循环流化床锅炉受热面防磨喷涂技术介绍
循环流化床锅炉水冷壁防磨喷涂
循环流化床锅炉水冷壁防磨喷涂工程循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，投产运行后水冷壁等受热面部位运行工况条件极为恶劣，长期遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，极易造成泄漏和爆管事故。
为确保锅炉安全、稳定、经济运行，采取防护措施是十分必要的。
根据全国各地电厂的防护情况，针对CFB锅炉运行的具体情况、工艺参数及失效机理，结合我公司长期从事该行业的实际施工经验，经我公司工程技术人员认真分析，对该部位的防护方案进行了技术设计，采用本技术进行防护能获得很好的效果，设备的使用寿命可大大延长。
在大型锅炉的使用中，水冷壁是布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，也是锅炉的主要蒸发受热面。
锅炉的运行会产生气体，其中的化学物质对水冷壁管不可避免的会造成一定腐蚀，导致锅炉的有效承载能力下降，降低了锅炉使用的安全性，也会直接影响到锅炉的正常运行。
因此，关于锅炉水冷壁防腐的研究与探讨，对大型锅炉的安全使用有重要意义。
一、水冷壁腐蚀的部位特征锅炉水冷壁的腐蚀壁面通常呈塔状，主要发生在燃烧器附近的向火侧热负荷高的区域，而管子中间的腐蚀比两侧要轻一些。
这是因为向火侧的水冷壁正面常常受到气流的冲刷，灰渣不易黏附；而两侧与鳍片间的凹处由于没有气流的直接冲刷，又由于涡流的作用，容易沾附熔化后的灰粒或未燃尽的油滴，为腐蚀创造了条件，经过一段时间之后就造成了水冷壁向火侧正面比两侧壁面腐蚀程度低的现象。
二、锅炉水冷壁腐蚀的危害锅炉水冷壁管的高温腐蚀使锅炉运行中存在的严重问题，会给正常的工作带来直接的危害，一方面会使管壁变薄，每年约1毫米左右，这样的现象不仅会形成安全运行的严重隐患，也会增加锅炉的临时性检修和大修的工作量，造成很大的经济浪费。
另一方面，由于水冷壁的腐蚀问题，很有可能会造成水冷壁管突发性的爆炸事故，导致紧急性的停炉检修，这样不仅会打乱正常的供暖秩序，影响正常的供暖，而且会大量增加工人们的劳动强度，以及额外的检修费用，直接影响到员工的生活和企业的效益。
循环流化床锅炉受热面防磨技术的研究与应用
循环流化床锅炉受热面防磨技术的研究与应用发布时间：2021-12-21T10:32:18.413Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：董友洋杜林徐向德[导读] 本文为了改进循环流化床锅炉的使用效率，对磨损产生的原因和机理进行具体的分析，同时在考察锅炉具体运行的情况提出防磨措施和其具体的效果进行分析对循环流化床锅炉受热面进行改进。
河南省豫光锌业有限公司河南省济源市 454650摘要：循环流化床锅炉是目前火力发电厂中较为通用的电能生产机组，在具体的使用过程中，循环流化床锅炉的受热面受到磨损的情况比较严重，这不仅影响了机组的安全运行同时过度耗损会降低电厂的经济效益，本文为了改进循环流化床锅炉的使用效率，对磨损产生的原因和机理进行具体的分析，同时在考察锅炉具体运行的情况提出防磨措施和其具体的效果进行分析对循环流化床锅炉受热面进行改进。
关键词:循环流化床锅炉；受热面；防磨措施当前我国火力发电由于成本较低，仍占有较大的市场份额，在火力发电中，循环流化床锅炉是一种火电高效节能锅炉，能用较多类型和不同质量的燃煤，其机组可调性高，燃烧比较充分，可以最大程度上控制排放的污染物。
但在具体操作过程中，往往会出现卫燃带与水冷壁过渡区域、过热器的第一、二排管子、省煤器两端和空气预热器出口处、炉内边角区等部位的磨损，最突出的为水冷壁管的冲刷磨损，由磨损造成的事故接近事故停炉总数的50%，成为影响机组安全经济运行的突出问题之一，最高磨损速率高达1.35mm/1000h。
文章具体分析了循环流化床锅炉产生磨损的原因，并结合目前防磨的先进技术进行具体分析，综合各技术的优缺点，分析了当前循环流化床锅炉防磨这方面的具体改进思路。
一、受热面磨损的主要原因分析与传统的煤粉炉相比，循环流化床锅炉的最大缺点是循环灰量大，受热面磨损严重。
豫光新业电厂75t/h循环流化床锅炉水冷壁管束由于长期被物料冲刷、磨损、减薄，目前密相区大部分管子厚度在2.5~4.0mm，仅为设计厚度的50~80%(设计厚度5mm)，导致因水冷壁磨损泄漏停炉次数增加，2020年出现2次水冷壁泄漏事故。
