循環(huán)流化床鍋爐水冷壁偏磨原因及對(duì)策

王琨

摘 要：文章下述內(nèi)容從循環(huán)硫化床鍋爐水冷壁偏磨原因出發(fā)，找出存在的問(wèn)題，并且提出合理的改造措施，彌補(bǔ)循環(huán)硫化床鍋爐水冷壁管存在的缺陷，以此達(dá)到延長(zhǎng)循環(huán)硫化床鍋爐水冷壁使用的時(shí)間，為企業(yè)減少資金的投入，增大使用效率，為企業(yè)創(chuàng)造收益。

關(guān)鍵詞：布風(fēng)阻力;一次風(fēng)量;水冷壁偏磨;流化;措施

引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，化工企業(yè)不斷壯大，生產(chǎn)模式不斷得到創(chuàng)新，有些企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要有一個(gè)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的蒸汽供應(yīng)。在運(yùn)行過(guò)程中，其240t/h循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中的水冷壁偏磨，磨損較快，根據(jù)調(diào)查可知，鍋爐在持續(xù)運(yùn)行中，其平均壽命超不過(guò)60天。這大部分停機(jī)維修的原因是由于水冷壁磨損較為嚴(yán)重，造成爆管，極大的影響了設(shè)備的運(yùn)行，就需要進(jìn)行檢查維修。在檢查維修過(guò)程中，就需要將數(shù)十根的水管進(jìn)行更換，這是由于部分已經(jīng)爆管，或者部分已經(jīng)磨損嚴(yán)重，即將爆管，每一次的停檢，就會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)造成極大的影響，首先是停機(jī)檢查，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，其次更換幾十根的水冷壁管，這又是一大部分的開(kāi)銷[1]。鍋爐的運(yùn)行效率差，運(yùn)行時(shí)間短，壽命受損，每年維修次數(shù)極大，造成生產(chǎn)無(wú)法持續(xù)，無(wú)法確保鍋爐的穩(wěn)定性和持續(xù)性，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，對(duì)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展造成極大的“破壞”。

一、簡(jiǎn)述循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題

（1）在鍋爐的前墻大約位置就在衛(wèi)燃帶向上3.5米左右的位置，其受損的程度最為嚴(yán)重，其他三個(gè)位置（鍋爐后墻和兩側(cè)墻）衛(wèi)燃帶向上3.5米左右的位置其磨損程度明顯較小。

（2）在鍋爐的前墻大約位置就在衛(wèi)燃帶向上3.5米左右的位置，觀察其磨損情況，與常規(guī)流化床鍋爐的磨損情況有著明顯的區(qū)別，常規(guī)的磨損呈現(xiàn)出均勻性，鍋爐前墻表現(xiàn)出的是偏磨損狀況。經(jīng)詳細(xì)觀察可知，其磨損狀況主要以鍋爐前墻中心線作為基準(zhǔn)線，觀察右側(cè)可知，水冷壁沖刷面主要以水冷壁管的左側(cè)為集中面，在水冷壁管的中間和右側(cè)沒(méi)有出現(xiàn)磨損情況;同樣以說(shuō)鍋爐前墻中心線作為基準(zhǔn)，其磨損面出現(xiàn)在水冷壁管右側(cè)面，其中間和左側(cè)面沒(méi)有出現(xiàn)任何磨損現(xiàn)象。

（3）與此同時(shí)，在對(duì)鍋爐進(jìn)行停機(jī)檢修時(shí)，在鍋爐的4個(gè)給煤口都出現(xiàn)的統(tǒng)一現(xiàn)象就是周圍以及附近出現(xiàn)大量的煤，都呈粘貼狀，并且其厚度已經(jīng)高達(dá)300mm。

二、分析循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題的原因

（1）在對(duì)240t/h循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行一次以及二次給風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，原有設(shè)計(jì)為5：5，3.78kPa是鍋爐空床的阻力，而對(duì)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行空床阻力進(jìn)行測(cè)試，其實(shí)際阻力即為2.0kPa。而當(dāng)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷在220～234t/h時(shí)，其中監(jiān)測(cè)為一、二次風(fēng)量都為1479000m3/h。通過(guò)多次調(diào)查試驗(yàn)可知，在對(duì)同廠家、同類型的鍋爐進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其布風(fēng)力阻力值都在3.5～3.8kPa，鍋爐運(yùn)行負(fù)荷在220～234t/h時(shí)，其中監(jiān)測(cè)為一、二次風(fēng)量都為98000m3/h。通過(guò)對(duì)比可知，影響鍋爐一次、二次風(fēng)風(fēng)量增加最大的主要因素是鍋爐布風(fēng)運(yùn)行阻力。

（2）在運(yùn)行過(guò)程中，鍋爐中的水冷壁出現(xiàn)常規(guī)磨損是不可避免的，在常規(guī)的磨損中，鍋爐水冷壁主要磨損狀況為：貼壁流磨損，一旦鍋爐的一、二次風(fēng)量增加，在鍋爐增大一次風(fēng)運(yùn)行時(shí)，大顆粒床料直接加速對(duì)水冷壁的沖刷和磨損，導(dǎo)致磨損速度加快。

