導(dǎo)語：循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損控制論文一文來源于網(wǎng)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(fēng)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(guān)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(diào)節(jié)靈活、煤種適應(yīng)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(chǎn)項目上應(yīng)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(chǎn)運行一年后，由于膜式水冷壁磨損嚴(yán)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(dá)到一個月，嚴(yán)重影響了公司的經(jīng)濟效益。為此，公司從檢修工藝和運行調(diào)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(zhì)物體或硬質(zhì)顆粒，產(chǎn)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(yán)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(jìn)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(yīng)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(chǎn)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(xué)性能有關(guān)。

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(jìn)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(jìn)的電弧噴涂技術(shù)，施工過程主要兩部分組成：首先進(jìn)行表面預(yù)處理，然后進(jìn)行耐磨防護(hù)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(yù)處理采用噴砂防銹的方式，噴砂材料選用質(zhì)堅有棱角、粒徑為2～4mm的石英砂，雜質(zhì)含量低于5%，水分低于1%。噴砂前調(diào)整好風(fēng)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(xì)致的除銹和表面粗化。表面質(zhì)量達(dá)到sa3級，表面粗糙度達(dá)到50～80µm。噴砂除銹粗化后，及時進(jìn)行噴焊。噴焊至少分10次完成，使涂層厚度最終達(dá)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(jié)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(yīng)使噴焊層具有很好的紅硬性，用里氏硬度計測得產(chǎn)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(diào)整方面

3.2.1嚴(yán)格控制適宜的風(fēng)量

煙氣流速是影響鍋爐內(nèi)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(guān)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(nèi)沖擊到爐內(nèi)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(fēng)量的大小將直接影響到鍋爐的安全運行。理論上講，運行風(fēng)量略高于最小流化風(fēng)量即可。但在實際操作中，為了提高保險系數(shù)，常以過大風(fēng)量運行，造成煙氣流速過快，這將嚴(yán)重加大鍋爐的磨損，同時增加動力消耗。為此，根據(jù)鍋爐設(shè)計要求，嚴(yán)格控制鍋爐總風(fēng)量不超過361000Nm3/h和底部流化風(fēng)量不超過208000Nm3/h。在鍋爐帶80%B-MCR以上負(fù)荷運行時，應(yīng)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(shè)計給煤量46.93t/h。

3.2.2嚴(yán)格控制入爐煤的煤質(zhì)和粒度

由于循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性廣，可以燃用劣質(zhì)煤，人們就會以為這種鍋爐只適宜于燃用劣質(zhì)煤。實則不然，如果燃用優(yōu)質(zhì)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(zhì)煤，由于其比重大，用風(fēng)量提高，動力消耗增大，磨損加劇。另外如果煤質(zhì)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(zhì)煤，有利于延長運行周期，經(jīng)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(zhì)、灰粒粗大而有棱角，則灰粒的磨損特性增強。因此應(yīng)該嚴(yán)格控制入爐煤的粒度，根據(jù)設(shè)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(jù)鍋爐設(shè)計要求控制鍋爐床壓不超過8Kpa，料層差壓在3874～5180Pa范圍內(nèi)。如果料層差壓偏高，則會需要較大的流化風(fēng)量，相應(yīng)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(jìn)行了熱噴焊處理和加裝防磨平臺；在鍋爐運行過程中嚴(yán)格控制鍋爐用風(fēng)量、嚴(yán)格控制入爐煤的煤質(zhì)和粒度等，經(jīng)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(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍林.J.（英）摩擦學(xué)原理.機械工業(yè)出版社,1981.

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