【導(dǎo)讀】循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)性廣、高效脫硫、NOx排放低的優(yōu)點(diǎn)，因此在。國(guó)際上得到迅速商業(yè)推廣，在很多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。展過(guò)程中，磨損問(wèn)題是困擾其技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行了一定的研究。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(diǎn)以及該爐型相對(duì)于普通煤粉爐的優(yōu)點(diǎn)。其次，綜述了循環(huán)流化床鍋爐各部位的磨。決當(dāng)今迅速發(fā)展的循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的磨損問(wèn)題有一定的參考意義。在的實(shí)際情況，并提出了具體的解決辦法。規(guī)律，即循環(huán)流化床鍋爐主要熱工參數(shù)的控制與調(diào)整。

　　

【正文】 等的不同，對(duì)鍋爐的不同部位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 。 第一， 受 熱面防磨結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) ：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(dòng)，減少磨損率。利用擋板 通過(guò) 改變水冷壁近壁面向下流動(dòng)的固體物料流，也能 達(dá)到防磨的目的。另外還有防磨罩、防磨套管、迎流面采用 的厚壁管、護(hù)瓦，過(guò)熱器、省煤器特殊結(jié)構(gòu)管等。 第二， 襯里結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ： 在循環(huán)流化床鍋爐中主要采用 3種不同形式的襯里設(shè)計(jì) ， 水冷壁襯里，薄的或厚的非水冷壁襯里。水冷壁襯里主要敷設(shè)在爐膛和高溫旋風(fēng)分離器區(qū)域，用短銷釘將 2550mnl厚的致密耐火材料支撐在煙氣側(cè)的鍋 爐管件上。外側(cè)即非向火側(cè)用常規(guī)保溫材料來(lái)保持水蒸汽的高溫。薄襯里較厚襯里更能經(jīng)得起快速熱沖擊。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。 第三， 對(duì)材料工作表面進(jìn)行特殊處理 ： 金屬表面處理技術(shù)包括熱噴涂、熱處理、電鍍等。采用的熱噴涂技術(shù)是一項(xiàng)有效的防磨措施，它能防止磨損和腐蝕的原因有 ： 涂層的硬度較基體的硬度更大； 涂層在高溫下會(huì)生成致密、堅(jiān)硬和化學(xué)穩(wěn)定性更好的氧化層，且氧化層與基體的結(jié)合更牢。后一種原因更重要。 （ 3） 運(yùn)行中的技術(shù)措施 循環(huán)流化床鍋爐燃料顆粒組份是影響其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，對(duì)床層分布、燃燒效率、爐內(nèi)溫度、返料量、煙氣粒子濃度等都有交互影響，進(jìn)而對(duì)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的各受熱面及內(nèi)襯材料的磨損產(chǎn)生影響。因此，在運(yùn)行中應(yīng)首先控制好床料和燃料的篩分比，調(diào)整好風(fēng)量，降低煙氣的流速，降低煙氣粒子濃度和粒子直徑，以減少磨損。我們知道磨損量是 與 物料運(yùn)動(dòng)速度的三次方成正比例關(guān)系，若在其它因素變化不大的情況下，氣、固兩種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度是產(chǎn)生磨損的關(guān)鍵所在。循環(huán)流化床鍋爐帶負(fù)荷19 不是靠多送風(fēng)強(qiáng)化燃燒來(lái)實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。