循環流化床鍋爐爐管防磨實踐摘要：本文根據中韓石化動力部循環流化床過往運行和檢修經驗，初步分析了爐管磨損的具體部位和主要原因，并介紹了對各種磨損過程采用的預防及控制措施，通過多種措施的應用，在一定程度上降低了爐管的磨損速率，從而減少了因爐管磨損導致的鍋爐非計劃停車次數，避免了較大的經濟損失。關鍵詞：循環流化床鍋爐；爐管磨損一、 引言中韓石化動力部共配置3臺360t/h循環流化床（CFB）鍋爐、1臺160t/h燃氣輔助鍋爐、2臺65MW雙抽凝汽式汽輪發電機組，為全廠提供四個等級（超高壓、高壓、中壓、低壓）的蒸汽和絕大部分電能。每年耗煤量約為95萬噸，年發電量約為7.5億kW.h，在過往的運行實踐中，鍋爐爐管磨損問題較為突出，嚴重制約了鍋爐的長周期運行，因此，分析爐管磨損的成因，采取措施減緩爐管的磨損速度，成為鍋爐長周期運行管理的重點工作。二、 磨損機制分析現有三臺CFB鍋爐爐膛為矩形，前后墻各141根爐管，左右墻各82根爐管總計446根爐管，爐管材質為SA-210C，規格為50.8x5.44/4.19（以EL+15000工廠焊縫為界）。從以往運行情況來看，磨損主要集中在11.8m至15m區域（即水冷壁耐火澆注料截止線至工廠焊縫區域，又稱密相區），其中前墻中間區域和左右兩側區域磨損較為突出。對此現象在前期維修實踐中已對磨損的主要原因和機制進行了分析，主要原因為：1、 爐膛內物料循環造成的貼壁磨損：大顆粒物料受氣流循環影響高速貼壁下落造成磨損。2、 物料濃度分布造成的局部集中磨損：前墻中部落煤口及石灰石入口、循環飛灰入口等區域物料堆積濃度較高，造成流場中物料集中，加重磨損。3、 布風板風帽對局部流場影響：如果風帽出現脫落，會造成一次風裹挾物料高速向上噴出，也會加重局部爐管的磨損。4、 流場變化造成磨損：水冷壁與耐火澆注料交接的區域（主要是爐膛四角、尿素噴槍澆注料包塊、過熱器入口包塊、分離器區域包塊等）因澆注料阻礙氣流運動形成渦流造成局部磨損加重。三、 采取的措施對此主要采用以下兩種方式來直接降低鍋爐磨損：1、 應用耐磨堆焊爐管：耐磨堆焊管即在50.8x5.44的SA-210C爐管表面堆焊約1.5mm厚的P-400合金焊材，并制成定型管排，在前期試用中表現出優異的耐磨性能，一個周期（約180天）磨損量僅為0.1?0.2mm。此后在每次檢修中得到推廣應用，爐膛10.8m?16m密相區前墻及左右墻爐管換管均使用耐磨堆焊管。以2019年9月2#爐前墻水冷壁管12.1m測厚數據為例，2#爐前墻測厚均值為6.17mm，與2014年、2015年測厚均值5.44mm、2018年測厚均值6.13mm相比，防磨效果顯著。2、 應用防磨噴涂技術：使用超音速電弧噴涂技術，在鍋爐易磨損區域噴涂耐磨合金層（CP-302A），厚度約為0.5?1mm。在歷次應用中均起到較好的防護作用。除局部磨損嚴重區域外，其他區域磨損量輕微，僅僅為噴涂層被磨掉，未對爐管基材造成損傷。四、 新發現的問題及處理措施在這些工作基礎上，在2019年全年檢修和運行過程中，還發現了爐管磨損方面一些新的問題，主要有以下幾點：1、 通過對每一層爐管手動探摸，發現水冷壁管除密相區以外，部分區域爐管出現大面積同步減薄。特別是31m分離器入口區域的左墻、右墻出現單側磨損，后墻以中部為界出現單側磨損，此外前墻16m焊縫以上至31m分離器入口高度各層均有局部磨損情況。2、 爐膛耐火澆注料脫落情況較為嚴重，例如11.8m高度整圈大面積脫落、爐膛拐角澆注料剝落等。澆注料脫落的同時導致鄰邊爐管管側嚴重磨損。3、 布風板風帽脫落較多，風帽連接管磨損嚴重，導致局部流場改變，劇烈加重磨損。2019年7月2#爐發生一次前墻爆管事件，經分析主要原因極為布風板中部近前墻處風帽脫落20余個，導致一次風裹挾物料直接高速沖刷前墻爐管，造成爐管磨損失效。采取的措施主要有：1、 加大爐管測厚范圍。自2019年初起，大幅增加超聲波測厚的區域，新增對分離器區域、屏過入口區域、以及前墻16m以上區域的測厚，采用人工探摸和整圈檢測相結合的方式，靈活調整測厚區域和方法，對水冷壁管盡可能多的進行壁厚監測，及時發現隱患并處理。2、 加強耐火澆注料施工質量控制。由有豐富經驗的施工人員在施工過程中精確控制原料配比、對澆注料外形精細修整，脫落情況得到很大的遏制3、 加大風帽專項檢查及維修力度。每次鍋爐檢修要求檢修單位制定風帽專項維修更換方案，采用斷續焊接和帶管預制相結合的方式，對原有承插點焊的施工方法進行改進，落渣口附近空間較大，采用從底部直接割除風帽連接管，將新風帽與新連接短管對焊連接后，再滿焊在布風板管口處。其余位置不便割管和焊接，要求檢修單位改變原來的點焊連接做法，改為盡可能多的斷續焊接，增強風帽的牢固程度。4、 采用最新技術加強爐管監測。在11月1#爐檢修期間試用電渦流檢測技術對1#爐密相區爐管進行全面檢測，并與原有的超聲定點測厚進行互相印證，發現300余處原定點測厚未檢出的減薄位置，經過對過往數據的分析研究，判定風險值，確定增加30處修復位置。大大降低了鍋爐的運行風險，通過試用表明，電渦流檢測具有檢測全面、數據準確、不受空間限制等優點，雖然檢測時間較長，但仍可在今后作為替代現有定點測厚的有效方案。五、結語通過鍋爐的防磨、運行精細化管理，實現今年鍋爐非計劃停車次數從原來的三次降為兩次，取得了一定的成效。按照鍋爐爆管一次檢修工期約為30天，檢修時每小時少發電約5.5萬kW.h，此外一臺CFB鍋爐檢修期間，為了平衡全廠蒸汽管網，燃氣鍋爐必須投用，每小時天然氣耗量約為6000Nm3,經過計算，通過爐管防磨管理減少非計劃停車次數，所創造的效益約為932.1萬元。然而，對于爐管防磨的研究仍未止境，目前所做的工作更多的是對癥開藥，在對爐管磨損根本機理上仍有認識不足之處，下一步計劃對爐管的磨損數據進行大數據整理，找出磨損規律。改進風帽設計。應用新型技術如激光熔覆等，進一步降低爐管的磨損速率，提高鍋爐運行周期。參考文獻：[1]李輝.循環流化床鍋爐水冷壁的磨損原因分析及防磨措施[J].中國設備工程，2019，000（007）：81-82.周文源.循環流化床鍋爐水冷壁防磨技術應用[J].電子世界，2019（12）.柯史壁，肖杰.淺談循環流化床鍋爐（CFB）內襯磨損及防磨措施[J].中國化工貿易，2019，11（1