浅谈循环流化床锅炉磨损分析与对策.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈循环流化床锅炉磨损分析与对策 1延安石油化工厂动力车间; 2延安炼油厂热动力车间 摘要：循环流化床锅炉的磨损是影响长周期运行的关键因素，本文介绍了延安石油化工厂动力车间循环流化床锅炉的原理，同时对磨损部位和原因进行了分析，并初步提出了解决对策。 关键字：循环流化床锅炉；磨损分析；解决对策； 循环流化床锅炉在使用的过程中，存在着严重的磨损问题，继而引发了泄露事故增多、锅炉频繁停炉等问题。因此，寻求减轻循环流化床磨损的技术手段与维护方法，可以减少由此造成的泄漏事故和非计划停炉次数，具有重要的现实意义。 一、锅炉原理 延安石油化工厂动力车间现有的四台锅炉，主要为炼化工艺提供蒸汽和热源，锅炉本体由燃烧设备、给煤装置、床下点火装置、分离和返料装置、水冷系统、过热器、省煤器、空气预热器、钢架、平台扶梯、炉墙等组成。 二、 磨损问题概述 2.1磨损机理分析 锅炉内高速度、高浓度的固态物料，不断冲刷炉内金属和耐火材料[1]，会造成锅炉金属部件的磨损，加上炉内高温度的循环流动，造成对炉内耐火材料的热冲击，而且各耐火构件不同的热膨胀系数，也形成了机械热应力，加上存在腐蚀气体或其他腐蚀介质，形成了复杂的磨损过程[2]。 2.2主要磨损部位 循环流化床锅炉易磨损部位为：炉膛水冷壁管、布风装置和风帽、旋风分离器、尾部烟道的受热面（过热器、省煤器、空气预热器）。 2.2.1水冷壁的磨损 水冷壁与卫燃带的过渡区、一般水冷壁管的磨损炉、膛的四个角以及不规则区域管壁都是易磨损区域。 该锅炉对水冷壁管与卫燃带过渡区的防磨措施是进行了“让管”处理（如图2所示），但由于锅炉在浇注水冷壁与卫燃带过渡区的耐火材料时，做成了凸台形式（如图3所示），炉内沿着水冷壁下降的物料流在碰到凸起的浇注料时，会改变流向，使与浇注料相接处的管壁受到磨损，出现了 “八字胡”样凹沟（如图3所示）。 图2 水冷壁“让管” 及浇注方法 一般水冷壁管的磨损是由炉内物料的冲刷引起的，位置一般是卫燃带以上3米的范围内（如图4所示）。另外焊缝不平整、水冷壁开孔等也会影响炉内物料的流动进而造成磨损。 炉膛四个角的磨损是由炉内四个角的物料浓度较高，焊缝不平整、角部积渣等因素而出现局部磨损。 2.2.2布风装置及风帽的磨损 循环流化床锅炉炉膛中心物流上升速度较快，接触四周膜式壁的物料流速较慢，且沿壁面向下流动（即壁面流）[3]。上升中心流与下降环流在炉内形成“内循环”，因此布风板边缘上的风帽朝向炉墙的一侧磨损相对偏重，且靠近下煤口和返料口处的风帽磨损更为严重些。 2.2.3旋风分离器的磨损 旋风分离器的磨损原因是高温烟气流切向加速进入分离器，气流方向发生偏转，物料方向改变，使入口端附近区域（水平烟道）和圆筒体的耐火材料受到冲刷。同时该部位的耐火材料较厚，温度梯度也不均匀[4]。因此，过度的热冲击、耐火材料间的相互作用等因素会导致耐火材料出现裂缝、脱落等缺陷，会使表面更加粗糙或有凸起，将进一步加速磨损。 2.2.4省煤器的磨损 该车间4台锅炉的省煤器不同程度的都出现过泄漏现象，尽管两组省煤器管系迎烟气冲刷两排管子都设有防磨护瓦，与联箱相连的穿墙管都设有导流板，但是由于循环流化床锅炉物料循环倍率较高，磨损仍比较严重。 图3 “八字胡”磨损 图4 一般水冷壁的磨损 2.2.7空气预热器的磨损 该车间4台锅炉的一次风空气预热器下管箱的泄漏均比较严重，其中3#炉下管箱发现251根管子泄漏，占下管箱总管子数的15%，且换管比较困难，只能进行堵管处理，导致风机出口压力增大，风量减少，影响燃烧。 由于设计原因，锅炉排烟温度一直低于设计值（设计值：130～150℃，运行值：110～125℃），排烟温度低极易造成烟气露点腐蚀。本锅炉空气预热器迎烟气冲刷的前一排、两侧墙第一排管子均采用Phi;42times;3㎜的厚壁管（其余管子为Phi;40times;1.5㎜），而且多发生在下管箱。 因此，空气预热器的磨损一是由于风量过大、烟气流速较快对空预器管子的冲刷；二是排烟温度低，对管子造成的腐蚀。 三.磨损对策分析 3.1 设备结构抗磨措施 3.1.1水冷壁抗磨损措施 1.对交接处