鍋爐受熱面磨損是火力發(fā)電廠常見的問題，這種磨損一旦加劇會嚴(yán)重影響鍋爐的使用壽命，甚至有安全隱患，本文主要研究火力發(fā)電廠鍋爐受熱面磨損機(jī)理及預(yù)防措施。

　　《電站輔機(jī)》雜志旨在介紹電站設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造理論和科研成果，同時(shí)涵蓋許多關(guān)于調(diào)試、運(yùn)行、維修等方面的專題文章，及時(shí)報(bào)道電力行業(yè)的各種情報(bào)信息。是國內(nèi)唯一的關(guān)于電站輔機(jī)方面的技術(shù)刊物。可供廣大從事電站輔機(jī)的科研、設(shè)計(jì)制造單位和電廠科技人員及有關(guān)高等院校師生參考。

　　烏海熱電廠的尾部兩側(cè)水冷壁的人孔彎管，中隔墻的上究分析其磨損原因，掌握鍋爐各部位的磨損機(jī)理，制定預(yù)防受熱懸吊管，磨損最重，因?yàn)榇颂師煔廪D(zhuǎn)彎煙速較大，增加磨損較大。面磨損的措施防止或減輕磨損，并予以實(shí)施，對避免因磨損泄漏6. 其它因素。除以上因素外，燃料的灰分，爐型、燃燒方式、而造成機(jī)組停運(yùn)有著重要意義。煙道形狀、局部飛灰濃度、管徑等等對磨損均有影響。燃用高灰

　　一、受熱面磨損的原因和機(jī)理位于尾部煙氣走廊的省煤器、再熱器彎頭，過熱器下彎頭，懸吊(一)受熱面磨損的原因管及管卡附近的邊排管和穿墻管部位是飛灰磨損較為嚴(yán)重的部

　　1.

　　煙氣中的飛灰濃度。飛灰濃度是指單位時(shí)間內(nèi)沖擊到位，特別是在省煤器區(qū)，煙溫較低，灰粒較硬，磨損更為突出。噴金屬表面的飛灰顆粒量，飛灰速度越大，飛灰濃度越高，飛灰顆燃器、三次風(fēng)噴嘴附近水冷壁等處。吹灰器所吹的受熱面管，都粒的沖擊作用和切削作用使金屬表面受到磨損越嚴(yán)重，燃用含是較為嚴(yán)重磨損部位。在安裝、檢修過程中，如果受熱面管未固灰量較大的煤種灰塵增加，燃煤量也增加，必然導(dǎo)致受熱面管磨定牢或管子受熱變形，管排就會發(fā)生振動并與管卡發(fā)生碰撞磨損加快，受熱面管壽命減少。損，安裝管排間距不均勻，間距不符合設(shè)計(jì)尺寸，造成機(jī)械磨損

　　2.

　　飛灰磨損性系數(shù)。飛灰磨損性系數(shù)與煤灰的磨損性和而泄漏。管束的布置方式有關(guān)。管子的布置方式，如錯(cuò)列、順列;橫向、(二)受熱面磨損的機(jī)理縱向;斜向節(jié)距均對磨損有影響，在錯(cuò)列管束中，橫向節(jié)距S1/鍋爐受熱面的磨損自鍋爐投入運(yùn)行后就發(fā)生著，其具體形d=2.9 時(shí)，出現(xiàn)各排管子的磨損最大值。合理的S1/d 宜大于4，式就直接反映在其使用周期上，周期越長則反映出來的磨損量對于同一S1/d，如增加縱向節(jié)距S2/d，可使斜向節(jié)距S3/d 增加，越小，反之就越大。相關(guān)的資料表明，受熱面的磨損量與煙速的煙氣擾動減弱，磨損也減弱。三次方成正比，由此可得出設(shè)備的磨損量與速間的關(guān)系，和非

　　3.

　　煙氣的流動。流動著的飛灰顆粒的動能，它與飛灰顆粒正常磨損所帶來的后果。造成磨損的形式多種多樣，不一而定。的大小成正比，與飛灰顆粒的速度成正比，即飛灰顆粒越大，速在我們運(yùn)行過程中經(jīng)常碰到是沖刷、偏流、煙氣走廊等，就磨損度越高，動能也越大。在燃料種類和沖刷受熱面相同的情況下，的性質(zhì)而言可分為顯性磨損和隱性磨損。顯性磨損就是指由沖煙氣速度越大，磨損量越大。甚至是成多倍的磨損量增加，因此刷、偏流等原因直接造成的磨損;隱性磨損就是指由設(shè)備的結(jié)構(gòu)煙氣的流速對受熱面的磨損起決定性的作用。在煙氣流速較低設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行調(diào)整的影響所造成的間接磨損。磨損帶來的時(shí)，極易造成大量的未燃盡的可燃物沉積的及受熱面積灰。經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。但磨損不可避免，設(shè)備本身也隨使用時(shí)間

　　4.