爐膛溫度偏高易產(chǎn)生結(jié)焦不安全，送風(fēng)量偏大爐膛溫度雖有下降可又不經(jīng)濟(jì)，而且送風(fēng)量偏大、流速必然加快，磨損就很嚴(yán)重。爐膛溫度最高不應(yīng)超過(guò)煤的 t1 溫度減去 100～ 150℃ ，這是比較安全的爐膛溫度，過(guò)剩空氣系數(shù)保持在 α=～ 是比較經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)。 嚴(yán)格控制多余的送風(fēng)量入爐，維持合理的過(guò)剩氧量，不僅是一個(gè)降低風(fēng)速、減少磨損的單一問(wèn)題，也是一個(gè)確保安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)約能源的問(wèn)題。鍋爐在運(yùn)行中排煙損失 q2 占總損失的 70%以上，而構(gòu)成排煙損失的主要因素：一是排煙溫度，二是排煙體積。因此， 合理調(diào)整一、二次風(fēng)比例和送、引風(fēng)量，減少排煙體積，有效地降低各處的煙、風(fēng)速度，是運(yùn)行中必須高度關(guān)注的。所以我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到，較多的送風(fēng)量不但提高了煙、風(fēng)速度，而且還會(huì)加劇各處的磨損，降低鍋爐的效率，浪費(fèi)廠用電量，經(jīng)常還會(huì)發(fā)生由于磨損漏泄的停爐事故。所以說(shuō)，運(yùn)行中送風(fēng)量的多少，應(yīng)以合適的過(guò)?？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(jì)運(yùn)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(hù)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)。 我們經(jīng)過(guò)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行和磨損分析得知，爐膛內(nèi)氣、固兩種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是錯(cuò)綜復(fù)雜的，是由兩個(gè)大循 環(huán)和爐內(nèi)成千上萬(wàn)個(gè)小循環(huán)構(gòu)成的。對(duì)水冷壁系統(tǒng)中產(chǎn)生的磨損，就是運(yùn)動(dòng)的物料對(duì)管子表面滑動(dòng)沖刷所造成的。關(guān)于產(chǎn)生磨損的輕重，可用一句話來(lái)概括，就是氣、固兩種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向與水冷壁管中心線互相平行時(shí)，這時(shí)產(chǎn)生的磨損量最小且均勻，我們稱這種磨損叫均勻磨損，而均勻磨損對(duì)爐子的安全運(yùn)行影響不大，每年約幾絲或十幾絲；一旦氣、固兩種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向與水冷壁管中心線產(chǎn)生了不平行，這時(shí)就形成了一個(gè)的夾角，哪怕這個(gè)夾角非常小，磨損 也 比較嚴(yán)重，夾角越大、磨損越重，從 176。開(kāi)始， 到 90176。最大，我們稱這種磨損叫局部磨損。局部磨損速度之 快、危害之大是目前任何一種爐型都無(wú)法比擬的。我們用局部磨損嚴(yán)重是循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行 “專利 ”來(lái)形容一點(diǎn)也不過(guò) 份 ，所以說(shuō)循環(huán)流化床鍋爐只要運(yùn)行就會(huì)有磨損，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。對(duì)于兩種磨損，特別是局部磨損必須給以高度的重視和采取一些必要的、正確的防磨治理措施，是防磨工作中的重中之重，更是搞好循環(huán)流化床鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最主要的問(wèn)題所在。 （ 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(lái)承擔(dān)，澆注料的材質(zhì)和施工質(zhì)量是減小磨損的重點(diǎn)。在施工中要注意： 水灰比必須控制好，嚴(yán)格按材料使用說(shuō)20 明書施 工； 攪拌要均勻； 使用振搗棒，將澆注料振搗實(shí)； 烘爐升溫曲線嚴(yán)格按材料 廠家提供的資料進(jìn)行。 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。進(jìn)入水平煙道，在 入 口處對(duì)水冷壁形成沖擊，因此在 入 口處水冷壁向火面必須敷設(shè)寬的澆注料。水平煙道通流面積小，煙氣進(jìn) 入 后流速增大對(duì)四壁的磨損很大，此處耐磨澆注料的選材和施工要求與燃燒帶相同。水平煙道側(cè)墻不可砌成單墻。側(cè)墻與護(hù)板之間要用耐熱鋼筋連接，可在高度方向每 500 mm連接一道 。 旋風(fēng)分離器： 旋風(fēng)分離器在安裝過(guò)程中需注意事 項(xiàng)有： 分離器外護(hù)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。 簡(jiǎn)體、錐體和頂部要保證同心度，表面整齊光滑，與料腿連接要平滑過(guò)度，避免發(fā)生喉部結(jié)焦； 膨脹縫整齊、尺寸正確、填料合適。 尾部煙道對(duì)流受熱面： 旋風(fēng)分離器后部安裝有過(guò)熱器、省煤器等，管排與護(hù)板之間砌爐墻，管排與爐墻之間的間隙要嚴(yán)格控制。過(guò)小影響受熱面的正常膨脹，過(guò)大會(huì)形成 “煙氣走廊 ”，帶來(lái)嚴(yán)重后果。在管排施工期間，應(yīng)嚴(yán)格控制管排與立柱之間的間距、管排與護(hù)板之間的距離； 在爐墻砌筑期間，控制托磚架、拉 鉤與管排之間的距離，最后控制爐墻與管排之間的距離 [5]。 水冷壁的磨損及防磨措施 經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)行調(diào)整及磨損機(jī)理的膚淺分析，我們知道在水冷壁系統(tǒng)中，氣、固兩種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向一旦和管子中心線形成了夾角，磨損就十分嚴(yán)重，所以說(shuō)爐膛受熱面上絕對(duì)不能有影響物料循環(huán)的雜物，一些不太主要的測(cè)溫、測(cè)壓元件盡量減少，能取消的盡量取消，能改變位置的一定要改變位置，確保水冷壁受熱面平整、光滑。關(guān)于均勻磨損是循環(huán)流化床鍋爐固有的特性，是無(wú)法抗拒的事實(shí)，怎么樣治理好局部磨損是確保 該爐型安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵所在，也是防磨工作的核 心任務(wù)和頭等大事 。 水冷壁管和流化床上的混凝土接合處均有較嚴(yán)重的局部磨損，主要原因就是沿水冷壁管及鰭片下滑的物料碰到突出的混凝土?xí)r，使物料改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，已改變了運(yùn)動(dòng)方向的循環(huán)物料就會(huì)四處飛濺，這時(shí)四處飛濺的物料就與水冷壁管中心線形成了一個(gè)夾角，這個(gè)夾角的大小視碰到異物的大小和碰到異物時(shí)的角度而定。由于飛濺的物料是呈 360176。全方位的，飛濺到爐膛部分的 180176。不會(huì)對(duì)受熱面產(chǎn)生任何磨損，而另外的 180176。物料飛 濺 后反彈到受熱面管上就會(huì)沖刷水冷壁 。 飛濺的物料就在該處21 產(chǎn)生了局部磨損，從磨損后留下的跡象分析得知， 碰到的異物越大，飛濺物料量越大，磨損量也就越嚴(yán)重，這就證明了飛濺物是產(chǎn)生磨損的主要因素。 現(xiàn)在有些鍋爐生產(chǎn)廠家在制造中對(duì)該部位采取了噴涂處理，應(yīng)該講在磨損嚴(yán)重處進(jìn)行噴涂處理是目前防止磨損最好的一個(gè)辦法，也是治理該處磨損的最佳途徑 。 