75t/h循環流化床鍋爐水冷壁磨損原因分析及防治

75t/h循環流化床鍋爐水冷壁磨損及其原因分析在75t/h循環流化床鍋爐的眾多磨損問題當中，水冷壁的磨損是一個較為常見，不可忽視的威脅因素。對水冷壁的磨損原理及其主要的磨損部位進行研究至關重要。

1.1水冷壁磨損的原理分析

水冷壁的磨損與其內部物料運動的軌跡密切相關，受到爐內邊壁的向下環核流動的影響，物料會由于中心氣流而向上運動，隨后沿著四周貼壁向**動。隨著物料在邊壁區向**動，其速度會持續增大，使得物料與水冷壁管之間產生低應力擦傷，帶來水冷壁的磨損。在75t/h循環流化床鍋爐運行的過程中，水冷壁管會受到反復沖擊，使得壁厚持續減薄，直到其不能夠承壓產生爆管泄漏。相關的研究表明，水冷壁磨損速率和爐內物料粒度、濃度、流動速度呈現正相關系。

 1.2水冷壁主要的磨損部位及其原因

75t/h循環流化床鍋爐水冷管壁不同的部位磨損的具體情況存在差異，同時其產生磨損的具體原因也有一定的區別。就爐膛四角區域而言，其磨損的情況較其他部分嚴重，原因主要有兩個。

 (1)在安裝密封鰭片的過程中存在內表面粗糙的問題，而為了克服這一問題會在爐膛四角打上澆筑料。在循環流化床鍋爐運行的過程中，由于沿壁面**固體物料的濃度高，流向的改變，導致磨損的加劇。

 (2)由于爐膛內部的煙氣流速的分布是不均勻的，而爐膛四角區域的煙氣流速要遠大于中間。在爐膛的上部過渡區和下部衛燃帶的管壁也容易受到磨損，因為在該部位固體顆粒壁面下行，而中間部分的固體顆粒則向上運動，二者方向相反從而產生了渦旋流;同時在過渡段固體顆粒沿著管屏**的過程中會出現流動方向改變，從而造成管壁的沖刷。在水冷壁管的對接焊縫處，由于存在管與管之間的折口、錯口、鰭片對接不在同一垂直面上，也會出現較為嚴重的磨損情況。因為當物料沿管屏向下的過程中，對接焊縫處會形成凸臺，使得物料運動的方向改變，對于水冷壁管子造成沖刷，使得沖刷磨損加劇。在循環流化床鍋爐的旋風分離器進口處即爐膛出口處，由于該部位的煙氣出現了轉變，在轉彎處循環物料中的大顆粒物料會產生偏析，導致旋風分離器進口處對側的水冷壁出現嚴重的磨損。

循環流化床鍋爐水冷壁磨損的防治對策探討

通過前面對于75t/h循環流化床鍋爐水冷壁磨損的原理，具體部位及其磨損的原因分析可知，水冷壁磨損是客觀存在的，很難完全消除爐內物料產生的磨損。為了確保生產中75t/h循環流化床鍋爐的正常運轉，需要針對水冷壁磨損的機理和原因，采取更加有效的預防和應對措施，從而避免因水冷壁磨損帶來的不利影響，以達到防治的目的。

2.1合理使用熱噴涂技術

在75t/h循環流化床鍋爐水冷壁磨損的防治中，熱噴涂技術可以起到很好的緩解磨損的效果。

(1)對循環流化床鍋爐需要噴涂的水冷壁表面作清潔噴砂粗化處理，將其表面粗糙度能夠提高到60~90μm，從而使基體與噴涂層的接觸面積增加，以提高黏合吸附力，并活化表面。

(2)選擇合適的合金金屬絲材料，確保其熱膨脹系數接近于75t/h循環流化床水冷壁管用鋼系數，再將合金金屬絲材料進行熱融化處理，并隨氣流噴向水冷壁表面，形成緊密的涂層。