　　灰粒的大小、形狀、軟硬、灰溶點(diǎn)大小等對磨損均有影和延長而逐漸老化乃至報(bào)廢，所以我們所做的只能是使設(shè)備磨響。飛灰顆粒越大，撞擊的可能性越大，磨損也越大，其次，具有損的周期延長，使磨損帶來的運(yùn)行影響降到最小。從某種意義足夠硬度和銳利棱角的顆粒要比球形顆粒更嚴(yán)重些。灰粒磨損上說，設(shè)備的防磨損其實(shí)就是延緩設(shè)備的磨損。性能主要決定于灰中二氧化硅的含量，當(dāng)其含量越過60% 時(shí)，二、預(yù)防受熱面磨損的措施磨損顯著加重。(一)減少蒸發(fā)受熱面磨損的措施

　　5.

　　與管子的布置與結(jié)構(gòu)有關(guān)。含灰氣流在流動過程中，灰1.采用耐熱鑄鋼噴口粒速度一般小于煙氣流速。在管束四周與煙道的間隙中，即所將1Cr18Ni9Ti 噴燃器改為耐溫為1000℃的耐熱鑄鋼噴燃謂的煙氣走廊中，由于阻力較小，煙氣加速，灰粒也隨之加速，增器，實(shí)踐證明改進(jìn)后的噴燃器，運(yùn)行中不變形，壽命都在40000h加了設(shè)備的磨損。在靠近墻壁的管子彎頭部分、人孔門部分，由以上。于這些部位縫隙較大，煙速較高而形成嚴(yán)重的局部磨損。當(dāng)煙2.加長噴燃器氣經(jīng)水平對流煙道轉(zhuǎn)入下行尾部煙道時(shí)，由于氣流轉(zhuǎn)彎，飛灰被這種辦法在鍋爐檢修中是一種臨時(shí)措施，可解決一些問拋向后墻附近，使這里的飛灰度增高，因而此位置的管子受到磨題，比較正規(guī)的方法是制作加長的耐熱鑄鋼一、二次風(fēng)噴燃器，

　　將舊噴燃器全部更換;這種方法比較適用于舊爐改造，改造后噴口附近水冷壁檢查可由一個(gè)小修期延長至一個(gè)大修期，可省卻大量爐膛搭架子的工作。實(shí)踐證明效果很好。

　　3.校正切圓直徑

　　將爐內(nèi)假想切圓直徑減小，可增加小角側(cè)射流與水冷壁之間的距離。國內(nèi)對固態(tài)爐采用的假想切圓直徑一般為

　　0.05 ～ 0.10 的爐膛寬、深的平均值。

　　4.合理的噴口處水冷壁結(jié)構(gòu)

　　對于四角布置切向燃燒器，國外技術(shù)的特點(diǎn)是，噴口端面深入爐內(nèi)較長。如上鍋廠引進(jìn)的CE 技術(shù)，噴口端面距爐膛斷面角頂點(diǎn)距離約350mm。B&WB410t/h 鍋爐，采用美國B&W技術(shù)，其噴口處水冷壁的結(jié)構(gòu)也很獨(dú)特，噴口深入爐膛750mm，噴口端面與兩側(cè)水冷壁平行，小角側(cè)與噴口氣流對應(yīng)的水冷壁管為第14 根，噴口出口射流兩側(cè)與水冷壁的距離均較遠(yuǎn)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)避開了容易磨損的第4 ～ 8 根管區(qū)域。即使發(fā)生噴口變形、切圓直徑較大、運(yùn)行操作不當(dāng)?shù)葐栴}，煤粉氣流也沖刷不到水冷壁。

　　(二)減少過熱器受、再熱器熱面磨損的措施

　　過熱器、再熱器的磨損主要是飛灰沖刷磨損，這種磨損易發(fā)生在煙氣走廊、煙氣流速突變的局部位置附近，如蛇形管排的彎頭及穿墻部位，特別是卡子附近更容易發(fā)生局部沖刷磨損。因此在鍋爐大小修中要認(rèn)真檢查對流過熱器、再熱器蛇形管排出現(xiàn)煙氣走廊處，穿墻管和卡子附近。對有卡在蛇形管排中間的異物，如鉛絲、鐵板、扳手等，一旦發(fā)現(xiàn)，一定要認(rèn)真細(xì)致地檢查異物附近的蛇形管有無局部磨損，并把異物取出。對布置在水平煙道中的垂直式過熱器和再熱器蛇形管排，尤其是布置在豎井上部低溫對流過熱器和再熱器蛇形管排彎頭和兩側(cè)墻管排的沖刷磨損，在大小修中，一定要作為防磨防爆的重點(diǎn)檢查部位，認(rèn)真檢查并作好技術(shù)記錄加強(qiáng)監(jiān)視。

　　通常采用減少飛灰撞擊管子的數(shù)量、速度或增加管子的抗磨性來防止飛灰磨損，如：通過加屏等方法改變流動方向和速度場;加設(shè)裝爐內(nèi)除塵裝置;杜絕局部煙速過高;在易磨損管子表面加裝防磨蓋板。還應(yīng)選用適于煤種的爐型、改善煤粉細(xì)度、調(diào)整好燃燒、保證燃燒完全。

　　(三)減少省煤器受熱面磨損的措施

　　1.