（3）如圖1所示，圖中鍋爐前墻中心線作為基準(zhǔn)線，左側(cè)的第一給煤口和第二給煤口兩個(gè)之間的距離為1980mm，而第二給煤口和第三給煤口之間的距離卻為2880mm，第三給煤口和第四給煤口兩個(gè)之間的距離為同樣為1980mm。從圖1可知，鍋爐前墻之間的給煤口不是均勻分布的，通過(guò)停車檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在四個(gè)給煤口附近以及煤口的下部都堆積著大量的煤，并且呈粘連狀。播煤風(fēng)口以及與給煤機(jī)落煤口之間的方向呈垂直形狀，當(dāng)播煤風(fēng)進(jìn)入給煤管后，直接將其吹打在水冷管壁上，導(dǎo)致播煤風(fēng)無(wú)法集中作業(yè)，導(dǎo)致播煤的能力直接下降，難以將管內(nèi)的燃煤進(jìn)行有效的打散，大部分燃煤就只能靠自身的重量進(jìn)入燃煤區(qū)，這是由于燃煤大量堆積在鍋爐前墻的最為主要的原因。

（4）從檢測(cè)中可知，對(duì)水冷壁出現(xiàn)磨損、偏磨的主要原因是：第一點(diǎn)，在鍋爐運(yùn)行中，其給煤管存在缺陷，風(fēng)力不足，導(dǎo)致當(dāng)燃煤進(jìn)入給煤口時(shí)，不能能夠直接將燃煤打散，無(wú)法均勻的將其灑落在鍋爐料層中，給煤管中的風(fēng)能動(dòng)力不足，導(dǎo)致大量的燃煤堆積在一起，一次風(fēng)在堆積煤的作用下改變風(fēng)向，通常為垂直方向。第二點(diǎn)，一次風(fēng)由于堆積煤被迫改變方向時(shí)，直接導(dǎo)致兩側(cè)加速擴(kuò)散，最終趨于爐內(nèi)平衡[2]。直接導(dǎo)致鍋爐前墻出現(xiàn)水冷壁破損、爆管等現(xiàn)象。

三、簡(jiǎn)述循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行中的改造措施

（1）改造鍋爐風(fēng)帽芯管

在改造過(guò)程中，首先要確保鍋爐原風(fēng)帽芯管的形狀以及結(jié)構(gòu)，41mm是原風(fēng)帽芯管的直徑，因此，計(jì)算可知，其過(guò)風(fēng)面積可達(dá)1319.86mm3。其中風(fēng)帽外罩具有10個(gè)直徑徑為12mm的孔，經(jīng)計(jì)算可知過(guò)風(fēng)面積為1130.56mm3，經(jīng)過(guò)科學(xué)改造后的風(fēng)帽內(nèi)的孔徑不變，只是將芯管口的出風(fēng)口位置進(jìn)行更改，其過(guò)風(fēng)面積可達(dá)到1319.16mm3，主要是將原來(lái)在頂部出風(fēng)的風(fēng)口改變?yōu)閭?cè)向均勻布風(fēng)。可以直接布置為16個(gè)孔，2層的一個(gè)裝置，提升通風(fēng)面積。

（2）對(duì)播煤風(fēng)管進(jìn)行改造

在改造中，可以將給煤管進(jìn)行改造，在其內(nèi)增加隔風(fēng)板，主要目的是能夠通過(guò)給煤管底部射入播煤風(fēng)，改變給煤風(fēng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，在燃煤進(jìn)入爐內(nèi)時(shí)，播煤風(fēng)能夠直接在管內(nèi)將燃煤進(jìn)行打散，能夠使燃煤均勻的鋪落在爐內(nèi)，增加燃煤的燃燒能力，避免一次風(fēng)對(duì)燃煤的影響，增加鍋爐的運(yùn)行效率[3]。

（3）改善水冷壁外部結(jié)構(gòu)

在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，常常因?yàn)橐淮物L(fēng)運(yùn)行軌跡被強(qiáng)行改變，導(dǎo)致鍋爐前墻（未燃帶向上3.5米范圍內(nèi)）導(dǎo)致水冷壁受損。因此，為了避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，提升水冷管壁的使用效率，可以在水冷壁管上焊接防磨側(cè)板。其中需要注意的水冷壁直接的節(jié)距需要90mm，管內(nèi)的直徑為60mm?？梢詫⒎滥?cè)板焊接在高于水冷壁管20mm，提高水冷壁管的耐溫性、減少摩擦造成的損害，提高水冷壁管的使用效率。

四、總結(jié)

總而言之，將鍋爐進(jìn)行改造后，能夠極大的降低磨損率，提高利用率，增加使用壽命，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。將水冷壁管進(jìn)行科學(xué)改造，增加燃煤的使用率，提高公司經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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