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410th循環(huán)流化床鍋爐磨損分析及改造措施

文檔作者：默會(huì)龍，王強(qiáng)，白曉玲，徐彬文檔來源：中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司熱電廠			點(diǎn) 擊數(shù)：
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熱電技術(shù) 2014年第3期(總第123期)
4 1 0t／h循環(huán)流化床鍋爐磨損分析及改造措施
默會(huì)龍，王強(qiáng)，白曉玲，徐彬
中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司熱電廠，新疆克拉瑪依833699)
摘要針對(duì)DG410／9．81一II型循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨
損、風(fēng)帽、澆注料磨損的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的防磨措
施，明顯降低鍋爐磨損，大大提高了CFB鍋爐的運(yùn)行周期。
關(guān)鍵詞循環(huán)流化床鍋爐(CFBB) 受熱面磨損措施
防磨梁
1 前言
循環(huán)流化床鍋爐(CFBB)具有強(qiáng)化燃燒、強(qiáng)化傳
熱、燃燒效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)特性好、燃料
適用性廣、灰渣綜合利用性好和污染物排放少等特
點(diǎn)。CFB燃燒技術(shù)以其優(yōu)良的性能、低污染燃燒特
性已經(jīng)成為當(dāng)今世界先進(jìn)可靠的高效潔凈燃煤技術(shù)
之一，也成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤的高效清潔燃燒的發(fā)展方
向。但CFB鍋爐燃燒室內(nèi)受熱面磨損、對(duì)流受熱面
的磨損、耐火防磨層的磨損、風(fēng)帽的磨損等普遍性問
題也成為制約CFB鍋爐大型化、長(zhǎng)周期運(yùn)行的主要
因素。中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司熱電廠有5臺(tái)
DG410／9．81一II型循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐自2008年
調(diào)試運(yùn)行以來，在歷次鍋爐小修過程中發(fā)現(xiàn)金屬受
熱面、風(fēng)帽、澆注料與受熱面交界處等部位均存在不
同程度磨損。針對(duì)以上部位的磨損情況進(jìn)行了相應(yīng)
的分析，采取了爐膛內(nèi)增加防磨梁、更換材質(zhì)、改變
管線位置等改造措施，改造后4號(hào)爐運(yùn)行周期達(dá)到
252天，停爐后檢查未發(fā)現(xiàn)影響運(yùn)行的磨損現(xiàn)象。
2 設(shè)備簡(jiǎn)介
公司擁有5臺(tái)東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG410／9．8I
— II型循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐為高壓、單汽包自然循
環(huán)、循環(huán)流化床燃燒方式，緊身封閉布置。鍋爐主要
由一個(gè)膜式水冷壁爐膛、兩臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器和
一個(gè)汽冷包墻包覆的尾部豎井(HRA)三部分組成。
爐膛內(nèi)布置有屏式受熱面：六片屏式過熱器管
屏和四片水冷蒸發(fā)屏。鍋爐設(shè)有六臺(tái)給煤裝置和兩
個(gè)石灰石給料口，給煤裝置和石灰石口全部置于爐
前，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。
一22 一
爐膛底部是由水冷壁管彎制圍成的水冷風(fēng)室，通過
膨脹節(jié)與風(fēng)道點(diǎn)火器相連，風(fēng)道點(diǎn)火器一共有兩臺(tái)，
各布置一個(gè)高能點(diǎn)火油燃燒器，爐膛兩側(cè)分別設(shè)置
一臺(tái)滾筒冷渣機(jī)。爐膛與尾部豎井之間，布置有兩
臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器，其下部各布置一臺(tái)J閥回料
器。在尾部豎井中從上到下依次布置有高溫過熱
器、低溫過熱器，螺旋肋片管式省煤器和臥式空氣預(yù)
熱器。
