1、循环流化床锅炉磨损分析与处理效果摘要：介绍 1 台燃用赤峰市褐煤的 75t/h 循环流化床锅炉的风帽磨损、蒸发管束受热面磨损、旋风分离器磨损、旋风分离器出口膨胀节磨损情况及分析磨损原因，以及采取相应的防磨措施，提高了锅炉运行的可靠性，取得了良好的经济效果。 关键词：循环流化床锅炉 磨损 旋风分离器 一、概述 二、蒸发管束受热面磨损 2012 年 5 月停炉检查（累计运行 14436h） ，发现蒸发管束管存在磨损现象，尤其正对着旋风分离器入口的第 1、2 排蒸发管束管磨损最严重，个别磨损量超过比后壁厚的 1/3，只好更换了 12 根（总 55 根） ，占总数量的 22%。分析其主要原因是：最后一
2、排蒸发管束距离旋风分离器入口仅1m，大量含尘烟气要集中通过一个较小的分离器入口，必然在分离器靠两侧炉墙处形成死角，造成一个不均匀的流速场，使正对着分离器入口的蒸发管束处的烟气流速大大提高，而磨损与烟速的 3.6 次方成正比。蒸发管束除了第 1 排迎风面加防磨片，其他 3 排均为光管，因而磨损严重。 目前，我们在对应分离器入口的所有四排蒸发管束管迎风面和侧面都增加防磨片，延长了蒸发管束的磨损寿命。同时，我们计划设置导流板，以改变流速场的分布，彻底解决蒸发管束磨损问题。 图 1 循环流化床锅炉主视图 三、风帽磨损 该锅炉布风板设计并布置 800 多个“7”型定向风帽，风帽出口以一定的角度围绕布风板
3、上的两个排渣管布置，使流化床布风均匀，有利于床内细颗粒的流化以及把较大颗粒排向排渣管口。运行初期，风帽磨损比较严重：有的风帽口缺角，有的头部磨穿，严重的整个风帽上部全部磨掉。主要原因是风帽节距较小，布置过于密集3，以及施工的偏差，致使部分风帽喷出的空气混合物直接冲刷前面的风帽，造成风帽磨损。 对现有锅炉要改变风帽节距难度太大，采取加大风帽壁厚、调整最佳安装角度、严把风帽材质关（采用耐热耐磨特种钢） 、尽量避免炉床超温运行等一系列措施，在正确的运行管理和精心的维护检修下，风帽寿命一般在 7000h 以上，保证了锅炉稳定、连续运行。 新设计的循环流化床锅炉应重新布置风帽，可考虑改变风帽出口直径和风
4、帽节距，并采用蘑菇性风帽或柱形风帽与“7”型定向风帽搭配使用，以避免风帽的磨损。 四、旋风分离器磨损 该锅炉采用中温旋风分离（图 2） ，分离器直径较小，分离效率较高，可提高燃烧效率，且制造工艺简单，成本低；物料循环倍率 K 为 18.22，改善了煤的燃烧条件和炉内传热，延长了燃烧时间，利于煤的燃尽。 锅炉运行 6485h，发现旋风分离器漏灰，停炉检查为分离器中心筒（12Cr1MoV，=12 mm）中部、法兰处等多处被磨穿，并有许多深浅不一的冲蚀点，分离器入口处、迎流面等局部磨损较严重，内衬耐磨可塑料多处脱落。结合循环流化床锅炉的燃烧机理1，根据磨损情况可以判断，分离器的磨损是受到含尘烟气的高
5、速撞击和冲刷而造成的，即是一种冲蚀磨损，分析其主要原因为： （1）入炉煤细粉所占比例过大，小于 1mm 的颗粒重量百分比超过 50%，远高于 30%的设计值；煤粒在挥发份析出阶段破碎和燃烧过程磨损、挤压又产生大量细粉，大大提高了分离器入口的飞灰浓度，而磨损与浓度成正比1。 （2）实际燃煤灰分含量比设计燃料高 10%以上，分离器收集的灰量无法全部返回炉膛再燃烧，多余的灰最终随烟气直接经分离器中心筒排到尾部烟道，造成中心筒和转向室的冲刷磨损。 （3）锅炉厂在设计时低估了分离器恶劣的工作环境，没有充分考虑中心筒和转向室的磨损问题（内壁没有衬任何耐磨材料） ，使高速的含尘烟气直接冲刷、撞击金属元件而造
6、成严重磨损3。 图 2 旋风分离器结构简图 单位技术人员在充分调研的基础上，借鉴其他锅炉的成功经验，从材料性能着手，采用“龟甲网+纯刚玉耐磨耐火可塑料”对分离器进行技术改造：打掉分离器入口处、筒体内壁敷设的耐磨可塑料表面层，露出销钉，在销钉上焊接规格为 202 的龟甲网，再敷设一层厚度为 25mm 的纯刚玉耐磨耐火可塑料；对中心筒磨穿部位进行修补，然后在其内壁焊接龟甲网，再敷设 23mm 厚的纯刚玉耐磨耐火可塑料（中心筒金属部分仅起支架作用） 。 经过技术改造后，锅炉累计运行 16781h 后对旋风分离器进行检查，除个别部位有小面积脱落、磨损外，绝大部分可塑料表面仍基本完好，没有明显的磨损痕迹
7、（图 3） ，表明纯刚玉耐磨耐火可塑料的耐磨性能良好。 图 3 中心筒磨损情况（运行 16781h 后） 如果出现可塑料脱落现象，可采取局部修补措施；若可塑料与龟甲网受到较严重的磨损，应清理后补焊密度约为 50mm50mm、长度合适的“Y”形销钉，再敷设纯刚玉耐磨耐火可塑料。施工时， “Y”形销钉顶端应均匀涂上 1 层 2mm 厚的沥青，再敷设适当厚度的可塑料，并注意保持平面光滑。 五、结束语 针对循环流化床锅炉局部磨损情况，通过认真分析原因并相应采取针对性有效防磨措施，是可以较彻底解决锅炉磨损难题的，从而提高了锅炉运行的可靠性和经济性。 参考文献： 1 岑可法，倪明江，等.循环流化床锅炉理论设计与运行M.北京：中国电力出版社，1998. 2 吕俊复，张建胜，岳光溪.循环流化床锅炉运行与检修M.北京：中国水利水电出版社，2003. 3 陈勇，等.DG75/3.82-11 型锅炉设计资料.东方锅炉厂，1999.
