锅炉防磨处理方案

75T/h循环流化床锅炉防磨处理方案

循环流化床（CFB）锅炉因其具有低污染、高效率、燃料适应性广等优点，越来越受到世界各国的重视，已成为大力发展的能源设备之一。其运行特点是：炉内上升气流速度快，参与循环的颗粒浓度高；某些部件运行温度较高，且温度波动较大。CFB锅炉由于其特殊的燃烧方式,加之采用劣质煤或矸石为燃料，磨损问题在目前来说，还不能根除。不同的炉型和部件要求防磨耐火材料具有不同的传热特性。因此，采取必要可靠的防磨耐火技术，敷设具备优异耐磨性、耐高温性、抗热震性能和合理导热率的非金属材料，是保证锅炉正常运行的重要手段之一。

在近期5#锅炉检修过程中，发现其中锅炉受热面卫燃带与水冷壁管转折区管壁的磨损、炉膛四角水冷壁管壁的磨损、水冷壁焊缝部位、卫燃带上方约5米以下多处发生壁面局部冲刷磨损较为严重。

循环流化床锅炉受热面磨损是该炉种最大停炉弊病，受热面磨损也是普遍现象，为了防止磨损，我厂曾在水冷壁耐磨浇铸料卫燃带附近，对炉膛四角水冷壁管壁的磨损处进行了金属补焊，并对部分磨损的水冷壁进行了堆焊，对抑制壁面冲刷磨损起到了一定作用。卫燃带上方5米以下膜式水冷壁的磨损为冲刷磨损与撞击磨损相结合，以冲刷磨损为主；磨损原因为焊缝处不规则，致使该部位物料流动变向、加速，导致鳍片磨损严重，最后可能使锅炉本体运行中大量泄漏火灰，火灰再冲刷水冷壁管，很快造成水冷壁处严重磨损。膜式水冷壁卫燃带上方5米以下多处发生壁面局部冲刷磨损，从炉内动力学观点为来看，流体结构为环—核结构，在内部核心区，颗粒团向上运动；而在外部环状区，固体颗粒沿炉膛水冷壁向下回流。环状区的厚度从床底部到顶部逐渐减薄。固体物料沿水冷壁的向下回流造成的冲刷磨损，是此处水冷壁磨损的主要原因。

为了防止锅炉磨损，我厂于2007年1月28日召开了锅炉防磨专题会议。但要真正地解决防磨问题还需从多方面入手，既要治标又要治本，既要好的防磨效果又要控制成本，使锅炉减少磨损和泄漏，延长运行周期，提高经济效益。因此，针对我厂锅炉运行状况，制定了以下防磨措施和方案。

一、5#炉水冷壁的防磨方案：

1、采用“蓝泥”防磨和喷涂组合施工的方案：

流化床锅炉的防磨方法很多，但各有各的优缺点，都达不到最理想的效果，仅仅是尽量

延缓管壁的磨损而已，蓝泥防磨和喷涂防磨也不例外。就水冷壁管的防磨而言，浇注料平台和水冷壁管结合部位不论是喷砂还是喷涂都存在死角，而此处往往又是易磨损部位，因而会成为整个施工的薄弱环节。另外喷涂的涂层一般较薄，也是较容易被磨损的关键因素。蓝泥的弱点是施工面最上部虽然可以平滑过渡，但无法做到和表面喷涂一样的斜度，因而施工面上部也成为较薄弱的环节。

蓝泥防磨是西欧、日本广泛采用的一种防磨方式，这种方法最大的优点是可以用蓝泥将循环流化床锅炉卫燃带的浇注料平台作平滑过渡，从而消除涡流在此部位的发生。蓝泥还可将防磨面做到任何高度，而施工厚度不致过厚（壁管前侧5mm左右），上部可作平滑过渡。这种方法还有一个优点就是质保期过后，可随锅炉检修做简单修补，仍可获得一个较长的运行年限。此方法不但适用于卫燃带处水冷壁管的防磨，还可用于密相区等浇注料脱落的修补，对运行时间较长、磨损较严重的锅炉使用效果尤为明显。

我厂以前未使用过蓝泥材料，作为新型材料可先采购少量材料，进行尝试使用。

蓝泥的应用特点（山东淄博意蓝经贸有限公司产品）：

1、施工简单、安全、时间短。

2、施工不受天气、空气湿度等的影响，较为方便。

3、采用蓝泥防磨，无需对壁管表面进行处理，施工不损伤基材，不改变基材的材质，不会导致基材热变形。

4、采用蓝泥防磨施工，可在水冷壁管上做到任何高度，而在壁管前侧厚度不超过5mm，这是一般非金属防磨材料所不能做到的。

5、可将卫燃带处浇注料与壁管交界的平台做得十分平滑，从而基本消除涡流在此形成，大大减少磨损的发生。

6、如果在实施金属喷涂防磨的水冷壁管上进行焊补工作，易发生涂层炸裂现象，而使用蓝泥的防磨面，则不会发生此类现象。

7、防磨周期较普通防磨技术普遍加长。

8、施工造价：蓝泥材料价格为5万元/吨，每吨可施工20 m2左右，平均2500元/ m2。

9、蓝泥还可用于浇注料脱落（如返料器、中心筒、水冷屏等部位）的修补，无需模板、模具，简单易行，补后无需烘炉，可直接点炉。由于其优异的粘接性能，效果远远好于用其它材料。

