循环硫化床锅炉承压部件磨损相关因素及其解决策略探析

循环硫化床锅炉承压部件磨损相关因素及其解决策略探析

辛敏

东糖集团有限公司广东东莞523000

摘要：进入21世纪以来，我国经济得到了快速发展，同时我国的科学技术也在不断的发展。人们的生活由于经济发展以及科学技术的发展发生了翻天覆地的变化。为了使我们的生活条件变得越来越好，就需要我们对每一种现代化科学技术以及工业生产技术进行深入的研究，以此提高我们的生活水平。在进行科学技术以及工业生产技术进行研究过程中，我们着重对循环硫化床锅炉承压部件磨损因素进行分析，在此基础上提出有效的解决措施。为提高机组运行提供有效的保障。本文主要通过循环硫化床锅炉承压部件磨损相关因素及其解决策略探析。

关键词：循环硫化床锅炉；承压部件磨损；解决措施

循环流化床锅炉技术是近些年来快速发展的一项技术，该技术具有高效低污染清洁优点。世界范围内这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理厂利用等行业已经开始了广泛的商业使用，并且开始向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉方向进行发展;国内在循环流化床锅炉技术研究、开发和应用也在近年逐渐兴起，我国已有数百台循环流化床锅炉已经投入运行或者正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。但是，结合实际工作发现，上海锅炉厂的超高压中间再热·循环流化床锅炉的锅炉型号是SG-M440/13.7CFB-M564，在运行过程中出现了磨损问题，其磨损的主要因素包括：循环流化床锅炉燃烧室管壁、燃烧室下部床层管壁及炉膛角落区域水冷壁磨损比较严重，本文主要通过循环硫化床锅炉承压部件磨损相关因素及其解决策略探析。

1.循环硫化床锅炉承压部件磨损相关因素

循环硫化床锅炉是以鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此在鼓泡床的一些理论知识和概念可以使用于循环流化床锅炉。但是，二者又存在巨大的差别。先前的循环流化床锅炉流化速度比较其他锅炉设备相对来说要高出许多，故而又称为快速循环循环床锅炉。

1.1吊挂管迎风面受磨损分析

针对相同粒子密度的颗粒稳定排列组成的床层中，在固定床中通过的气体流动速度极低的情况下，伴随着风速的突然增加，床层压力会出现逐渐性增长，而且在风速快到一定时，床层压力将会达到高峰，床层压力稍微超过床层原先压力，之后，出现风速继续增长，固定好的床会突然散开，床层压力缓慢跌至床层的原先压力[1]。如果床层是由不均匀的分散小颗粒组成，其主要特点为：在大颗粒还没有进行运动之前，床层内的小颗粒已经出现部分流动，床层从固定床演变为流动，在此过程中，我们往往不能明显观察到这现象，进而出现分层流化的现象。综上，循环硫化床锅炉承压部件磨损一部分原因是吊挂管迎风面受磨损造成的[2]。

1.2水冷壁的磨损分析

对于水冷壁的磨损来说，主要体现在两大方面，即为：（1）炉膛浓相区水冷壁的下部磨损。锅炉中燃烧室下方床层小颗粒运动的速度和运动轨迹都是混乱的。处于下部床层一旦出现较密集流化状态时，极大造成了下方水冷壁管冲蚀磨损问题[3]。小部分循环流化床锅炉，尤其是国内以前设计的循环流化床锅炉，在多次风以下的密集鼓泡流化床区域，而且在密集处还布置有埋管受热面，这部分受热面极易导致磨损，主要磨损形式与鼓泡流化床锅炉内的埋管磨损基本一样，影响因素主要流化速度以及床料特性等。（2）炉膛浓相区水冷壁的上部磨损。有别于下部，燃烧室下部床层颗粒运动速度和运动轨迹是有规则的的。上部床层处于密集流动，导致水冷壁管冲蚀磨损问题。大部分循环流化床锅炉，尤其是国内先前设计的循环流化床锅炉，受热面易受磨损破坏，其磨损形式与鼓泡流化床锅炉内的埋管磨损存在相同点，影响因素主要有埋管特性、埋管温度及其布置形式等。

2.循环硫化床锅炉承压部件磨损解决策略探析

在现代锅炉应用中，循环硫化床锅炉应用十分广泛，但是在使用的过程中出现了诸多的问题，例如：吊挂管迎风面受磨损、炉膛浓相区水冷壁的下部磨损以及炉膛浓相区水冷壁的上部磨损等。为了有效使用循环硫化床锅炉，故而需要有效的解决循环硫化床锅炉承压部件磨损问题，具体内容如下：

