循環流化床鍋爐出現磨損的原因分析及解決方案

　　循環流化床鍋爐磨損問題是一直困擾各大電廠的問題，嚴重影響了各大電廠平穩運營。

　　循環流化床鍋爐是繼鏈條爐、煤粉爐發展起來的高效率、低污染的新型爐，因其燃燒效率高、煤種適應性廣、負荷調節范圍大、氮氧化物排放低、能在燃燒過程中方便和廉價地進行脫硫等優點而備受青睞。自循環流化床燃燒技術出現以來，循環流化床鍋爐已在世界范圍內得到廣泛的應用和推廣。

　　隨著循環流化床燃燒技術的日益成熟，循環流化床也以其大量的運行實踐被公認為極具發展前途的爐型之一，成為今后電站鍋爐的發展趨勢。但這種爐型在運行中也反映出一系列問題，如高溫燒蝕，低溫腐蝕，沖刷磨損，超溫爆管，尾部煙道再燃燒，床上大面積結焦，落渣管堵塞，耐火耐磨材料脫落，風帽漏渣，給煤系統堵塞，斷煤等問題。

　　CFB鍋爐的磨損

　　在循環流化床鍋爐中由于爐內固體物料濃度、粒徑比煤粉爐要大的多，所以循環流化床鍋爐的磨損比煤粉爐要嚴重的多，但爐內磨損并不是均勻的一般磨損主要有以下幾個部位：

　　1、風帽磨損，最嚴重的區域在物料返料口附近。

　　2、水冷壁的磨損，最嚴重的區域在爐膛下部水冷壁與耐火澆注料交界處、爐膛四周區域以及一些不規則的管壁，這些不規則管壁包括穿墻管、爐墻開孔處的彎管以及管壁上焊縫等。

　　3、高溫旋風分離器的入口煙道及上部區域以及中心筒。

　　4、對流煙道受熱面的某些部位，如省煤器、過熱器和空氣預熱器的某些部位。

　　水冷壁管的磨損

　　水冷壁管的磨損是鍋爐受熱面磨損最嚴重的部位之一。爐內水冷壁管的磨損主要集中在以下三個區域：

　　a:爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過渡區域管壁的磨損;

　　b:爐膛四個角落區域的管壁磨損;

　　c:不規則區域管壁的磨損。

　　爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過渡區域管壁的磨損原因一是在過渡區域內由于沿壁面下流的固體物料與爐內向上運動的固體物料運動方向相反，在局部產生渦旋流;另一個原因是沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區域產生流動方向的改變，因而對水冷壁管產生沖刷。

　　爐膛四個角落區域的管壁磨損原因是角落區域內壁面向下流動的固體物料密度比較高，同時流動狀態也受到破壞。不規則區域管壁(如穿墻管、爐墻開孔處的彎管等的磨損原因主要是不規則管壁對局部的流動特性造成較大的擾動。

　　循環流化床物料在鍋爐爐膛中心區域以上升流為主，四周邊壁區以貼壁下降流為主，水冷壁防磨凸臺上部磨損原因。

　　爐內過熱器的磨損

　　爐膛內屏式過熱器、水平過熱器管屏的磨損機理與爐內水冷壁管的磨損機理相似，主要取決于受熱面的具體結構和固體物料的流動特性。

　　對流煙道受熱面的磨損

　　對流煙道受熱面的磨損主要發生在省煤器兩端和空氣預熱器進口處，產生磨損的主要原因是設計上考慮不周，安裝時出現誤差;另一個原因是受熱面材質不好。

　　我司采用主動式導熱型格柵防磨技術。該技術區別于以往的被動式增厚防磨技術，它是在水冷壁表面沿水平方向和垂直方向，裝設合金格柵板形成網格式格柵，降低水冷壁表面的物料顆粒速度，阻斷貼壁流的形成，并疏導水冷壁表面物料的流動循環，優化表面流場消除局部渦流。施工方案根據不同鍋爐磨損特點而設計，對循環流化床鍋爐爐內磨損能起到標本兼治的作用。保證鍋爐在高負荷下長周期運行，并增加鍋爐的燃料適應性(如加大矸石等摻燒比例)。

　　圍繞該技術，我們先后完善了相應的格柵板材料攻克，格柵板結構設計及優化，格柵鋪設的理論參考公式，不同工況煤種條件下的測算系數等，并最終形成了現在非常成熟的導熱型格柵防磨技術，圍繞該技術我公司目前已經獲得了14項相關國家專利，其中核心技術專利號：ZL 2014 1 0300048.4 ，ZL 2014 2 0350767.2 , ZL 2014 1 0300145.3 , ZL 2019 2 1607213.5。

　　導熱型格柵防磨技術，徹底解決了長期困擾燃煤熱電行業的CFB鍋爐水冷壁易磨損泄漏這一世界性難題。使鍋爐檢修周期較原有防磨技術延長5倍以上，從原來的連續運行不足4000個小時延長到20000小時以上。節能降耗的同時極大提高了CFB鍋爐的安全性和經濟性。