+8米～+12米，即卫燃带上方4米以下水冷壁表面采用蓝泥防磨，共72 m2。

施工方法：每次停炉施工7～8m2，施工厚度5mm。

+12米～+14米水冷壁表面采用金属喷涂方案，共36 m2。

工程费用（72+36）×2700 = 291600 元

由于目前已用浇注料在后墙水冷壁施工12 m2，所以还需费用为

（60+36）×2700 =259200元

2、采用浇注料和喷涂组合施工的方案：

+8米～+12米，即卫燃带上方约4米以下水冷壁表面采用浇注料防磨，共72 m2。

施工方法：每次停炉施工8～12m2。选用刚玉碳化硅耐磨浇注料，在水冷壁膜片上焊“V”字型Φ5不锈钢抓钉，间距90mm×90mm，施工浇注料厚度20mm左右，在锅炉卫燃带的浇注料平台作平滑过渡。

+12米～+14米水冷壁表面采用金属喷涂方案，共36m2。

浇注料施工的优点是材料采购方便，检修车间已有成熟的施工经验，缺点是施工厚度较大，在运行中容易发生龟裂和脱落。

此方案工程总费用72×2000+36×3000 =252000元

由于目前已用浇注料在后墙水冷壁施工12 m2，所以还需费用为

60×2000+36×3000 =228000元

3、根据5#炉水冷壁的防磨经验，在4#炉水冷壁进行推广。

4、根据工程费用预算，采用浇注料和喷涂组合施工方案比采用“蓝泥”防磨和喷涂组

合施工的方案的费用低31200元。

二、过热器的防磨措施：

1、每次停炉检查，更换变形或磨损的防磨瓦。

2、对流受热面所有弯头部位都采用半圆形防磨瓦对扣包裹焊接，材质可选用耐热铸钢等耐磨耐高温金属,长期运行不会弯曲变形，且防磨瓦厚度不宜超过4mm，要求内表面光洁，接触严密不易窜入飞灰，防止防磨瓦厚度增加过大,改变烟气流走向,对其它部位磨损过大。

3、高温过热器第1、2排迎风面采用半圆形防磨护瓦保护，材质选耐热钢0Cr25Ni20。

4、低温过热器第1、2排迎风面采用半圆形防磨护瓦保护。防磨瓦材质为耐热钢1Gr13，抗氧化温度750℃，热强温度500℃。

5、在锅炉运行中，调整好一、二次风量配比，控制流化风速在较低范围内，保证蒸发管处烟速在5.5m/s左右，保持煤质稳定，有利于降低飞灰浓度减少管束磨损。

6、、高温过热器防磨护瓦原材质为耐热钢1Cr20Ni14Si2，长期运行不耐高温出现弯曲变形，所以改换为0Cr25Ni20耐热不起皮钢。

耐热钢0Cr25Ni20具有抗氧化性好，可承受1035℃加热，有较高的热强性。

耐热钢1Cr20Ni14Si2，具有抗氧化性好，抗氧化温度1050℃。

三、省煤器的防磨措施：

1、每次停炉检查，更换变形或磨损的防磨瓦。

2、高温省煤器（上部管束）：两侧弯头处设有防磨瓦；直管段第1、2排迎风面安装防磨瓦，使其能较好的起到防磨作用。防磨瓦材质为耐热钢1Gr13，抗氧化温度750℃，热强温度500℃。

3、中间省煤器（中间管束）：两侧弯头处设有防磨瓦；直管段第1、2排迎风面安装防磨瓦，使其能较好的起到防磨作用。防磨瓦材质为普通碳素结构钢Q215—A.F。

4、低温省煤器（下部管束）：两侧弯头处设有防磨瓦；直管段第1、2排迎风面安装防磨瓦，使其能较好的起到防磨作用。防磨瓦材质为普通碳素结构钢Q215—A.F。

四、空气预热器的防磨措施：

4#炉空气预热器为卧式空气预热器，每一级空预器的第一排管束迎风面都应安装2mm厚的防磨弧形板。每次停炉检查，更换变形或磨损的防磨弧形板。

5#炉空气预热器为立式空气预热器，每一级空预器的烟气侧迎风面都应安装防磨套管。每次停炉检查，更换磨损的防磨套管。