導語：循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損控制論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

文章摘要：石家莊熱電有限公司采用DG410/9.81-9型循環(huán)流化床鍋爐，由于循環(huán)流化床鍋爐獨特的流態(tài)化燃燒方式，不可避免的造成膜式水冷壁的沖刷磨損，以至于爆管事故頻繁發(fā)生。為此，公司采取的膜式水冷壁局部熱噴焊和控制鍋爐用風量、控制燃煤粒度等措施，有效的降低了水冷壁的磨損，水冷壁爆管發(fā)生率明顯降低，鍋爐運行周期明顯見長，取得了良好的效果。

關鍵詞循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損控制

1前言

循環(huán)流化床鍋爐具有高效、低污染、調節(jié)靈活、煤種適應廣、爐渣綜合利用率高等特點。特別是環(huán)保方面的實用性，使得這種鍋爐近年來在電站和熱電聯(lián)產項目上應用廣泛。石家莊熱電有限公司八期技改工程就采用了四臺DG410/9.81-9型循環(huán)流化床鍋爐。投產運行一年后，由于膜式水冷壁磨損嚴重，水冷壁爆管頻繁發(fā)生，以至于最長連續(xù)運行時間很難達到一個月，嚴重影響了公司的經濟效益。為此，公司從檢修工藝和運行調整兩方面入手，采取措施，控制磨損，成效顯著。

2磨損機理分析

物體表面與磨粒相互摩擦引起表面材料損失的現(xiàn)象叫磨粒磨損。它是指一個表面同它相匹配表面上的硬質物體或硬質顆粒，產生切削或刮擦作用，引起材料表面破壞。在流化床系統(tǒng)中，磨粒磨損現(xiàn)象十分嚴重。

磨粒磨損的機理有三種假說：（1）微切削假說，即磨粒磨損是由于磨料顆粒沿金屬表面進行微量切削過程引起的;（2）疲勞破壞假說，即磨粒磨損是磨粒使金屬表面層受交變應力和變形，便材料表面疲勞破壞;（3）壓痕假說，對于塑性較大的材料，因磨粒在力的作用下壓入材料表面而產生壓痕，從表面層上擠出剝落物。

總之，磨粒磨損的機理是屬于磨料顆粒的機械作用，它在很大程度上與磨粒的相對硬度、形狀、大小、固定程度以及載荷作用下磨粒與被磨表面的力學性能有關。

減少磨粒磨損一般從兩方面采取措施，一是增強材料的抗磨性能；二是防止或減少磨粒進入摩擦表面間。

3采取的控制措施

3.1檢修工藝方面

3.1.1膜式水冷壁局部熱噴焊

采用先進的電弧噴涂技術，施工過程主要兩部分組成：首先進行表面預處理，然后進行耐磨防護噴焊。涂層材料為PT60高強度超耐磨材料，規(guī)格為Φ2.5mm。

表面預處理采用噴砂防銹的方式，噴砂材料選用質堅有棱角、粒徑為2～4mm的石英砂，雜質含量低于5%，水分低于1%。噴砂前調整好風壓和噴砂量，噴砂氣壓為0.5～0.6Mpa，砂流量5～8Kg/min，噴槍與工作面成75度，噴砂速度為5～8m2/h,對施工部位全面細致的除銹和表面粗化。表面質量達到sa3級，表面粗糙度達到50～80µm。噴砂除銹粗化后，及時進行噴焊。噴焊至少分10次完成，使涂層厚度最終達到0.6mm以上。

施工完的噴涂層表面均勻光滑，無麻面、起皮、開裂、脫落等現(xiàn)象，涂層邊緣平滑過渡。

金相宏觀檢查：噴焊層與基體結合致密，無分層現(xiàn)象。

微觀分析：噴焊強化有三種方式：硬化相強化、固熔強化和彌散強化，其中以硬化相強化為主，并且硬化相強化效應使噴焊層具有很好的紅硬性，用里氏硬度計測得產品的噴焊層表面硬度不小于HRC55。

3.1.2加裝防磨平臺

在爐膛密相區(qū)的澆注料頂端，沿高度方向形成一個寬250mm,高210mm的平臺。運行中平臺上形成物料堆積，使沿爐膛壁面下流的固體物料在下落時實現(xiàn)軟著陸，改變下流物料的運動速度，減小固體顆粒對水冷壁的局部沖刷磨損。

3.2運行調整方面

3.2.1嚴格控制適宜的風量

煙氣流速是影響鍋爐內壁磨損最主要的因素，研究表明，磨損量與煙氣流速的3次方成正比關系。煙氣流速的大小直接影響到流動飛灰的運動動能和單位時間內沖擊到爐內壁的灰粒量。循環(huán)流化床鍋爐的運行是流態(tài)化的高溫物料懸浮燃燒，風量的大小將直接影響到鍋爐的安全運行。理論上講，運行風量略高于最小流化風量即可。但在實際操作中，為了提高保險系數(shù)，常以過大風量運行，造成煙氣流速過快，這將嚴重加大鍋爐的磨損，同時增加動力消耗。為此，根據鍋爐設計要求，嚴格控制鍋爐總風量不超過361000Nm3/h和底部流化風量不超過208000Nm3/h。在鍋爐帶80%B-MCR以上負荷運行時，應控制氧量在4%以下。燃用任何煤種時，鍋爐總煤量不得超過額定工況下的設計給煤量46.93t/h。

3.2.2嚴格控制入爐煤的煤質和粒度

由于循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應性廣，可以燃用劣質煤，人們就會以為這種鍋爐只適宜于燃用劣質煤。實則不然，如果燃用優(yōu)質煤，循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢則更明顯，運行工況更好，消耗低，排渣熱損失小，燃燒效率明顯提高。若燃用劣質煤，由于其比重大，用風量提高，動力消耗增大，磨損加劇。另外如果煤質變差，灰分增加，燃煤量增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，也會加重水冷壁磨損。所以，燃用優(yōu)質煤，有利于延長運行周期，經濟效益明顯。

灰粒磨損特性指灰的硬度、溫度、形狀和顆粒大小等的影響。如果灰中多硬性物質、灰粒粗大而有棱角，則灰粒的磨損特性增強。因此應該嚴格控制入爐煤的粒度，根據設計要求，保證入爐煤粒度d50=1mm,最大粒徑不超過8mm。

3.2.3控制鍋爐床壓

根據鍋爐設計要求控制鍋爐床壓不超過8Kpa，料層差壓在3874～5180Pa范圍內。如果料層差壓偏高，則會需要較大的流化風量，相應會增加動力消耗和磨損。

4取得的成果

石家莊熱電有限公司的循環(huán)流化床鍋爐在檢修時分別進行了熱噴焊處理和加裝防磨平臺；在鍋爐運行過程中嚴格控制鍋爐用風量、嚴格控制入爐煤的煤質和粒度等，經過一年多的運行與試驗觀察，膜式水冷壁磨損情況明顯減輕，因磨損發(fā)生爆管的現(xiàn)象明顯減少，鍋爐運行周期大大增長，取得了較好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]霍林.J.（英）摩擦學原理.機械工業(yè)出版社,1981.

[2]周善斌等.熱噴焊技術在膜式水冷壁上的防磨應用.熱電技術,2002；（4）.