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生物质锅炉新闻动态
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浅析循环流化床锅炉受热面的磨损与防护
发布时间：2013-10-26 08:49 来源：未知
循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新兴燃烧技术。循环流化床锅炉以其优越的环保特性、燃料适应性和良好的运行性能得到广泛欢迎。但是从目前国内已运行的循环流化床锅炉来看，普遍存在着受热面磨损快、给煤、回料不畅、冷渣器故障等多方面问题。据国内对CFB锅炉的事故统计，因受热面磨损造成的停炉事故能占到总停炉事故的60%以上。
循环流化床锅炉的燃烧是一种在炉内高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并伴有大量颗粒返混的流态化反应过程，同时在分离器内将绝大部分高温的固体小颗粒捕集，并通过返料系统送回炉内，反复循环组织燃烧。在循环流化床锅炉的炉膛内部不同高度截面上，载热体浓度和炉料粒子直径是不相等的，随着高度的增加，浓度和颗粒直径成反比例变化。在密相区的开始阶段，颗粒较大的炉料和燃煤被烟气流动的推力吹起，当到达一定的高度时，这个推力不足以克服颗粒的重量和颗粒之间的摩擦力就会沿着水冷壁表面向下滑动，通过与受热面摩擦进行热传导，这样就造成了受热面磨损。由于循环流化床锅炉在高温条件下（温度可达900～l000℃）运行，温度变化频繁，容易造成热冲击，且炉内还有大量高速运动的高温固体物料，这种燃烧特性和传热方式决定了循环流化床内的受热面很容易被磨损。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、循环流化床锅炉受热面的磨损
1.1炉膛水冷壁管的磨损
除炉膛水冷壁过渡密相区及炉膛四角外，尚未发现水冷壁管直接被磨损的情况，一般情况下只是发现水冷壁被磨亮。因此，现阶段炉膛水冷壁管的磨损还不是一个严重问题。但炉膛密相区和四角落区域的水冷壁磨损比较严重，其原因就是密相区和四角区域内沿壁面向下流动的固体物料浓度比较高，且出现水冷壁管与密相区浇注料凸台，形成涡流，使面壁流状态遭到破坏。另外，从实际的运行经验表明：不规则的管壁，包括人孔门、穿墙管、炉墙开孔处的弯管、管壁上的凸起焊缝等，即使是很小的几何尺寸的不规则变化，也会造成局部的严重磨损。
1.2炉顶受热面的磨损
如果炉顶受热面与炉膛出口处上沿在一个水平面上，或高度相差不大，则由于向上流动的烟气在该位置要改变方向，烟气中的灰颗粒因惯性作用，沿切线方向冲刷顶部受热面，从而产生磨损。
1.3对流受热面的磨损
循环流化床锅炉对流受热面的磨损也是一个比较严重的问题，因为其所处的位置是烟气流的必经通道，高浓度、高速度的飞灰颗粒大大地增加了在单位时间内颗粒对受热面的撞击率。
因此，布置在炉膛出口分离器后的过热器，特别是第一、二排的管束，磨损最严重；另外，省煤器两端和空气预热器人口处由于烟气流通面积的变化，造成烟气流速的增加，飞灰磨损量成三次方增加，所以，受热面磨损也不容忽视。
2、锅炉受热面的防磨损措施
2.1炉膛水冷壁的防磨损措施
(1)在炉膛受热面不规则部位（人孔门、播煤风口等）焊密排抓钉，浇注高强度耐磨浇注料，使炉衬和不规则水冷壁管成为一体，尽量减少高速热烟气在此处的热冲击和涡流。
(2)由于早期CFB锅炉在密相区悬浮段耐火材料表面上形成凸面，如图l所示，高浓度烟气向下流动时极易形成涡流，从而造成此处水冷壁管的严重磨损。为了彻底解决此处磨损，可进行技术改造，采用密相区水冷壁管向内凹式结构解决，如图2所示，浇注料浇注凹面内水冷壁管，从而克服接触面凸台的出现，使水冷壁管与浇注料形成一个平面结构，解决高浓度灰粒向下流动撞击凸台时所产生的涡流。
(3)在密相区水冷壁管与浇注料凸台处加装高温耐磨合金防护瓦，如：CrMoWVNbTi等。
(4)对密相区水冷壁管凸台过渡区采用超音速合金喷涂技术，通过热处理使受热面表面硬化，增加其耐磨性能。
2.2炉顶受热面的防磨损措施
通过技术改造，使炉顶受热面相对于炉膛出口的上沿高出一定尺寸，使该空间成为烟气流动的“死角”。减弱靠惯性冲刷的固体粒子的冲击力，从而可减轻炉顶受热面磨损。
2.3对流受热面的防磨损措施
过热器管如采用顺列布置，可减少磨损。高温和低温过热器前二排管也可进行热喷涂，或加防磨盖板，如图3所示，均能起到防止受热面的磨损。通过技术改造，省煤器采用螺旋翅片管结构形式，增加烟气流通面积，可有效降低烟气流速，从而达到减小省煤器磨损的目的。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
3、结束语
通过对CFB锅炉受热面磨损的成因分析及采取针对性有效防磨和技术改进措施，提高了锅炉的整体防磨损能力，较好地解决了CFB锅炉受热面的磨损问题，保障了锅炉运行的可靠性和经济性。