鍋爐自2008年開始陸續(xù)完成調(diào)試進(jìn)入正常運(yùn)
行，初期結(jié)合其他廠家運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定鍋爐檢修周期
為三個(gè)月，自投人生產(chǎn)以來已陸續(xù)對(duì)各鍋爐進(jìn)行檢
修，在歷次鍋爐檢修中均發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)受熱面、給料口、
風(fēng)帽等處存在不同程度的磨損，磨損問題成為制約
CFB鍋爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的瓶頸所在。
3 磨損機(jī)理分析
循環(huán)流化床受熱面的磨損分兩大類，一是金屬
受熱面的磨損；二是耐火耐磨內(nèi)襯的磨損。兩種磨
損的機(jī)理有所不同，分述如下：
3．1 金屬的磨損理論分析
按照磨損機(jī)理不同，將磨損分為黏著磨損、磨料
磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞磨損、沖蝕磨損、微動(dòng)磨損
等。在循環(huán)流化床鍋爐床料循環(huán)回路中，由于煙氣
流速高、煙氣中的飛灰量大，爐墻和受熱面受到大量
固體顆粒的沖刷，因此循環(huán)流化床鍋爐的磨損主要
為沖蝕磨損。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稱為沖蝕磨損。
沖蝕磨損分為兩種不同的基本類型沖刷磨損和撞擊
磨損。
沖刷磨損和撞擊磨損沖蝕表面流失過程的微觀
形貌并不是完全相同的。固體顆粒以小角度甚至接
近平行，高速?zèng)_刷時(shí)會(huì)對(duì)被撞擊物體產(chǎn)生一種切削
作用，如果被沖擊的物體經(jīng)不起這種作用，就會(huì)被削
掉很微小的一小塊。當(dāng)這種現(xiàn)象大量重復(fù)出現(xiàn)時(shí)，
固體表面就會(huì)產(chǎn)生明顯的磨損，這種磨損就是沖刷

默會(huì)龍等：410t／h循環(huán)流化床鍋爐磨損分析及改造措施
焊接時(shí)一定要保證上部焊接到位，下側(cè)點(diǎn)焊；可塑料
施工結(jié)束后，等未發(fā)硬時(shí)用泥刀按照1000ram ×
1000ram劃深度為20mm縫。施工中最好是達(dá)到某
一樣標(biāo)準(zhǔn)即可，即表面平整存在和瀝青路面般不規(guī)
則小氣孔，因?yàn)榧裙饣制秸谋砻嬖谶\(yùn)行中存在
吸附性磨損，導(dǎo)致磨損量大大增加。
圖3 單側(cè)返料爐內(nèi)氣固兩相流示意圖
圖4 V字燕尾型抓釘示意圖
爐膛內(nèi)各給料口也是磨損嚴(yán)重的區(qū)域之一，尤
其是爐內(nèi)各給煤口磨損十分嚴(yán)重，廠家設(shè)計(jì)的出煤
口為耐磨材料，由于此部位處于密相區(qū)的高溫、濃物
料沖刷的惡劣環(huán)境中，并且一直受到連續(xù)給煤的磨
擦，因此磨損十分嚴(yán)重，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)給煤15耐磨料全
部沖刷剝落露出銷釘。針對(duì)此問題，在檢修時(shí)將給
煤口處澆注料向下剔除約1cm，再焊接一塊厚度為
1cm不銹鋼鋼板，經(jīng)過改造在鍋爐再次檢修時(shí)檢查
驗(yàn)證，此項(xiàng)措施很好的解決了給煤15內(nèi)襯磨損的問
題。
5 結(jié)束語
CFB鍋爐從2008年7月陸續(xù)投產(chǎn)至今，在五臺(tái)
鍋爐檢修工作中爐內(nèi)增加防磨梁、更換材質(zhì)、改變管
線位置的防磨措施，取得了較好的防磨效果，檢修周
期由初期90天延長(zhǎng)到現(xiàn)在的240天，由于生產(chǎn)運(yùn)行
需要4#爐安全運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)252天，計(jì)劃?rùn)z修停運(yùn)后檢
查未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況。經(jīng)過防磨措施改造后，年
檢修次數(shù)由原來的20臺(tái)／年減少到11臺(tái)／年，由于
啟停爐次數(shù)的減少點(diǎn)火油耗也由原來的160t／年減
少至82t／年。采用合理的防磨措施，受熱面、防磨內(nèi)
襯的使用壽命就可能得到有效的延長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)循
環(huán)流化床鍋爐安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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