CFB鍋爐的磨損形式、機理及防護措施初論內容摘要 本文綜述了CFB鍋爐各部位的磨損形式，分析了其磨損機理，并提出了有效的防范措施，均具有一定的代表性，對解決當今迅速發展的CFB鍋爐運行中出現的磨損問題有一定的參考意義。 關 鍵 詞 流化床、磨損、壁面流、渦流、澆注料。 一、前言 近年來，由于循環流化床（CFB）鍋爐具有的燃燒效率高，煤種適應性廣，負荷調節范圍大，有利于環保等優點，而備受青睞，在我國熱電行業得到了迅速的推廣使用，但是CFB鍋爐的磨損問題比較突出，嚴重制約了該爐型長期經濟地運行。本文就長期在75t/h流化床爐實際檢修工作發現的各受熱面的磨損狀況進行了總結分析，供同行參考借鑒，借以拋磚引玉，希望大家共同來研究探討CFB鍋爐的磨損問題。二、GFB鍋爐磨損概況 CFB鍋爐的磨損主要發生在：膜式壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、風帽及澆注料。 1、膜式壁的磨損 膜式壁的磨損位置主要是：與衛燃帶交界處；下部密相區；膜式壁對接焊縫處；四角縫；與爐膛出口、看火孔澆注料相鄰處；布風板與落渣管接合處；膜式壁上的凸起物處。 1.1膜式壁與衛燃帶交界處及密相區的磨損此種磨損方式比較嚴重，且較難處理。如果澆注料與膜式壁是如圖一形式，那么沿膜式壁面下降的物料流（即壁面流）在碰到凸起的澆注料時，會改變流向形成渦流，使與澆注料相接處的管壁受到磨損而形成凹溝，形如八字胡，時間長了，管壁會逐漸減薄而泄漏。防范措施：方法一，將凹溝補焊磨平后，貼緊管壁加焊防磨蓋板，但運行一周后，會發現蓋板與水冷壁上部焊接縫被磨開，并逐漸下磨，直至磨盡，同時管壁也因蓋板凸臺形成的小渦流而磨損減薄，看來加蓋板的方法效果是有限的，需要定期維護和修補。方法二，目前新型的CFB鍋爐（如濟鍋75t/h爐466型），采用了將膜式壁折彎，使該處澆注料與膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面，如圖二： 這樣物料流沿壁面平直下滑，消除了局部渦流區，使磨損量大大減輕，甚至基本看不出磨損。打衛燃帶時，在澆注料施工完畢后拆模板時，一定要檢查澆注料與折彎上部膜式壁肋片過渡要平滑，不能出現臺階或滲漿造成的棱角，可趁澆注料尚未硬化前及時修理，運行一個周期后，要在衛燃帶上涂刷一層防磨涂料，以增強耐磨效果。但是此交界處以上1-2m處于密相區，管壁磨損量相對較大，經過2-3年的運行，下部管壁可能減薄到 2.0-3.0mm（標準壁厚5mm），如果不采取措施，此區域管壁的大面積均勻減薄將達到不得不割換膜式壁的程度，及早預防大面積減薄的最好辦法是采用電弧噴涂法，在管壁上形成一層致密耐磨的合金涂層，可大大減輕交界處以上密相區膜式壁的磨損程度。但是我們看到有的電廠掌握不好噴涂高度，先噴了20-30cm，發現不行，又向上噴了20-30cm，我們在這里介紹一種方法，可用測厚儀從交界處在管壁上向上逐點測量，記錄下厚度，你會發現越向下壁厚越薄，越向上越厚，到達某個高度上，厚度基本變化不大，此處即可選為噴涂的上限。我們采用了江蘇南通高欣金屬陶瓷復合材料公司提供的超高速高性能電弧噴涂技術，在有下煤口的一面膜式壁上噴了70-80cm ，（因為此側物料濃度相對較高，磨損稍重）其余三面噴了50-60cm，目前運行一年后，涂層仍然完好錚亮，管壁未受任何磨損，只需要在每次停爐后把涂層上緣稍微打磨使其過渡平滑即可。經過處理后，膜式壁與衛燃帶交界處及密相區的磨損得到了很好的除銹強度控制。