所以美國(guó)福斯特惠樂(lè)公司水冷壁管采用復(fù)合材料 ，來(lái) 處理該處的磨損，比較簡(jiǎn)單的辦法就是用同材質(zhì)的焊條經(jīng)烘干后，由合格的高壓焊工在有磨損處進(jìn)行堆焊補(bǔ)平，每次停爐都進(jìn)行檢查如有磨損就進(jìn)行處理，既節(jié)省時(shí)間，又節(jié)省費(fèi)用，堆焊后的焊道高于母材也不要緊，運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)自然磨的很平，而決不會(huì)產(chǎn)生在 磨焊道的同時(shí)磨損水冷壁管。如在噴涂后的地方堆焊有難度時(shí)，可采用一種 SiC 防磨異形磚將局部磨損點(diǎn)移開(kāi)，在易堆焊處掛上這種 磚。 實(shí)在沒(méi)有辦法又沒(méi)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(hù)起來(lái)，這種辦法經(jīng)過(guò)近十年來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn)效果也較好。如果水冷壁管的避讓彎處耐磨混凝土做的非常平滑，又沒(méi)有凸出的地方完全不用進(jìn)行噴涂，如果不進(jìn)行噴涂，也就不會(huì)產(chǎn)生局部磨損，許多廠該處沒(méi)進(jìn)行噴涂也運(yùn)行了許多年沒(méi)出問(wèn)題。如果已產(chǎn)生了局部磨損，打圈梁和 掛 防磨磚引開(kāi)的距離不易太遠(yuǎn)，約在磨 損處的上方 100～ 200mm 為宜，如太遠(yuǎn)起不到保護(hù)磨損處的作用?，F(xiàn)新生產(chǎn)的爐型在密相區(qū)上方都有一個(gè)避讓彎管，密相區(qū)的防磨澆注料做完后一定不許超過(guò)膜式水冷壁的鰭片，最好負(fù)于 10～ 12mm 而且要非常平滑，使下滑的物料保證落在密相區(qū)防磨澆注料下方的 180～ 200mm 處，嚴(yán)防下滑的物料二次飛 濺 到避讓彎管的下方，造成新的磨損點(diǎn) 。 經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后循環(huán)物料會(huì)對(duì)避讓彎 管 下方的混凝土產(chǎn)生磨損，借停爐機(jī)會(huì)再補(bǔ)上混凝土即可。凡是出廠有避讓彎管的爐子，建議最好不在該處進(jìn)行噴涂，可要求鍋爐廠將避讓彎管向上做高一些即可 [6]。 防水冷 壁管的磨損是循環(huán)流化床鍋爐受熱面中磨損最突出的問(wèn)題，可分為 ： 爐膛下部衛(wèi)燃帶與水冷壁管過(guò)渡 (交界 )區(qū)域的管壁磨損、爐膛 4 個(gè)角落區(qū)域的管壁磨損、一般水冷壁管的磨損、不規(guī)則區(qū)域管壁的磨損 4 種情形。 總結(jié)幾家 CFB 電廠的運(yùn)行資料 ， 對(duì)于 水冷壁管磨損最嚴(yán)重的部 位， 防磨的主要方法為： 降低衛(wèi)燃帶高度，并改變其形狀，使衛(wèi)燃帶區(qū)域與上部水冷壁管保持平直； 對(duì)改造后水冷壁管與耐火材料交界區(qū)域向上 1500mnl 的水冷壁管進(jìn)行噴涂，對(duì)磨損嚴(yán)重處進(jìn)行堆焊處理。 鍋爐 其他部位水冷壁管的磨損，主要發(fā)生在爐膛 4 個(gè)角落區(qū)域和熱電偶元件周圍、爐墻開(kāi)孔處以及膜片損壞部位。防磨的主要方法是對(duì)爐膛水冷壁的膜片進(jìn)行經(jīng)常22 性檢查、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象要及時(shí)修補(bǔ)恢復(fù)；對(duì)熱電偶周圍和爐墻開(kāi)孔處水冷壁管要進(jìn)行噴涂，并重點(diǎn)進(jìn)行檢查、維護(hù)；對(duì)爐膛 4 個(gè)角落區(qū)域水冷壁要進(jìn)行重點(diǎn)檢查和維護(hù)。 膜式壁與衛(wèi)燃帶交界處及密相區(qū)的磨損 此種磨損方式比較嚴(yán)重，且較難處理。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(shí)，會(huì)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(shí)間長(zhǎng)了，管壁會(huì)逐漸減薄而泄漏 。 