循環流化床鍋爐水冷壁偏磨原因及對策

王琨

摘 要：文章下述內容從循環硫化床鍋爐水冷壁偏磨原因出發，找出存在的問題，并且提出合理的改造措施，彌補循環硫化床鍋爐水冷壁管存在的缺陷，以此達到延長循環硫化床鍋爐水冷壁使用的時間，為企業減少資金的投入，增大使用效率，為企業創造收益。

關鍵詞：布風阻力;一次風量;水冷壁偏磨;流化;措施

引言

在我國經濟不斷發展的今天，化工企業不斷壯大，生產模式不斷得到創新，有些企業在生產過程中需要有一個穩定持續運行的蒸汽供應。在運行過程中，其240t/h循環流化床鍋爐在運行過程中的水冷壁偏磨，磨損較快，根據調查可知，鍋爐在持續運行中，其平均壽命超不過60天。這大部分停機維修的原因是由于水冷壁磨損較為嚴重，造成爆管，極大的影響了設備的運行，就需要進行檢查維修。在檢查維修過程中，就需要將數十根的水管進行更換，這是由于部分已經爆管，或者部分已經磨損嚴重，即將爆管，每一次的停檢，就會對企業的生產造成極大的影響，首先是停機檢查，導致生產效率下降，其次更換幾十根的水冷壁管，這又是一大部分的開銷[1]。鍋爐的運行效率差，運行時間短，壽命受損，每年維修次數極大，造成生產無法持續，無法確保鍋爐的穩定性和持續性，嚴重影響企業的經濟收益，對企業的健康可持續發展造成極大的“破壞”。

一、簡述循環流化床鍋爐在運行過程中遇到的問題

（1）在鍋爐的前墻大約位置就在衛燃帶向上3.5米左右的位置，其受損的程度最為嚴重，其他三個位置（鍋爐后墻和兩側墻）衛燃帶向上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燃帶向上3.5米左右的位置，觀察其磨損情況，與常規流化床鍋爐的磨損情況有著明顯的區別，常規的磨損呈現出均勻性，鍋爐前墻表現出的是偏磨損狀況。經詳細觀察可知，其磨損狀況主要以鍋爐前墻中心線作為基準線，觀察右側可知，水冷壁沖刷面主要以水冷壁管的左側為集中面，在水冷壁管的中間和右側沒有出現磨損情況;同樣以說鍋爐前墻中心線作為基準，其磨損面出現在水冷壁管右側面，其中間和左側面沒有出現任何磨損現象。

（3）與此同時，在對鍋爐進行停機檢修時，在鍋爐的4個給煤口都出現的統一現象就是周圍以及附近出現大量的煤，都呈粘貼狀，并且其厚度已經高達300mm。

二、分析循環流化床鍋爐在運行出現問題的原因

（1）在對240t/h循環流化床鍋爐進行一次以及二次給風設計時，原有設計為5：5，3.78kPa是鍋爐空床的阻力，而對鍋爐的實際運行空床阻力進行測試，其實際阻力即為2.0kPa。而當鍋爐運行負荷在220～234t/h時，其中監測為一、二次風量都為1479000m3/h。通過多次調查試驗可知，在對同廠家、同類型的鍋爐進行監測，其布風力阻力值都在3.5～3.8kPa，鍋爐運行負荷在220～234t/h時，其中監測為一、二次風量都為98000m3/h。通過對比可知，影響鍋爐一次、二次風風量增加最大的主要因素是鍋爐布風運行阻力。

（2）在運行過程中，鍋爐中的水冷壁出現常規磨損是不可避免的，在常規的磨損中，鍋爐水冷壁主要磨損狀況為：貼壁流磨損，一旦鍋爐的一、二次風量增加，在鍋爐增大一次風運行時，大顆粒床料直接加速對水冷壁的沖刷和磨損，導致磨損速度加快。

（3）如圖1所示，圖中鍋爐前墻中心線作為基準線，左側的第一給煤口和第二給煤口兩個之間的距離為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，通過停車檢查時發現，在四個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。播煤風口以及與給煤機落煤口之間的方向呈垂直形狀，當播煤風進入給煤管后，直接將其吹打在水冷管壁上，導致播煤風無法集中作業，導致播煤的能力直接下降，難以將管內的燃煤進行有效的打散，大部分燃煤就只能靠自身的重量進入燃煤區，這是由于燃煤大量堆積在鍋爐前墻的最為主要的原因。

（4）從檢測中可知，對水冷壁出現磨損、偏磨的主要原因是：第一點，在鍋爐運行中，其給煤管存在缺陷，風力不足，導致當燃煤進入給煤口時，不能能夠直接將燃煤打散，無法均勻的將其灑落在鍋爐料層中，給煤管中的風能動力不足，導致大量的燃煤堆積在一起，一次風在堆積煤的作用下改變風向，通常為垂直方向。第二點，一次風由于堆積煤被迫改變方向時，直接導致兩側加速擴散，最終趨于爐內平衡[2]。直接導致鍋爐前墻出現水冷壁破損、爆管等現象。

三、簡述循環流化床鍋爐在運行中的改造措施

（1）改造鍋爐風帽芯管

在改造過程中，首先要確保鍋爐原風帽芯管的形狀以及結構，41mm是原風帽芯管的直徑，因此，計算可知，其過風面積可達1319.86mm3。其中風帽外罩具有10個直徑徑為12mm的孔，經計算可知過風面積為1130.56mm3，經過科學改造后的風帽內的孔徑不變，只是將芯管口的出風口位置進行更改，其過風面積可達到1319.16mm3，主要是將原來在頂部出風的風口改變為側向均勻布風。可以直接布置為16個孔，2層的一個裝置，提升通風面積。

（2）對播煤風管進行改造

在改造中，可以將給煤管進行改造，在其內增加隔風板，主要目的是能夠通過給煤管底部射入播煤風，改變給煤風的運動軌跡，在燃煤進入爐內時，播煤風能夠直接在管內將燃煤進行打散，能夠使燃煤均勻的鋪落在爐內，增加燃煤的燃燒能力，避免一次風對燃煤的影響，增加鍋爐的運行效率[3]。

（3）改善水冷壁外部結構

在鍋爐運行過程中，常常因為一次風運行軌跡被強行改變，導致鍋爐前墻（未燃帶向上3.5米范圍內）導致水冷壁受損。因此，為了避免此類現象的發生，提升水冷管壁的使用效率，可以在水冷壁管上焊接防磨側板。其中需要注意的水冷壁直接的節距需要90mm，管內的直徑為60mm。可以將防磨側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

總而言之，將鍋爐進行改造后，能夠極大的降低磨損率，提高利用率，增加使用壽命，避免不必要的經濟損失。將水冷壁管進行科學改造，增加燃煤的使用率，提高公司經濟效益，促進企業的健康可持續發展。

參考文獻

[1]蔣坤.循環流化床鍋爐安全穩定運行制約因素及對策[J].化工設計通訊，2019（8）188-189.

[3]趙紅巖，尤文杰.循環流化床鍋爐水冷壁偏磨原因分析及改進[J].設備管理與維修2017（6）：79-80.

[4]王星海.循環流化床鍋爐水冷壁的磨損原因分析及防磨措施[J].現代制造技術與裝備，2018（5）126-128.