循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的防磨措施

在循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行中，燃料、燃料灰、石灰石以及反應(yīng)產(chǎn)物的固體床料，在爐膛―分離器―返料器―爐膛這一封閉循環(huán)回路里處于不停的高溫循環(huán)流動(dòng)中，在循環(huán)回路的相應(yīng)部位會(huì)產(chǎn)生一定的磨損。磨損嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鍋爐的安全運(yùn)行，因此調(diào)查分析循環(huán)流化床鍋爐的磨損原因，并針對(duì)磨損現(xiàn)狀采取必要的措施，對(duì)安全生產(chǎn)、提高機(jī)組運(yùn)行效率、發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)等都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

循環(huán)流化床鍋爐與傳統(tǒng)的煤粉爐不同，床料在爐膛內(nèi)不斷地進(jìn)行內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此，在循環(huán)回路的相應(yīng)部位會(huì)產(chǎn)生一定的磨損。磨損嚴(yán)重時(shí)不僅影響鍋爐的安全運(yùn)行。因此調(diào)查分析循環(huán)流化床鍋爐的磨損原因，并針對(duì)磨損現(xiàn)狀采取必要的措施，對(duì)安全生產(chǎn)、提高機(jī)組運(yùn)行效率、發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)等都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。下文主要對(duì)磨損現(xiàn)狀、機(jī)理、影響磨損的因素及主要防磨措施加以論述。 

一、循環(huán)流化床鍋爐的磨損與原因分析 
　　在循環(huán)流化床鍋爐中，受熱面、金屬部件和耐火材料的磨損主要表現(xiàn)為沖蝕磨損。沖蝕磨損是指流體或固體顆粒以一定的速度和角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。沖蝕磨損包括沖刷磨損和撞擊磨損，沖刷磨損，顆粒與固體表面的沖擊角較小，接近平行；而撞擊磨損顆粒相對(duì)于固體表面的沖擊角較大，接近于垂直。 
　　運(yùn)行的理論和經(jīng)驗(yàn)使我們知道，當(dāng)物料流動(dòng)方向與受熱面管束表面方向一致且管束表面比較光滑時(shí)，磨損速率小且比較穩(wěn)定；相反管束比較粗糙時(shí)，磨損速率就大。物料流動(dòng)方向與管束表面夾角增大，磨損速率也相應(yīng)增加。當(dāng)物料密度大、粒度大、硬度大時(shí)，磨損速率也大。管束表面處于高溫下，其硬度較大，耐磨性較好磨損速率也小。 
二、影響磨損的主要因素分析 
　　影響循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的因素很多，主要有燃料特性、床料特性、物料循環(huán)方式、運(yùn)行參數(shù)、受熱面結(jié)構(gòu)與布置方式等。 
　　1、燃料特性的影響 
　　眾所周知，循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)點(diǎn)之一是燃料適應(yīng)性廣，因此不同燃料特性與受熱面、耐火材料的磨損密切相關(guān)。 
　　2、床料特性的影響 
　　（1）床料粒徑的影響 
　　床料粒徑、濃度與磨損能力有密切關(guān)系，也直接關(guān)系到受熱面磨損狀況，當(dāng)床料直徑很小時(shí)，受熱面所受的沖蝕磨損很小。 
　?。?/span>2）顆粒形狀的影響 
　　通常認(rèn)為，帶有棱角的顆粒比近似球形的顆粒更帶有磨損性，所以隨著顆粒球形度增加磨損量減小。 
　?。?/span>3）床料的硬度的影響 
　　對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐，必須注意的是床料在爐內(nèi)停留一段時(shí)間后其表面會(huì)生成一層膜，其硬度要比新鮮床料硬度高得多，因此在循環(huán)流化床鍋爐中，受熱面的磨損將主要取決于床料表面膜層的硬度。還有就是床料成分不同硬度不同，所帶來的磨損也就不同。 
　　3、運(yùn)行參數(shù)的影響 
　　運(yùn)行參數(shù)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的磨損影響是最主要的影響因素。 
　　（1）床溫的影響 
　　循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行床溫直接影響著煙氣的溫度和受熱面的溫度。它們成正比，運(yùn)行時(shí)床溫升高，煙氣和受熱面溫度也隨之升高。 
　　一般情況下，循環(huán)流化床鍋爐的床溫在850-950℃之間，即使超出床溫上限，也沒有達(dá)到灰的軟化變形溫度，所以溫度變化不會(huì)影響到飛灰的硬度。也就可以說循環(huán)流化床鍋爐床溫的變化不會(huì)影響到飛灰的磨損性能。但溫度變化會(huì)影響受熱面溫度管壁溫度，管壁溫度變化，很大程度上影響到金屬材料的硬度。 
　　（2）煙氣速度的影響 
　　實(shí)驗(yàn)證明沖蝕量和煙速成正比，關(guān)鍵在于灰粒具有動(dòng)能，所以沖蝕磨損也就存在。

三、防磨的主要技術(shù)措施 
　　1、選擇合適的防磨材料
　　防磨材料主要指選擇適合于流化床鍋爐使用的防磨材料，例如金屬和非金屬材料、耐火內(nèi)襯材料及金屬表面進(jìn)行噴涂處理的材料等，其中耐火內(nèi)襯材料是最主要的防磨材料。 
　　一般遵循以下通用的原則：既要成本低，又要滿足鍋爐以下的要求；其次對(duì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果、易出故障的部位則應(yīng)當(dāng)使用余量足夠的材料。 
　　2、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。 
　　耐火內(nèi)襯材料進(jìn)行噴涂。 
　　3、運(yùn)行防磨 
　　循環(huán)流化床鍋爐燃料顆粒組分是影響其運(yùn)行穩(wěn)定的關(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。 
　　如果運(yùn)行顆粒組分中粗顆粒較多，燃燒室密相區(qū)燃燒份額過大，床溫高易結(jié)焦，為了防止結(jié)焦，通常采用大風(fēng)量運(yùn)行，這樣會(huì)引起煙氣量、煙溫的變化、飛灰濃度大、煙氣流速增大，加速受熱面的磨損。 
　　因此，在運(yùn)行中應(yīng)首先控制好床料及煤粒的篩分比。調(diào)整好風(fēng)量。降低煙氣流速，降低煙氣粒子濃度和粒子直徑，以減少磨損。