發(fā)展 300MW 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機組，在電網(wǎng)中擔(dān)當(dāng)主力機組，是我國清潔煤燃燒技術(shù)發(fā)展的迫切任務(wù)之一。法國艾米路希 125MWCFB 鍋爐就是舊電廠的改造工程，用一臺新的燃燒洗粉泥漿的 CFB 鍋爐取代一臺原來燃燒洗煤泥粉的煤粉鍋爐。自從流化床燃燒技術(shù)問世以來，經(jīng)過不斷完成與發(fā)展，使得流化床鍋爐向清潔高效和低成本邁進了一大步。 調(diào)控方面的優(yōu)點 循環(huán)流化床鍋爐負荷調(diào)節(jié)范圍大， 調(diào)節(jié)比可達 3:1；負荷調(diào)節(jié)快， 調(diào)節(jié)速率可達每分鐘 4%。資料顯示，普通流化床的爐膛截面熱強度為 1～ 3MW／ ㎡ ，爐膛容積熱強度為 ～ ／㎡ ；而循環(huán)流化床的爐膛截面熱強度為 3～ 8MW／㎡ ，爐膛容積熱強度為 ～ ／㎡ 。燃燒所需要的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別由爐膛的 底部和側(cè)墻送入?？焖倭鲬B(tài)化為氣固流化床實現(xiàn)高效、而又易于放大開辟了新的途徑。與鼓泡流化床不同，湍流流化床的氣泡尺寸幾乎不隨氣速而變，氣速增加時，只觀察到氣泡數(shù)迅速增加。此時床面波動很大，壓降數(shù)值不穩(wěn)定，同時引起設(shè)備的振動，是一種不正常的流化現(xiàn)象。當(dāng)流速達到某一極限值時，即床層壓降達到與單位床截面上床層顆粒質(zhì)量相等時，顆粒不再由布風(fēng)板支持，而全部由氣體的舉升力所承托。燃油點火啟動系統(tǒng)：常采用床下熱煙發(fā)生爐和床上燃燒器聯(lián)合加熱的 方式，加熱床料至煤的著火溫度，設(shè)計燃油熱功率相當(dāng)于鍋爐額定熱功率 的 30％或略高些。旋風(fēng)分離器的阻力壓降較大，加之布風(fēng)板的阻力，因此，循環(huán)流化床鍋爐的煙風(fēng)阻力比常規(guī)煤粉爐高很多。 循環(huán)流化床鍋爐的構(gòu)成 循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)由流化床燃燒室和布風(fēng)板、飛灰分離收集裝置等組成，有的還配置外部流化床熱交換器。分析了循環(huán)流化床鍋爐磨損原因，提出了一些防磨措施。 Movement。 首先，介紹了 循環(huán)流化床鍋爐 的 構(gòu)成 、 輔助系統(tǒng) 、 燃燒特點 以及該爐型相對于普通煤粉爐 的優(yōu)點 。此后在 80 年代以來，國內(nèi)各主要高等院校和研究所也相繼開始循環(huán)流 化床 鍋爐 的研究開發(fā)工作。流化床燃燒技術(shù)是潔凈、高效的新一代燃煤技術(shù) 。布風(fēng)板 ： 布風(fēng)板位于爐膛燃燒室的底部，實際上是一開有一定數(shù)量和形式小孔的燃燒室底板，它將其下部的風(fēng)室和爐膛隔開。循環(huán)流化床鍋爐的其他部件，比如，底灰排放系統(tǒng)（包括冷渣器等）、煤及石灰石制備系統(tǒng)等，都與常規(guī)煤粉爐有很大區(qū)別。 物料流態(tài)化 過程及 特征 首先介紹氣 － 固流態(tài)化的基本特征。實際應(yīng)用的顆粒物料一般不是均勻粒徑。鼓泡流化床中氣泡的存在直接影響到流化床的流體動力特性、熱質(zhì)傳遞及化學(xué)反應(yīng)。床層充滿整個容器空間，適當(dāng)調(diào)節(jié)固體循環(huán)量可以保持有足夠的顆粒濃度，處于這一狀態(tài)下的快速流化床也可以被稱為循環(huán)流 化床。因此，燃燒室密相區(qū) 的溫度 必須維持在 900℃ 左右，這一溫度范圍也恰與最佳脫硫溫度吻合。