　　設(shè)計(jì)合理的尾部結(jié)構(gòu)。在鍋爐設(shè)計(jì)中，不但要從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，強(qiáng)化燃燒，提高熱效率，而且要考慮鍋爐運(yùn)行的可靠性和實(shí)際使用率，重視飛灰的磨損。(1)根據(jù)煤質(zhì)選用不同的爐型。例如燃用高灰分煤時(shí)，可考慮采用塔式爐或箱型爐。(2)根據(jù)燃煤的含灰量選擇合適的煙速(7 ～ 13m/s) 。煙速過低易積灰，尾部受熱面也不易布置;煙速過高易磨損。(3)避免形成局部煙氣走廊。大多數(shù)爆管是由于局部形成煙氣走廊所致，形成煙氣走廊后局部煙速將成倍高于平均煙速。(4)結(jié)構(gòu)上不應(yīng)造成局部飛灰濃度過高。(5)盡可能采用順列布置，利用順列管速的繞流作用，使灰粒向氣流中心集中，以減輕對省煤器管束的磨損。

　　2.

　　提高安裝質(zhì)量，保證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和尺寸在允許的偏差范圍內(nèi)，避免形成煙氣走廊的阻塞，特別要保證防磨蓋板的安裝

　　質(zhì)量。

　　3.

　　燃煤應(yīng)相對穩(wěn)定，接近設(shè)計(jì)煤種。改燒灰分多、水分大、熱值低、揮發(fā)分少的劣質(zhì)煤時(shí)，往往因燃燒不良，煙速和灰分增大，造成省煤器更大磨損

　　4.

　　控制煤粉細(xì)度(R90)在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)。煤粉太粗，燃燒不完全，使飛灰中未燃盡顆粒增加而加劇省煤器磨損。

　　5.

　　調(diào)整好燃燒，使飛灰中可燃物降至最低。控制爐膛漏風(fēng)，加強(qiáng)堵漏。

　　6.

　　推薦采用膜式省煤器。由于膜式省煤器單位面積換熱強(qiáng)度增加，使省煤器的布置更趨合理。a. 可增大管屏橫向節(jié)距S1， 降低煙速和阻力;使管屏總高度降低，有利于省煤器布置。

　　b. 由于膜式省煤器管屏的繞流作用，使灰粒向氣流中心集中，最大限度地降低了飛灰對省煤器的磨損，提高了運(yùn)行的可靠性。

　　c. 用膜式省煤器改造飛灰磨損嚴(yán)重的光管省煤器。可保證在總吸熱量不變和排煙溫度不升高的前提下，在限定的尾部空間布置受熱面。

　　(四)減少空預(yù)器受熱面磨損的措施

　　空氣預(yù)熱器上部煙氣側(cè)粉塵濃度大的的地方可考慮加裝導(dǎo)流板，將部分粉塵顆粒導(dǎo)向空氣預(yù)熱器內(nèi)側(cè)，使粉塵顆粒均勻分布，此方法只能將磨損均勻化。

　　1.

　　將空氣預(yù)熱器外側(cè)旁路密封片噴涂防磨涂料，不影響傳熱，還能增加防磨損性能。

　　2.

　　傳熱元件不能噴涂防磨涂料，加裝導(dǎo)流板后，將空氣預(yù)熱器外側(cè)嚴(yán)重磨損的傳熱元件塊倒置使用可延長其使用壽命;也可將其更換為耐磨搪瓷傳熱元件，但搪瓷傳熱元件傳熱效果差且價(jià)格昂貴。

　　3.

　　空氣預(yù)熱器熱端煙溫遠(yuǎn)高于煙氣酸露點(diǎn)，基本上不具備積灰條件，機(jī)組運(yùn)行中可根據(jù)積灰情況，確定有沒有必要將熱端吹灰器投程控吹灰，如果投程控吹灰肯定會增加預(yù)熱器熱端的磨損。因此須改變空預(yù)器的吹灰程序，僅冷段定期程序吹灰，熱端可根據(jù)情況投運(yùn)。

　　三、結(jié)語

　　火力發(fā)電廠鍋爐安全運(yùn)行是影響發(fā)電廠運(yùn)行可靠性的首要因素，尤其是鍋爐受熱面管的磨損對機(jī)組的安全運(yùn)行影響最大，是火力發(fā)電廠的常見事故，一般占機(jī)組故障的60 ﹪ -70 ﹪。只有掌握各種類型受熱面磨損的原因和機(jī)理，才能有的放矢的進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)工作，尋找有效的管理和技術(shù)防治對策，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

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