防范措施： 將凹溝補(bǔ)焊磨平后，貼緊管壁加焊防磨蓋板，但運(yùn)行一周后，會(huì)發(fā)現(xiàn)蓋板與水冷壁上部焊接縫被磨開(kāi)，并逐漸下磨，直至磨盡，同時(shí)管壁也因蓋板凸臺(tái)形成的小渦流而磨損減薄，看來(lái)加蓋板的方法效果是有限的，需要定期維護(hù)和修補(bǔ)。 目前新型的 CFB 鍋爐（如濟(jì)鍋 75t/h 爐 466 型），采用了將膜式壁折彎，使該處澆注料與膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面 。 這樣物料流沿壁面平直下滑，消除了局部渦流區(qū)，使磨損量大大減輕，甚至基本看不出磨損。 打衛(wèi)燃帶時(shí)，在澆注料施工完畢后拆模板時(shí)，一定要檢查澆注料與折彎上部膜式壁肋片過(guò)渡 要平滑，不能出現(xiàn)臺(tái)階或滲漿造成的棱角，可趁澆注料尚未硬化前及時(shí)修理，運(yùn)行一個(gè)周期后，要在衛(wèi)燃帶上涂刷一層防磨涂料，以增強(qiáng)耐磨效果。但是此交界處以上 1～ 2m處于密相區(qū)，管壁磨損量相對(duì)較大，經(jīng)過(guò) 2～ 3 年的運(yùn)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(dá)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。但是我們看到有的電廠掌握不好噴涂高度，先噴了 20～ 30cm，發(fā)現(xiàn)不行，又向上噴了 20～ 30cm。 用測(cè)厚儀從交界處在管壁上向上逐點(diǎn)測(cè)量，記錄下厚度，你會(huì)發(fā)現(xiàn)越向下壁厚越薄，越向上越厚，到達(dá)某個(gè)高度上，厚度基本變化不大，此處即可選為噴涂的上限。 經(jīng)過(guò)處理后，膜式壁與衛(wèi)燃帶交界處及密相區(qū)的磨損 可以 得到很好的除銹強(qiáng)度控制。新?tīng)t的 噴涂最好在一個(gè)運(yùn)行周期過(guò)后再進(jìn)行，一則可磨掉微小不平處，二則 顯示出重大凸起和凹陷處 可 便于修補(bǔ)，三則使管壁光滑明亮。 對(duì)流煙道受熱面的磨損 循環(huán)流化床鍋爐對(duì)流煙道磨損情況主要發(fā)生在省煤器兩端和空氣預(yù)熱器入口處。造成對(duì)流煙道受熱面 磨損的主要原因是設(shè)計(jì)上考慮不周，安裝時(shí)出現(xiàn)誤差等，同時(shí)受23 熱面材質(zhì)不好也是一個(gè)重要原因。 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(yùn)行所需的物料循環(huán)，分離效率常常高達(dá) 95%以上，這樣表面上看似乎降低了尾部煙道飛灰的濃度。實(shí)際上盡管分離效率很高，但由于爐內(nèi)固體物料濃度很高，分離器未能捕集而隨煙氣進(jìn)入對(duì)流煙道的飛灰濃度仍相當(dāng)大。同時(shí)在尾部煙道中煙氣一般向下流動(dòng)，固體顆粒一邊隨煙氣流動(dòng)，同時(shí)又受重力作用，顆粒的絕對(duì)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(duì)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(yán)重。因此，在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)中對(duì)流煙道受熱面的磨損問(wèn)題仍應(yīng)高度重視。 關(guān)于過(guò)熱器和省煤器的防磨工作，主要分析產(chǎn)生磨損的機(jī)理及原因，掌握磨損的較重部位，從而采取相應(yīng)措施。例如在穿墻管的上邊和彎頭處，由于磨損均在迎風(fēng)側(cè)的兩邊，在上面全部采取護(hù)板和加防磨罩的辦法就可以了 。 新?tīng)t 安裝 時(shí) 還可在每級(jí)省煤器的上方和兩頭全部增加防磨罩，過(guò)熱器前部的左右側(cè)將砌爐的耐火磚向爐內(nèi)伸出100～ 120mm，可以阻斷煙氣走廊的形成。在立式過(guò)熱器管防磨護(hù)罩上的后面多焊幾道拉筋（約 300～ 400mm一道），防止護(hù)磚 受熱后變形。在焊防磨管和罩時(shí)應(yīng)特別注重工藝 不許施工在管子上，嚴(yán)防焊肉燒 壞管材，在焊防磨罩時(shí)還應(yīng)考慮到膨脹間