循环流化床锅炉出现磨损的原因分析及解决方案

　　循环流化床锅炉磨损问题是一直困扰各大电厂的问题，严重影响了各大电厂平稳运营。

　　循环流化床锅炉是继链条炉、煤粉炉发展起来的高效率、低污染的新型炉，因其燃烧效率高、煤种适应性广、负荷调节范围大、氮氧化物排放低、能在燃烧过程中方便和廉价地进行脱硫等优点而备受青睐。自循环流化床燃烧技术出现以来，循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用和推广。

　　随着循环流化床燃烧技术的日益成熟，循环流化床也以其大量的运行实践被公认为极具发展前途的炉型之一，成为今后电站锅炉的发展趋势。但这种炉型在运行中也反映出一系列问题，如高温烧蚀，低温腐蚀，冲刷磨损，超温爆管，尾部烟道再燃烧，床上大面积结焦，落渣管堵塞，耐火耐磨材料脱落，风帽漏渣，给煤系统堵塞，断煤等问题。

　　CFB锅炉的磨损

　　在循环流化床锅炉中由于炉内固体物料浓度、粒径比煤粉炉要大的多，所以循环流化床锅炉的磨损比煤粉炉要严重的多，但炉内磨损并不是均匀的一般磨损主要有以下几个部位：

　　1、风帽磨损，最严重的区域在物料返料口附近。

　　2、水冷壁的磨损，最严重的区域在炉膛下部水冷壁与耐火浇注料交界处、炉膛四周区域以及一些不规则的管壁，这些不规则管壁包括穿墙管、炉墙开孔处的弯管以及管壁上焊缝等。

　　3、高温旋风分离器的入口烟道及上部区域以及中心筒。

　　4、对流烟道受热面的某些部位，如省煤器、过热器和空气预热器的某些部位。

　　水冷壁管的磨损

　　水冷壁管的磨损是锅炉受热面磨损最严重的部位之一。炉内水冷壁管的磨损主要集中在以下三个区域：

　　a:炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损;

　　b:炉膛四个角落区域的管壁磨损;

　　c:不规则区域管壁的磨损。

　　炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损原因一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡旋流;另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，因而对水冷壁管产生冲刷。

　　炉膛四个角落区域的管壁磨损原因是角落区域内壁面向下流动的固体物料密度比较高，同时流动状态也受到破坏。不规则区域管壁(如穿墙管、炉墙开孔处的弯管等的磨损原因主要是不规则管壁对局部的流动特性造成较大的扰动。

　　循环流化床物料在锅炉炉膛中心区域以上升流为主，四周边壁区以贴壁下降流为主，水冷壁防磨凸台上部磨损原因。

　　炉内过热器的磨损

　　炉膛内屏式过热器、水平过热器管屏的磨损机理与炉内水冷壁管的磨损机理相似，主要取决于受热面的具体结构和固体物料的流动特性。

　　对流烟道受热面的磨损

　　对流烟道受热面的磨损主要发生在省煤器两端和空气预热器进口处，产生磨损的主要原因是设计上考虑不周，安装时出现误差;另一个原因是受热面材质不好。

　　我司采用主动式导热型格栅防磨技术。该技术区别于以往的被动式增厚防磨技术，它是在水冷壁表面沿水平方向和垂直方向，装设合金格栅板形成网格式格栅，降低水冷壁表面的物料颗粒速度，阻断贴壁流的形成，并疏导水冷壁表面物料的流动循环，优化表面流场消除局部涡流。施工方案根据不同锅炉磨损特点而设计，对循环流化床锅炉炉内磨损能起到标本兼治的作用。保证锅炉在高负荷下长周期运行，并增加锅炉的燃料适应性(如加大矸石等掺烧比例)。

　　围绕该技术，我们先后完善了相应的格栅板材料攻克，格栅板结构设计及优化，格栅铺设的理论参考公式，不同工况煤种条件下的测算系数等，并最终形成了现在非常成熟的导热型格栅防磨技术，围绕该技术我公司目前已经获得了14项相关国家专利，其中核心技术专利号：ZL 2014 1 0300048.4 ，ZL 2014 2 0350767.2 , ZL 2014 1 0300145.3 , ZL 2019 2 1607213.5。

　　导热型格栅防磨技术，彻底解决了长期困扰燃煤热电行业的CFB锅炉水冷壁易磨损泄漏这一世界性难题。使锅炉检修周期较原有防磨技术延长5倍以上，从原来的连续运行不足4000个小时延长到20000小时以上。节能降耗的同时极大提高了CFB锅炉的安全性和经济性。