(3)選擇合適的耐高溫封孔劑將微觀孔隙封閉，從而與金屬涂層形成復合涂層，使水冷壁管表面耐磨性得到有效的提升。熱噴涂技術在水冷壁磨損中起到被動防治的作用，其思路是通過提升表面硬度來減緩磨損，但是不能消除磨損的發生。雖然無法完全解決水冷壁磨損問題，但運用了熱噴涂技術的水冷壁，可以將75t/h循環流化床鍋爐的運行周期從原先的3個月延長到5~7個月。

2.2運用防磨格柵技術

在75t/h循環流化床鍋爐水冷壁磨損的防治中，防磨格柵的運用是另一項重要的防治手段，而且利用防磨格柵取得的防磨損效果要比熱噴涂好。在運用防磨格柵技術的過程中，防磨格柵網的建造是*為關鍵的一個環節，防磨格柵板主要水平和垂直布置于爐膛水冷壁的四周，形成格柵防磨網。在運用了防磨格柵技術后，防磨格柵會逐段阻擋爐內物料的貼壁流下降。根據磨損原理可知，水冷壁磨損速率和爐內物料粒度、濃度、流動速度呈現正相關系，由于防磨格柵的阻擋物料的濃度、下降速度都會受到限制，從而**延緩了水冷壁的磨損速度，降低其磨損程度。與熱噴涂技術提高水冷壁表面的硬度延緩磨損不同，防磨格柵技術是通過徹底改變物料的濃度、速度來防治磨損問題，因而具有更好的防磨損效果，可以將75t/h循環流化床鍋爐的運行周期進一步延長到10個月左右。雖然如此，由于爐內物料的流動不會處于理想的狀態，運用了防磨格柵技術的鍋爐在煙氣出口的兩側，以及水冷壁的接管焊縫部位還是會出現較為嚴重的磨損。此時通過在這些部位進行噴涂，將熱噴涂技術與防磨梁技術結合可以取得更好的防磨損效果。

2.3科學調整循環流化床鍋爐的運行

對于水冷壁磨損的防治而言，在75t/h循環流化床鍋爐日常的運行中確保運行的科學性對于磨損的預防也有重要的意義。為此，需要對于日常的運行進行科學的調整。

(1)對于入爐的風量進行合理控制，在確保正常流化的前提下對于一次風與二次風的配比進行科學的調整，將一次風的占比控制在50%~60%，而二次風的控制在40%~50%。從而使煙氣的流速得到有效的控制，使水冷壁磨損的情況得到一定程度的緩解。

(2)對于料層及爐膛差壓進行調整。控制爐膛差壓可以避免爐內灰濃度過大加劇水冷壁的磨損;而控制料層差壓，則可以避免因差壓偏離而使流化風量增大，加速水冷壁的磨損。

(3)對于燃料的特性進行嚴格的控制。物料粒度會影響到水冷壁的磨損情況，為此需要入爐煤燃料粒度，使用優煤，對于煤中與燃煤的配比進行嚴格的控制，確保煤料粒度不大于13mm，可以在一定程度上降低水冷壁的磨損。

2.4加強日常檢修與維護

由于75t/h循環流化床鍋爐水冷壁的磨損是必然存在的，在防治磨損的過程中需要更加注重日常的檢修與維護工作，從而實時掌握磨損的情況，在出現較為嚴重的磨損后及時采取措施進行維護，避免水冷壁受到進一步的磨損，從而產生更為嚴重的后果。在日常的檢修與維護中，尤其要注重水冷壁泄漏的預防，及時發現泄漏的水冷壁管，以免產生更嚴重的泄漏，影響75t/h循環流化床鍋爐的正常運行。為了能及時發現水冷壁泄漏，在日常的檢修與維護中需要主要以下幾個問題：

(1)嚴密監控鍋爐的給水流量與主蒸汽流量的差值，當其出現異常時要及時進行校驗，以確認是否是由于水冷壁管泄漏引起的。

(2)在鍋爐運行的過程中，應該密切觀察衛燃帶周邊的爐墻，查看其是否出現潮濕，有無泄漏聲，從而判斷水冷壁管有無泄漏的情況。

(3)在燃用煤質穩定的情況下，可以通過爐膛溫度、給水壓力、排煙溫度、蒸汽、返料器溫度、引風機電流等表計判斷水冷壁管的泄漏情況。