循环流化床锅炉磨损原因与预防措施.doc
《循环流化床锅炉磨损原因与预防措施.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《循环流化床锅炉磨损原因与预防措施.doc(19页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、浅析循环流化床锅炉磨损原因与预防措施摘要:本文分析了解了循环流化床锅炉受热面磨损的机理。易发生磨损的部位,提出减少磨损的运行管理措施。关键词:循环流化床锅炉 磨损 原因分析 预防措施循环流化床锅炉经过十几年的运行实践证明,凡是从事该炉型不论是工程技术人员,还是管理人员、维护修理、运行操作人员都有过一段艰难史,都受过由于经验少,调整不当出过一些事故,都有过一筹莫展的时候,特别是在防磨问题上都觉得有劲使不上。所以曾有过一段时间,人们一提起磨损就有一种谈虎色变的心理,就有一种唉声叹气的感觉。从循环流化床锅炉的运行原理和防磨机理分析,防磨治理工作是一个长期的、耐心细致的、兢兢业业的工作,而不是一个一朝
2、一夕的工作,更不是一个一劳永逸的工作。要想知道梨子什么滋味,就必须亲口去尝一尝,要想治理磨损,就必须首先去研究磨损的机理和产生磨损的原因。经常根据运行中出现的新情况,磨损后出现的新问题,从磨损机理上分析并找出产生磨损的根源,而后再去研究措施,讨论、制定方案进行彻底根治是唯一的办法。如草率行事不进行磨损机理的研究,不去深入分析磨损的原因,不做细致的考察,而任意采取一种防磨措施,有时是不尽得当的,收效就更谈不上了,甚至有时起到了画蛇添足多此一举的作用。更为严重的是如果采取的防磨办法、防磨措施不妥当,还会加剧该处磨损,往往是事与愿违,最终发生了一次次漏泄事故后,再去重新研究方案进行治理,结果是多交了
3、一次次学费。有许多时候真是痛中思痛,追其根本原因就是马虎草率所致,就是对产生磨损机理不去研究和探讨,说轻了是对工作不负责任,说重了是对防磨技术不懂,拿着企业效益当儿戏的具体表现。 循环流化床锅炉具有煤种适应性强、燃烧效率高、污染物排放低和负荷调节性能好等优点,是目前推广应用的炉型之一。但是,由于炉内有大量的床料及循环物料,煤在物化状态下低温循环燃烧,造成烟气中含有大量的飞灰颗粒,这些灰粒高速冲刷水冷壁管、对流受热面等部位,使其壁面受到剧烈磨损,发生局部的严重破坏,甚至导致停炉事故。因此,了解飞灰磨损规律,找出主要磨损部位及原因,选择合理的防磨措施,进行合理的技术改造,保持锅炉最佳方式运行,使磨
4、损损害减少到最小程度,无论从安全或经济上都是非常必要和及时的。循环流化床锅炉的燃烧采用的是低温循环燃烧,它的燃烧效率之高主要是靠多次的大循环和炉内成千上万个小循环来实现的。我们可以将炉膛沿高度切成若干个截面,由于高度的不一样,在各个截面上的载热体浓度和物料的直径也不一样。可以得出一个结论:物料的浓度和物料粒子直径是与高度呈反比例变化的。在布风板上的风帽出口处风速很高,可达3545m/s,甚至更高。运行中的物料和刚入炉的013mm及有一定级配比的原煤立即被流化,并在炉膛中心向上运动。经分析可知,凡是向上运动的物料粒子,不论其直径大小,都同时受着三个方向的作用力:即粒子本身的重力,烟风流动对粒子向
5、上的推动力和粒子与粒子之间在运动时的磨擦力。当粒子本身的重力和粒子之间的磨擦力之和,大于烟风流动对粒子向上的推动力时,该粒子就会向下降或向烟风推动力较小的四周飘移。从中心向四周飘移的粒子在本身重力的作用下,沿着水冷壁管外表面向下滑动(有许多资料介绍向下流动的物料叫贴壁灰),在向下滑动的过程中磨损也就开始了。经研究和实践证明,物料对管子的磨损量的大小是与物料的浓度、炉膛内压力、物料的粒子直径、物料运动速度的三次方等因素成正比,而与燃用煤种的可磨性系数成反比。我们知道沿炉膛高度的任一个截面,其粒子直径和单位容积内物料质量均不相等。若取任一截面为例进行分析,当物料粒子的重力和磨擦力之和大于或等于烟风
