浅谈循环流化床锅炉磨损分析与对策

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1、浅谈循环流化床锅炉磨损分析与对策1延安石油化工厂动力车间；2延安炼油厂热动力车间摘要：循环流化床锅炉的磨损是影响长周期运行的关键因素，木文介绍了延安石油化工厂动力车间循环流化床锅炉的原理，同时对磨损部位和原因进行了分析，并初步提出了解决对策。关键字：循环流化床锅炉；磨损分析；解决对策；循环流化床锅炉在使用的过程中，存在着严重的磨损问题，继而引发了泄露事故增多、锅炉频繁停炉等问题。因此，寻求减轻循环流化床磨损的技术手段与维护方法，可以减少由此造成的泄漏事故和非计划停炉次数，具有重要的现实意义。一、锅炉原理延安石油化工厂动力车间现有的四台锅炉，主要为炼化工艺提供

2、蒸汽和热源，锅炉木体由燃烧设备、给煤装置、床下点火装置、分离和返料装置、水冷系统、过热器、省煤器、空气预热器、钢架、平台扶梯、炉墙等组成。二、磨损问题概述2.1磨损机理分析锅炉内高速度、高浓度的固态物料，不断冲刷炉内金属和耐火材料［1］，会造成锅炉金属部件的磨损，加上炉内高温度的循环流动，造成对炉内耐火材料的热冲击，而且各耐火构件不同的热膨胀系数，也形成了机械热应力，加上存在腐蚀气体或其他腐蚀介质，形成了复杂的磨损过程［2］。2.2主要磨损部位循环流化床锅炉易磨损部位为：炉膛水冷壁管、布风装置和风帽、旋风分离器、尾部烟道的受热面（过热器、省煤器、空气预热器）

3、。2.2.1水冷壁的磨损水冷壁与卫燃带的过渡区、一般水冷壁管的磨损炉、膛的四个角以及不规则区域管壁都是易磨损区域。该锅炉对水冷壁管与卫燃带过渡区的防磨措施是进行了“让管”处理（如图2所示），但由于锅炉在浇注水冷壁与卫燃带过渡区的耐火材料时，做成了凸台形式（如图3所示），炉内沿着水冷壁下降的物料流在碰到凸起的浇注料吋，会改变流向，使与浇注料相接处的管壁受到磨损，出现了“八字胡”样凹沟（如图3所示）。图2水冷壁“让管”及浇注方法一般水冷壁管的磨损是由炉内物料的冲刷引起的，位置一般是卫燃带以上3米的范围内（如图4所示）。另外焊缝不平整、水冷壁开孔等也会影响炉内物料

4、的流动进而造成磨损。炉膛四个角的磨损是由炉内四个角的物料浓度较高，焊缝不平整、角部积渣等因素而出现局部磨损。2.2.2布风装置及风帽的磨损循环流化床锅炉炉膛中心物流上升速度较快，接触四周膜式壁的物料流速较慢，II沿壁面向下流动（即壁面流）［3】。上升中心流与下降环流在炉内形成“内循环”，因此布风板边缘上的风帽朝向炉墙的一侧磨损相对偏重，且靠近下煤U和返料IJ处的风帽磨损更为严重些。2.2.3旋风分离器的磨损旋风分离器的磨损原因是高温烟气流切向加速进入分离器，气流方向发生偏转，物料方向改变，使入口端附近区域（水平烟道）和圆简体的耐火材料受到冲刷。同时该部位的耐

5、火材料较厚，温度梯度也不均匀［4】。因此，过度的热冲击、耐火材料间的相互作用等因素会导致耐火材料出现裂缝、脱落等缺陷，会使表面更加粗糙或有凸起，将进一步加速磨损。2.2.4省煤器的磨损该车间4台锅炉的省煤器不同程度的都出现过泄漏现象，尽管两组省煤器管系迎烟气冲刷两排管子都设有防磨护瓦，与联箱相连的穿墙管都设奋导流板，但是由于循环流化床锅炉物料循环倍率较高，磨损仍比较严重。图3“八字胡”磨损图4一般水冷壁的磨损2.2.7空气预热器的磨损该车间4台锅炉的一次风空气预热器下管箱的泄漏均比较严重，其中3#炉下管箱发现251根管子泄漏，占下管箱总管子数的15%,且换管

6、比较困难，只能进行堵管处理，导致风机出口压力增大，风量减少，影响燃烧。由于设计原因，锅炉排烟温度一直低于设计值（设计值：130〜150°C,运行值：110〜125°C）,排烟温度低极易造成烟气露点腐蚀。本锅炉空气预热器迎烟气冲刷的前一排、两侧墙第一排管子均采用Φ42×3mm的厚壁管（其余管子为Φ40×1.5mm）,而且多发生在下管箱。因此，空气预热器的磨损一是由于风量过大、烟气流速较快对空预器管子的冲刷；二是排烟温度低，对管子造成的腐蚀。三.磨损对策分析3.1设备结构抗磨措施3.1.1水冷壁抗磨损措施1.对交接处的耐火

7、材料形状进行了修整，采用了反冲设计原理，消除了下行物料对该处的冲击，使管子不受磨损，并修补热喷涂层，使最长连续运行吋间突破了50天。2.对该部位2m高度范围内加装防磨罩,直接隔断物料颗粒对管子的冲击，最长连续运行吋间超过150天，但防磨罩未能将鳍片焊缝完全包覆，鳍片焊缝处的磨损还没冇消除，每次检修都要进行大量的修补工作。4.对不规则管壁磨损部位进行治理，取消炉膛的4个观察孔，并将开孔处的弯管改为直管，取消密相区上部2个温度测点，对稀向区2处测点邻近的水冷壁管加装防磨罩。3.1..2空气预热器抗磨损措施1.在磨穿的管子内镶套短管，封堵磨穿处，停炉检修中对下管箱

8、加装防磨套管，防磨套管高出管板150mm,这样即使套