循环流化床水冷壁磨损与分析

　　循环流化床锅炉是目前工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。它的流态化燃烧设计及循环回炉等特性，使它能完成对难燃固体燃料(如煤矸石、油页岩、城市垃圾、淤泥和其他废弃物等)的充分燃烧，从而实现能源的节能环保利用并得以大量应用。

　　然而循环流化床锅炉在实际应用中，由于燃烧特性的原因，炉内磨损问题非常突出，尤其是锅炉燃用劣质燃料(煤矸石、垃圾等掺烧比例大、灰分高)时磨损问题更加严重(如下图所示)，造成锅炉频繁非停，设备运行周期短，极大的影响了其安全性与经济性。

　　我们总结了循环流化床锅炉的磨损特点及规律，其磨损主要发生在以下区域(如下图)：

　　1. 炉膛密相区浇注料与水冷壁管过渡区域;

　　2. 炉膛四角;

　　3. 烟窗周边(侧磨);

　　4. 受热面局部凸起部位;

　　5. 防磨涂层接口区域;

　　要解决磨损，首先我们需要客观的认识一下循环流化床磨损：

　　对于循环流化床锅炉来讲，其磨损主要表现为磨料磨损 ，磨料磨损是指各种物料的颗粒或凸出物在与零件表面的相互接触时，使表面 材料发生损耗的现象，是硬颗粒或突出点的作用而造成物料转移所致。

　　其表现形式，如下图所示：

　　对循环流化床锅炉的炉灰炉料进行研究：

　　通过对不同厂家、地域、煤种的循环流化床锅炉炉灰进行了样研究检测，其检测结果也都应证了磨料磨损的理论。

　　根据循环流化床锅炉的运行原理，并结合炉内磨损主要发生区域，我们也做了细致的研究，得出规律如下：

　　1. 在同一水平高度：

　　中心浓度较小，向上运动;在边壁附近浓度较大，通常向下流动。

　　2. 炉内轴向:

　　在边壁附近的颗粒浓度:上小下大;在边壁附近的颗粒速度:上低下高。

　　根据研究得出的运行规律以及数据，我们得到的水冷壁磨损分析——磨损量公式，如下：

　　其中，T—磨损量，g/㎡;

　　μ—物料浓度,g/m3; w—物料流速,m/s;

　　t—时间,h; k—磨损系数;

　　c—物料磨损系数(与物料组成密切相关); n—物料撞击率。

　　结论：物料流速是影响磨损的主要变量因素，其次则是物料浓度!

　　根据以上诸多研究结果，我们推论：

　　循环流化床锅炉水冷壁磨损主要是由水冷壁表面的物料的高流速和高浓度引发的，因此只要能有效控制住水冷壁表面物料的高流速，改善水冷壁表面物料的分布浓度就能有效的遏制水冷壁表面的磨损问题。

　　根据此理论，我们研发出了栅防磨技术，并经过多年实验实践并完善了格栅防磨技术细节，最终有了现在能够全面商业化应用并广获好评的解决方案——导热性格栅防磨技术。