6、向上的推力时,粒子就会下降或停止向上运动,并向四周飘移后沿水冷壁管外壁和鳍片下滑。所以说沿高度向下滑动的物料越往下越多,在重力加速度的作用下,越往下流速越快,越往下物料直径越大,越往下炉内压力越高,所以越靠近密相区磨损就越严重,这是一个不争的事实。根据济南锅炉厂设计生产的高温、高压,还是次高温、次高压外置式高温分离的循环流化床锅炉设计的循环倍率计算,在循环的物料中约有58%左右是新入炉的煤,在底料中视煤种而定,如入炉煤矸石较多,热值较低,粒度又较大,这时底料中含煤量就较多,无论怎么讲90以上均是循环物料。在炉内的整个燃烧过程中,入炉煤在燃烧后放出自己本身热量,首先建立燃烧场的温度而后传给炉内的
7、循环物料,最后才传给各受热面和维持物料循环途中的空间温度。较大颗粒的燃料在循环中燃烧了自己,使原来的颗粒变小或全部变成了细灰,参加多次的循环后被排往大气,较大颗粒的物料继续参加流化循环,最后从放渣管被排往炉外,炉内的气、固两种物质每时每刻总是这样周而复始地进行着。所以说燃用一些热值较高的煤,且成灰性又较好,颗粒度比较均匀且级配比又比较合适,循环倍率和炉内流速又接近设计值,这时的磨损就较轻。相反经常燃用成灰性不好,可磨性系数又较小,煤矸石较多,颗粒又较大,级配比也不合适,相应对受热面磨损就较重,就会经常发生由于磨损造成爆管漏泄事故。运行中的调整对产生磨损也至关重要。我们知道磨损量是于物料运动速度
8、的三次方成正比例关系,若在其它因素变化不大的情况下,气、固两种物质的运动速度是产生磨损的关键所在。循环流化床锅炉带负荷不是靠多送风强化燃烧来实现的,而主要是靠调整循环物料浓度,确保循环倍率,保持合适的炉膛温度来实现的。炉膛温度偏高易产生结焦不安全,送风量偏大炉膛温度虽有下降可又不经济,而且送风量偏大、流速必然加快,磨损就很严重。炉膛温度最高不应超过煤的t1温度减去100150,这是比较安全的炉膛温度,过剩空气系数保持=1.31.35是比较经济的数据。严格控制运行参数在合理的范围内,是当班操作人员的责任,也是衡量一个司炉人员操作水平、技术素质高低,责任心好坏的主要标准。严格控制多余的送风量入炉,
9、维持合理的过剩氧量,不仅是一个降低风速、减少磨损的单一问题,也是一个确保安全经济运行、节约能源的问题。锅炉在运行中排烟损失q2占总损失的70%以上,而构成排烟损失的主要因素:一是排烟温度,二是排烟体积。因此,合理调整一、二次风比例和送、引风量,减少排烟体积,有效地降低各处的烟、风速度,是运行中必须高度关注的。所以我们必须清醒地认识到,较多的送风量不但提高了烟、风速度,而且还会加剧各处的磨损,降低锅炉的效率,浪费厂用电量,经常还会发生由于磨损漏泄的停炉事故。所以说,运行中送风量的多少,应以合适的过剩空气系数为标准,以确保安全生产为原则,以提高锅炉的经济运行为核心,以为企业多创效益为目的,以节约能
10、源保护环境为出发点。经过对循环流化床锅炉的运行和磨损分析得知,炉膛内气、固两种物质的运动是错综复杂的,是由两个大循环和炉内成千上万个小循环构成的。对水冷壁系统中产生的磨损,就是运动的物料对管子表面滑动冲刷所造成的。关于产生磨损的轻重,可用一句话来概括,就是气、固两种物质的运动方向与水冷壁管中心线互相平行时,这时产生的磨损量最小且均匀,我们称这种磨损叫均匀磨损,而均匀磨损对炉子的安全运行影响不大,每年约几丝或十几丝;一旦气、固两种物质的运动方向与水冷壁管中心线产生了不平行,这时就形成了一个的夹角,哪怕这个夹角非常小,这时的磨损就比较严重,夹角越大、磨损越重,从0.1度开始,到90度最大,我们称这
11、种磨损叫局部磨损。局部磨损速度之快、危害之大是目前任何一种炉型都无法比拟的。我们用局部磨损严重是循环流化床锅炉的运行“专利”来形容一点也不过分,所以说循环流化床锅炉只要运行就会有磨损,这是一个不争的事实。对于两种磨损,特别是局部磨损必须给以高度的重视和采取一些必要的、正确的防磨治理措施其意义十分重大,也是防磨工作中的重中之重,更是搞好循环流化床锅炉安全经济运行最主要的问题所在。不将炉子的局部磨损治理好,不在局部防磨上下功夫,只讲确保锅炉的安全经济运行那是一句空话。磨损的治理经过对运行调整及磨损机理的肤浅分析,我们知道在水冷壁系统中,气、固两种物质运动方向一旦和管子中心线形成了夹角,磨损就十分严