由于顆粒反復(fù)循環(huán)延長了在爐內(nèi)的停留時間，因此，各煤種均可在 850～ 950℃ 的低溫下得到充分的燃燒，提高了燃盡度。循環(huán)流化床鍋爐可燃用優(yōu)質(zhì)煤，也可燃用各種劣質(zhì)燃料，如煤矸石、煤泥、泥煤、石油焦、油頁巖、高灰份煤、垃圾等。奧斯龍公司的 Pyroflow 型循環(huán)流化床鍋 爐主要包含爐膛（一次風(fēng)室、布風(fēng)板、密相區(qū)、稀相區(qū)）、高溫旋風(fēng)分離器、 U 型閥反11 料裝置、尾部煙道等。近年隨著國內(nèi)多家鍋爐廠對循環(huán)流化床技術(shù)的引進及研制工作不斷深入。美國Famp。 磨損問題解決的如何，直接關(guān)系到 CFB 鍋爐的設(shè)計成功與否 , 直接影響 CFB 鍋爐機組的可用 率 。可以得出一個結(jié)論：物料的濃度和物料粒子直徑是與高度呈反比例變化的。床料直徑較小時，受熱面所受的沖蝕磨損較小。 （ 3）受熱面結(jié)構(gòu) 布置和材質(zhì)的影響 大量試驗表明，在管束布置中底排管距風(fēng)帽小孔距離和管子安裝傾角是影響其磨損的兩個關(guān)鍵參數(shù)。在循環(huán)流化床鍋爐中，由于碳鋼和合金鋼的價格低，滿 足鍋爐的壓力、溫度 等多方面的運行要求，因此用于制作鍋爐的承壓管。為增加其剛性和抗沖擊能力，常在水冷壁襯里內(nèi)添加金屬纖維。對水冷壁系統(tǒng)中產(chǎn)生的磨損，就是運動的物料對管子表面滑動沖刷所造成的。 尾部煙道對流受熱面： 旋風(fēng)分離器后部安裝有過熱器、省煤器等，管排與護板之間砌爐墻，管排與爐墻之間的間隙要嚴格控制。如果已產(chǎn)生了局部磨損，打圈梁和 掛 防磨磚引開的距離不易太遠，約在磨 損處的上方 100～ 200mm 為宜，如太遠起不到保護磨損處的作用。 用測厚儀從交界處在管壁上向上逐點測量，記錄下厚度，你會發(fā)現(xiàn)越向下壁厚越薄，越向上越厚，到達某個高度上，厚度基本變化不大，此處即可選為噴涂的上限。
。但是此交界處以上 1～ 2m處于密相區(qū)，管壁磨損量相對較大，經(jīng)過 2～ 3 年的運行，下部管壁可能減薄到 ～ （標(biāo)準(zhǔn)壁厚 5mm），如果不采取措施，此區(qū)域管壁的大面積均勻減薄將達到不得不割換膜式壁的程度，及早預(yù)防大面積減薄的最好辦法是采用電弧噴涂法，在管壁上形成一層致密耐磨的合金涂層，可大大減輕交界處以上密相區(qū)膜式壁的磨損程度。 實在沒有辦法又沒有防磨異形磚，也可以在水冷壁上焊軋釘后再打 7070mm 耐磨混凝土，將由于噴涂產(chǎn)生的局部磨損保護起來，這種辦法經(jīng)過近十年來的運行實踐檢驗效果也較好。 旋風(fēng)分離器： 旋風(fēng)分離器在安裝過程中需注意事 項有： 分離器外護板要保持同心 度，托磚架 拉鉤安裝牢固且保證尺寸； 耐高溫耐磨磚和耐高溫耐磨澆注料除保證內(nèi)在質(zhì) 量外 安裝尺寸也要保證。所以說，運行中送風(fēng)量的多少，應(yīng)以合適的過?？諝庀禂?shù)為標(biāo)準(zhǔn)，以確保安全生產(chǎn)為原則，以提高鍋爐的經(jīng)濟運行為核心，以為企業(yè)多創(chuàng)效益為目的，以節(jié)約能源保護環(huán)境為出發(fā)點。外側(cè)即非向火側(cè)用常規(guī)保溫材料來保持水蒸汽的高溫。 選 擇適合循環(huán)流化床鍋爐使用的金屬材料 。沖蝕磨損的產(chǎn)生，關(guān)鍵在于灰粒具有動能，顆粒動能與其速度的平方成正比，而且，磨損還與灰濃度 (灰濃度又與速度的一次方成正比 )、灰粒的撞擊頻率和灰粒對被磨損物體的相對速度有關(guān)。