CFB锅炉水冷壁管磨损原因及防磨防爆对策

2023-03-16

太原锅炉集团有限公司(太原锅炉厂)技术宣

一、水冷壁管磨损的原因

水冷壁管磨损是CFB锅炉中与材料有关的最严重的问题。炉内水冷壁磨损可分为以下几种情形。

1、水冷壁管卫燃带过渡区域的磨损

该磨损区域从卫燃带延伸至水冷壁管以上500mm左右。磨损机理有两个:一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体燃料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反,因而在局部产生涡流;二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交接面区域产生流动方向的改变,产生对水冷壁管的冲刷。

2、炉膛角落区域水冷壁磨损

在目前运行的循环流化床锅炉中,发现炉膛角落区域水冷壁磨损比较严重,其原因可能是角落区域内沿壁面向下流动的固体物料浓度比较高,同时流动状况也收到破坏。

3、不规则区域管壁的磨损

不规则管壁包括穿墙管,炉强开孔处的弯管、管壁上焊缝、管壁间的鳍片焊缝不平整以及有关安装剩余的铁件等。运行经验表明,即使很小的几何尺寸不规则也会造成局部的严重磨损。

4、一般水冷壁管的磨损

从目前运行的循环流化床锅炉看,一般水冷壁管的磨损虽然普遍存在,停炉检查时也发现管壁被磨损的光亮,但年磨损量较小,属于均匀磨损。

二、水冷壁管的防磨防爆对策

针对循环流化床锅炉水冷壁管的磨损原因,可采取以下对策。

1、水冷壁管卫燃带交接处的防磨防爆对策

冷态实验和运行的流化床锅炉表明,壁面处向下流动的高浓度固体物料流对管壁磨损有重要影响,因此在水冷壁管上加焊挡板(在挡板上下亦可浇注耐火耐磨材料)以阻止向下流动的固体物料,可达到水冷壁管防磨的目的。运行表明,采用此种措施后水冷壁管的磨损大大减轻。第二种防磨方法是改变水冷壁管的几何形状,耐火耐磨材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直。这样固体物料沿壁面平直下流,消除了易磨区。第三种防磨方法可配合上述两种方法进行,即对易磨区的水冷壁管进行防磨喷涂,这种方法也可单独进行。目前运行的循环流化床锅炉几乎对此易磨区进行了防磨喷涂。运行证明,喷涂后3年内不会磨损到水冷壁管母材,有效地减少了水冷壁管的磨损和爆管。

2、炉膛角落区域水冷壁管的防磨防爆对策

炉膛角落区域水冷壁管的磨损也相当严重,特别是由于安装原因,造成密封鳍片的上下重叠,凹凸不平,运行中不仅磨损鳍片也冲刷管壁。此处防磨的最有效措施是将角落的鳍片焊上销钉,浇注上耐火耐磨材料。运行表明,其效果较好,得到了广泛应用。


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