12、重,所以说炉膛受热面上绝对不能有影响物料循环的杂物,一些不太主要的测温、测压元件尽量减少,能取消的尽量取消,能改变位置的一定要改变位置,确保水冷壁受热面平整、光滑。省煤器管和过热器管在迎风侧的右3550和左310325磨损较重,其他的角度区磨损就非常小。在弯头处和边排管束处只要有烟气走廊存在,磨损就非常严重,所以一定要消灭烟气走廊。关于均匀磨损是循环流化床锅炉固有的特性,是无法抗拒的事实,怎么样治理好局部磨损是确保该炉型安全经济运行的关键所在,也是防磨工作的核心任务和头等大事。就目前投放市场运行的循环流化床锅炉,不论出力多少,压力等级多高;也不论是床上和床下点火以及有、无惯性分离的炉型,其在密
13、相区的末端、水冷壁管和流化床上的混凝土接合处均有较严重的局部磨损,主要原因就是沿水冷壁管及鳍片下滑的物料碰到突出的混凝土时,使物料改变了原来的运动方向,已改变了运动方向的循环物料就会四处飞溅,这时四处飞溅的物料就与水冷壁管中心线形成了一个夹角,这个夹角的大小视碰到异物的大小和碰到异物时的角度而定。由于飞溅的物料是呈360度全方位的,飞溅到炉膛部分的180度不会对受热面产生任何磨损,而另外的180度物料飞浅后反弹到受热面管上就会冲刷水冷壁,飞溅的物料就在该处产生了局部磨损,从磨损后留下的迹象分析得知,碰到的异物越大,飞溅物料量越大,磨损量也就越严重,这就证明了飞溅物是产生磨损的主要因素。 现在有
14、些锅炉生产厂家在制造中对该部位采取了喷涂处理,应该讲在磨损严重处进行喷涂处理是目前防止磨损最好的一个办法,也是治理该处磨损的最佳途径,所以美国福斯特惠乐公司水冷壁管采用复合材料。但目前就从技术、材料方面讲喷涂存在着一些弊端,如采取喷涂,一不影响受热面积,二不影响带负荷,但是经过运行一段时间后,喷涂的地方和未进行喷涂的地方结合处产生了磨损怎么办?喷涂的质量不好脱落了怎么办?只好再去喷涂。可目前对喷涂技术、施喷人员的素质、以及喷涂材料质量等都不算太过关,喷涂办法虽好,但现场很难收到理想的效果,所以理论和实践是有一定差距的。如在喷涂后的磨损处再采取堆焊,由于该处的材质不同又无法进行,所以不易采用本办
15、法(如本企业有喷涂材料和施喷人员,采用此办法是最为合适的)。处理该处的磨损,比较简单的办法就是用同材质的焊条经烘干后,由合格的高压焊工在有磨损处进行堆焊补平,每次停炉都进行检查如有磨损就进行处理,既节省时间,又节省费用,堆焊后的焊道高于母材也不要紧,运行一段时间后就会自然磨的很平,而决不会产生在磨焊道的同时磨损水冷壁管。如在喷涂后的地方堆焊有难度时,可采用一种Sic防磨异形砖将局部磨损点移开,在易堆焊处挂上这种瓦,实在没有办法又没有防磨异形砖,也可以在水冷壁上焊轧钉后再打7070mm耐磨混凝土,将由于喷涂产生的局部磨损保护起来,这种办法经过近十年来的运行实践检验效果也较好。这是没有办法的办法,
16、是被迫采取的缓和之计,是违背磨损机理的临时防磨措施。如果水冷壁管的避让弯处耐磨混凝土做的非常平滑,又没有凸出的地方完全不用进行喷涂,如果不进行喷涂,也就不会产生局部磨损,许多厂该处没进行喷涂也运行了许多年没出问题。所以说在该处进行喷涂是多此一举,是解心疑,是画蛇添足,结果是事与原违。如果已产生了局部磨损,打圈梁和褂防磨砖引开的距离不易太远,约在磨损处的上方100200mm为宜,如太远起不到保护磨损处的作用。现新生产的炉型在密相区上方都有一个避让弯管,密相区的防磨浇注料做完后一定不许超过膜式水冷壁的鳍片,最好负于1012mm而且要非常平滑,使下滑的物料保证落在密相区防磨浇注料下方的180?200
17、mm处,严防下滑的物料二次飞浅到避让弯管的下方,造成新的磨损点,许多厂就吃过这个亏,经长时间的运行后循环物料会对避让弯下方的混凝土产生磨损时,借停炉机会再补上混凝土即可。凡是出厂有避让弯管的炉子,建议最好不在该处进行喷涂,可要求锅炉厂将避让弯管向上做高一些即可。 循环流化床锅炉由于生产厂家不同,所采取的循环倍率、分离方式及返料温度也不同。在这循环分离器的入口处,由于气、固两种物质的流动方向均转变了90(只是炉子大小不同,出口尺寸也不同,各处的曲率半径也有差异),对水冷壁管的迎风侧均产生了较重的磨损。特别是旋风分离器入口的耐火耐磨材料和烟气冲刷的靶区,由于速度较高曾造成过多次旋风筒顶磨损严重,停
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 循环 流化床 锅炉 磨损 原因 预防措施