相反經(jīng)常燃用成灰性不好，可磨性系數(shù)又較小，煤矸石較多，顆粒又較大，級配比也不合適，相應(yīng)對受熱面磨損就較重，就會 經(jīng)常發(fā)生由于磨損造成爆管漏泄事故。 運行中的磨損機理 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒采用的是低溫循環(huán)燃燒，它的燃燒效率之高主要是靠多次的大循環(huán)和爐內(nèi)成千上萬個小循 環(huán)來實現(xiàn)的。要根據(jù)煤資源特點和用戶要求，在引進技術(shù)的同時，要有所創(chuàng)新，使這一技術(shù)更適合 于中國，更適合于中國的煤種和用戶。 發(fā)展 CFB 燃燒技術(shù)，燃燒固體廢棄物：垃圾、 各種生物質(zhì)燃料（廢木頭、樹皮、木屑 ） 、農(nóng)業(yè)廢棄物 （如谷殼、麥桿等）、 各種工業(yè)過程生產(chǎn)的廢棄物 （甘蔗渣、石油焦、煤矸石、爐渣、污泥、 紙廠廢棄物和廢輪胎等 ） 是大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展方向之三。 1999 年 4 月國家經(jīng)貿(mào)委、 國家電力公司等單位在四川內(nèi)江高壩電廠召開了 410t／ h 級循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)交流會，會議要求在全面消化吸收的基礎(chǔ)上將循環(huán)流化床這一潔凈燃燒技術(shù)在全國推廣?；堇眨?Famp。 10 循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點 燃料方面的優(yōu)點 循環(huán)流化床鍋爐燃料適應(yīng)性廣，燃燒強度大，燃燒效率高，燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡單，低 NOx 排放，高效脫硫，負荷調(diào)節(jié)范圍大，負荷調(diào)節(jié)快，投資和運行費用適中。為了使顆粒上升、分離，穿過并離開爐膛，要求煙氣必須達到某一最小速度。循環(huán)流化床燃煤鍋爐爐內(nèi)高速流動的煙氣與其攜帶的湍流擾動極強的固體顆粒密切接觸，燃料的燃燒過程發(fā)生在整個固體循環(huán)通道內(nèi)。其原因可解釋為床層兩相特征的存在，以及細顆粒聚集成團狀而不具有大顆粒的特征。由于乳化相中的氣體與固體顆粒的接觸大大優(yōu)于氣泡相中的氣體與顆粒的接觸，所以，送入床內(nèi)的流化氣體在兩相間的分配份額對流化床反應(yīng)的研究是十分重要的，也是兩相理論所涉及的基本內(nèi)容 。 已流化的床層 ，如將流速逐漸減小 ， 固定床的壓降略小于升速時的壓降 ， 這是因為顆粒逐漸靜止下來時 ， 大體保持為隨意填充床層狀態(tài) ,其床層空隙率略大所至 。有的還有外部流化床熱交換器。外部流化床熱交換器 ：有些制造廠家設(shè)計的 循環(huán)流化床鍋爐帶有外置式熱交換器， 外置式熱交換器的主要作用是控制床溫，但并非循環(huán)流化床鍋爐的必備部件。爐膛出口處布置飛灰分離器，煙氣中 90%以上的飛灰被分離和收集下來，然后，煙氣進入尾部對流受熱面。流化床依流化介質(zhì)的不同分為氣體 － 固體流化床、氣體 － 液體 － 固體流化床， 應(yīng)用于燃煤 的為氣體 － 固體流化床。從鼓泡流化床，德國魯奇公司 (Lurgi)的氫氧化鋁焙燒反應(yīng)到 1971 年 Reh 提出的循環(huán)流化床的流態(tài)圖、 1976 年 Yerushalmi 等提出快速流態(tài)化的概念，從而引起了人們對循環(huán)流化床技術(shù)研究的日益重視，并從 70年末期開始達到了對循環(huán)流化床基礎(chǔ)研究的高峰期。在 循環(huán)流化床鍋爐 發(fā)展過程中，磨損問題是困擾其技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。