2.1循环流化床锅炉中需要敷设耐火材料的部位

对于循环流化床锅炉的燃烧工况，固体颗粒对受热面的磨损问题，是目前主要影响循环流化床经济运行和进一步发展的因素。在锅炉运行过程中，锅炉零件由于制作材料、技术等原因导致磨损失去作用，为了解决循环流化床锅炉中磨损问题，便需要设计者在设计锅炉零件过程中在充分了解磨损原因，对锅炉各个零件部件制作，依据零件发生磨损原因的不一，采取不同的应对防磨技术[4]。与此同时，要定期的对锅炉零件进行有效的维护。其主要有以下几种方法：（1）选取所用的材料要好；（2）使用有效的设计方式；（3）锅炉采用耐磨耐火材料来进行制成受热面。故而，在较多的地方有必要进行设计为耐火、防磨。耐火材料相当一部分是用于物体的分离，最为主要的分离器是工作时温度为九百摄氏度上下的旋风分离器，但是尤其不良因素，例如：体积过于庞大，旋风筒内衬壁管较厚、耐火材料及在建筑筑要求较高。

2.2.炉膛温度的控制

在循环流化床中，炉膛温度一般在控制在850摄氏度到950摄氏度，在这个温度范围时常出现热冲击以及温度循环变化，燃烧室内最高温度有可能在较短时间内就高达500摄氏度，一周内会出现多次的温度循环变化，进而导致多次停炉。一般情况下在炉膛水冷壁上设置一层耐温材料，以便在必要时能经得起迅速热量冲击，冷壁能够很好地应对温度循环变化，使耐火材料不发生胀裂得到了有效的保障。因此为了有效保障循环流化床锅炉的安全可靠运行，就需要加强耐火材料的稳定性。为了提高耐火材料的稳定性，就需要现代技术进行独特的加工[5]。

2.3控制好入炉煤

循环硫化床锅炉在运行过程中，需要对煤进行有必要的刷选，煤的充分燃烧，可以确保进入流化床的煤炭颗粒不会超过锅炉所需要的浓度。在进行煤炭选择上，需要专业的技术人员进行刷选，同时制定好相关的规章制度。为了切实有效的提高煤炭的使用率，需要专业技术人员按照规章制度选取煤炭，以确保锅炉正常的使用。

2.4水冷壁的磨损解决措施

如前所述，水冷壁的磨损主要体现在炉膛浓相区水冷壁的下部磨损、炉膛浓相区水冷壁的上部磨损两大方面，因此有必要针对这两大方面的磨损采取有针对性的解决措施，具体措施为：（1）对于炉膛浓相区水冷壁的下部磨损，需要在下部床层设置一些耐火材料；与此同时，为了减少磨损，需要将设置的耐火材料放置到多次风喷嘴上方[3]。（2）对于炉膛浓相区水冷壁的上部磨损，需要在上部床层敷设耐火材料。

3.结语

随着我国的科学技术也在不断的发展，在进行科学技术以及工业生产技术进行研究过程中，我们着重对循环硫化床锅炉承压部件磨损进行分析，发现循环硫化床锅炉承压部件磨损存在诸多原因，例如：吊挂管迎风面受磨损、炉膛浓相区水冷壁的下部磨损及炉膛浓相区水冷壁的上部磨损等。因此就需要在循环流化床锅炉中需要敷设耐火材料的部位、炉膛温度的控制及控制好入炉煤等做好相关工作。相信从以上方面进行完善，我国的循环硫化床锅炉承压部件磨损问题会得到良好的解决，为循环硫化床锅炉承压部件延长使用寿命奠定夯实的基础。

参考文献：

[1]闫钟灵，于孝宏，焦安福，刘晓东，从培庆，钊建民.循环流化床锅炉防磨防爆技术探讨[J].电力技术，2008，06：26-31.

[2]朱志千.“DG130/9.8-3”型循环硫化床锅炉承压部件焊接工艺的应用与实施[J].现代机械，2008，03：56-58.

[3]刘晓东，胡志宏，徐钦田，董凤亮，于孝宏.大型CFB锅炉运行中磨损和排渣问题的解决[J].中国电力，2005，04：20-25.

[4]刘永，董凤亮，姜义道.循环流化床锅炉在设计、安装、检修中应注意的若干问题[J].锅炉制造，2005，04：33-35.

[5]赵金表，杨优栋，孙西玉，姜运健.河北南网电厂锅炉四管爆漏情况分析及预防措施[J].河北电力技术，1995，04：9-13.