新爐的噴涂最好在一個運行周期過后再進行，一則可磨掉微小不平處，二則可顯示出重大凸起和凹陷處便于修補，三則使管壁光滑明亮。 1.2膜式壁對接焊縫處的磨損 膜式壁的垂直度對磨損程度至關重要，任何傾斜和壁面凸起物都將帶來嚴重的磨損。我們在一次測厚中，發現一根管子下部向內傾斜，結果管壁減薄程度（剩2mm）大大超過其它管子（平均剩4.1mm）管子對接焊縫的小凸臺也會導致焊縫被磨平并使焊縫上部管壁輕微減薄，如圖三所示： 在一次泄漏停爐檢查中我們發現，安裝公司為了膜式壁對接，將肋片割開，管口對接焊好后，再將肋片焊好，但留下了一道道垂直方向的焊瘤凸起帶，使物料流沿焊瘤形成的溝槽向下沖刷管壁，使管壁減薄而泄漏?？梢娔な奖诖怪泵嫔媳仨毐ＷC絕對平直光滑，才能有效避免局部磨損的發生。但有一種特殊情況，如果在膜式壁上設置足夠寬度的擋板或圈梁（個別電廠采用）卻可使面壁物流遠離管壁而使壁面沖刷磨損減輕，但磨損區域略為上移一段距離，仍有磨損，而且會明顯降低物料與管子的對流輻射傳熱效果，從而降低了熱負荷。 1.3 四角縫的磨損 膜式壁四角縫由于物料濃度相對較高，焊縫不平整焊道迸濺等因素，而出現局部磨損現象，因此每次停爐檢查不可忽視四角縫的檢查，要將焊縫打磨平整滑。1.4與爐膛出口、看火孔澆注料相鄰處的磨損、凸起物處的磨損 爐膛出口、看火孔的澆注料的邊緣面應該剛好包覆膜式壁管子，如圖4，這樣可使物料流沿澆注料邊緣面沖刷肋片，而不是沖刷相鄰的管壁，澆注料施工時應注意這一點，一定要使澆注料邊緣垂直平齊。由于膜式壁上的看火孔無甚用途，筆者建議：取消或減少看火孔的數量，拉直此處膜式壁。以消除局部渦流區。按照歷次積累的經驗，我們在CFB鍋爐每運行3-4個月后例行檢查，即搭腳手架至爐膛出口處，從上至下對膜式壁進行全面徹底的檢查，每根管子都要摸查一遍，不放過任何凹溝和凸起。因為我們曾經因為鍋爐安裝公司遺留在膜式壁上的角鐵頭而出現了幾次局部磨損泄漏停爐，犯了不該犯的錯誤。 因此，鍋爐竣工后應認真檢查。1.5布風板與落渣管接合處的磨損 CFB鍋爐落渣管由于高溫和渣料的磨損和來回膨脹，使其與布風板連焊處很容易開焊斷裂，從而使渣料漏入風室，不但使一次風短路影響流化效果，而且落入風室的渣料小顆粒還容易堵塞風帽小孔。防治措施：每次停爐應注意檢查，修補交接處斷裂的落渣管；實踐證明落渣管膨脹節膨脹量不夠是交接處斷裂的主要原因，我們采用在落渣管與水冷風室下層交接處膨脹節上再加一個金屬波紋管膨脹節，徹底解決了斷裂的問題。還可以在落渣管（風室段）上垂直方向焊上4-6道肋片，不但可增強落渣管散熱效果，加熱一次風，還可防止落渣管因受熱不均產生的彎曲變形（油槍火焰直沖一側），從而減輕與布風板焊接處的斷裂程度。 2、過熱器管子的磨損 從旋風分離器中心筒出來的煙氣會因慣性偏向過熱器室頂棚，因此對過熱器上部管子沖刷較重，一般在此處頂棚上設一道高30cm寬20cm的圈梁和在過熱器上部加防磨護瓦來防護。但為了保險起見，我們在過熱器下部也增設了防磨護瓦，另外，每次停爐要認真檢查管排是否整齊而無錯排出列的管子。為防止煙氣走廊的形成，我們在管排中間插上幾根水平的不銹鋼鐵板固定好，強制使管排整齊，并在磨損嚴重的前三排管子上加焊護瓦，有效的減輕了磨損情況。 3、省煤器管子的磨損 省煤器管系最上邊兩排一般設計有防磨護瓦，可有效地保護下面的管子，但由于煙氣的折流沖刷，應注意第三排管子的磨損情況，一旦泄漏，只有將泄漏的管子堵死棄用。省煤器管系與聯箱相連的穿墻管段都設計有直形護瓦，一般正常運行2-3年后，會有少數護瓦磨穿，甚至磨透管子而泄漏停爐，因此，應注意停爐