我國是產(chǎn)煤大國，也是用煤大國。 2 第一章 概 述 在鍋爐設(shè)備主體結(jié)構(gòu)上，循環(huán)流化床鍋爐與煤 粉鍋爐的主要區(qū)別就在于燃燒系統(tǒng)及設(shè)備。典型的循環(huán)流化床鍋爐的系統(tǒng)和布置 如圖 11 所示。由返料器所處理的飛灰顆粒均處于較高的溫度（一般為 850C 左右），所以，無法采用任何機械式的輸送裝置。 5 循環(huán)流化床燃燒原理及 燃燒 特點 循環(huán)流化床燃燒是一種燃燒化石燃料、廢物等一切生化物的燃燒技術(shù)。床層空隙率或多或少地加大，床層發(fā)生膨脹，開始進入流態(tài)化，床層壓降將維持不變。即使對循環(huán)流化床鍋爐來說，也應(yīng)用了鼓泡流化床的原理，如在 啟動和低負荷運行 時，循環(huán)流化床即處于鼓泡流化床狀態(tài)。另外，由于氣泡小，流化床尺寸的模擬放大也較鼓泡流化床容易一些。 循環(huán)流化床燃燒過程 循環(huán)流化床燃煤鍋爐的燃燒過程，以攜帶燃料的大量高溫固體顆粒物料的循環(huán)燃燒為重要特征。煤斗下方有螺旋式給煤機，經(jīng)播煤風(fēng)機將煤吹入爐內(nèi)。 NOx 排放量低，流化床采取分級燃燒是降低 NOx 排放量最好 的手段，在組織二級燃燒時，應(yīng)充分注意二次空氣送入位置和保護 NO 的分解反應(yīng)完成。 投運費用方面的優(yōu)點 循環(huán)流化床鍋爐投資和運行費用適中，略高于常規(guī)煤粉鍋爐，但比配置脫硫裝置的煤粉爐低 15%～ 20%。另有400t／ h 級及 200MW～ 300MW 機組的循環(huán)流化床鍋爐達幾十臺正在安裝或制造。美國 JEA 300MW Intrex 型 CFB 鍋爐就是 燃油氣鍋爐的改造工程。 對超臨界循環(huán)流化床鍋爐的開發(fā)不宜操之過急。 越接近出口煙氣物料有旋轉(zhuǎn)，前后方向的中部磨損也 應(yīng)比較嚴重，這是由于離出口越近，物料的速度越高，深度越高。所以說沿高度向下滑動的物料越往下越多，在重力加速度的作用下，越往下流速越快，越往下物料直徑越大，越往下爐內(nèi)壓力越高，所以越靠近密相區(qū)磨損就越嚴重，這是一個不爭的事實。循環(huán)流化床鍋爐運行床溫直接影響著煙氣的溫度和受熱面的溫度，當(dāng)床溫升高時，煙氣溫度和受熱面溫度隨之升高；反之亦然。范圍內(nèi)時，管件的安裝傾角越大，短路效應(yīng)越明顯，氣泡沿管件造成的磨損也就越明顯。 第一， 受 熱面防磨結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 ：采用 受熱面防磨鰭片 可以 有兩方面的防磨作用 ， 阻擋物料與受熱面的直接接觸 ； 使受熱面在結(jié)構(gòu)上趨于平整，使物料平滑流動，減少磨損率。爐膛溫度最高不應(yīng)超過煤的 t1 溫度減去 100～ 150℃ ，這是比較安全的爐膛溫度，過?？諝庀禂?shù)保持在 α=～ 是比較經(jīng)濟的數(shù)據(jù)。 水平煙道： 高速煙氣攜帶大量的未燃盡的煤粒和飛灰，旋轉(zhuǎn) 90176。物料飛 濺 后反彈到受熱面管上就會沖刷水冷壁 。如果澆注料與膜式壁是 凸起的 形式，那么沿膜式壁面下降的物料流（即壁面流）在碰到凸起的澆注料時，會改變流向形成渦流，使與澆注料相接處的管壁受到磨損而形成凹溝，形如八字胡，時間長了，管壁會逐漸減薄而泄漏 。 關(guān)于過熱器和省煤器的防磨工作，主要分析產(chǎn)生磨損的機理及原因，掌握磨損的較重部位，從而采取相應(yīng)措施。 在循環(huán)流化床鍋爐中配置有分離器和回送裝置，為了能維持正常運行所需的物料循環(huán)，分離效率常常高達 95%以上，這樣表面上看似乎降低了尾部