循环流化床锅炉防磨技术分析
循环流化床锅炉防磨技术分析随着循环流化床锅炉磨损机理的研究和防磨损技术在生产领域中的推广应用，锅炉的运行周期得到有效延长。
本文结合防磨机理和不同防磨技术的特点，简要分析了提高循环流化床锅炉防磨的常见方法，希望为有关循环流化床锅炉防磨技术的研究提供一定帮助。
循环流化床（CFB）锅炉是近几年发展起来的一种新型燃烧设备，其燃料适应性广，燃烧效率高，负荷可调节范围大，节能环保，灰渣利用率高，在电力行业中得到广泛应用。
然而，循环流化床锅炉的磨损泄漏问题始终制约着锅炉的运行周期，给检修维护工作带来极大的困难。
特别是锅炉水冷壁、过热器等受热面的磨损所致的停炉事故率较高，根据本公司数据统计，由于磨损导致的停炉故障率高达67%。
因此，有效解决受热面磨损问题是循环流化床锅炉发展的一个重要研究方象。
1、循环流化床锅炉的磨损1.1循环流化床锅炉磨损机理循环流化床锅炉水冷壁管磨损主要有两面：一方面，大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管的冲刷; 另一方面，由于内循环的作用，大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落，对水冷壁管进行剧烈冲刷。
特别在水冷壁管和耐火材料层过渡区域的凸出部位，沿水冷壁管下来的固体颗粒与炉内向上运动的固体颗粒运行方向相反，形成涡流，对局部水冷壁管起到一种刨削作用。
1.2循环流化床锅炉易磨损区域1.2.1炉膛过渡区域主要是可塑料与水冷壁管结合处、凸起或凹进的不规则水冷壁管处。
在这些区域，向下流动的固体颗粒与向上流动的固体颗粒方向相反，在局部产生涡流，导致颗粒与水冷壁管发生碰撞，对水冷壁管产生冲刷磨损。
1.2.2炉膛四角区域炉膛四角由于相邻下降流的叠加作用，颗粒浓渡增加一倍，加速了这些部位水冷壁管的磨损。
1.2.3炉膛顶部烟气出口处主要是由于烟气转入炉膛出口时，大量颗粒甩向炉顶，物料与烟气的变向和速度增加，易产生磨损。
1.3循环流化床锅炉磨损的影响因素1.3.1烟气流速的影响。
烟气流速越高磨损越严重，磨损量与烟气流速的3次方成正比。
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施
颗粒速度与浓度
颗粒速度和浓度越高，冲 击磨损越严重，二者呈正 相关关系。
颗粒硬度与形状
颗粒硬度和形状影响磨损 速率，硬度越高、形状越 尖锐，磨损越严重。
滑动摩擦磨损
摩擦系数
摩擦系数越大，滑动摩擦磨损越 严重，磨损速率与摩擦系数成正
比。
表面粗糙度
表面粗糙度越大，摩擦阻力越大， 磨损越严重。
载荷与滑动速度
超声波探伤
利用超声波在受热面中的反射和 传播特性，检测内部损伤情况。
风帽、风道等部件磨损情况
观察法
定期检查风帽、风道等部件的外观，观察是否有 磨损、变形等情况。
测量法
使用测量工具对风帽、风道等部件的尺寸进行测 量，判断是否存在磨损。
探伤法
采用超声波、磁粉等探伤方法，检测风帽、风道 等部件的内部损伤情况。
智能诊断
引入智能诊断技术，对 锅炉运行数据进行自动 分析，提前预警潜在故 障。
优化运行
根据智能诊断结果，调 整锅炉运行参数，优化 运行工况，降低磨损速 率。
06
效果评估与持续改进计划
实施效果综合评估
1 2
磨损降低率
通过对比实施防磨措施前后的锅炉磨损情况，计 算磨损降低率。
运行稳定性
评估锅炉在实施防磨措施后的运行稳定性，如是 否出现异常振动、温度波动等情况。
载荷和滑动速度越大，滑动摩擦磨 损越严重。
疲劳磨损与腐蚀磨损
循环应力
循环应力导致材料疲劳损 伤，进而引发疲劳磨损， 应力幅值和循环次数影响 疲劳磨损程度。
腐蚀介质
腐蚀介质与材料发生化学 反应，导致材料损失和性 能下降，从而引发腐蚀磨 损。
温度与湿度
温度和湿度影响腐蚀速率 ，进而影响腐蚀磨损程度 。
循环流化床锅炉受热面磨损控制和预防
上与磨粒 的相对硬度 、 形状 、 大小 、 固定程度以及载荷作 用下磨
粒 与 被 磨 表 面 的 力学 性 能 有 关 。
减少磨粒磨损一般从两方面采取措施 ，一是增强材料的抗 磨性能。二是防止或减少磨粒进入摩擦表面之间。 Ｃ Ｂ锅炉水冷壁管磨损机理与煤粉炉有很大不 同，一方面 Ｆ 大量烟气和固体颗粒在上升过程 中对水冷壁管进行冲刷。另一 方面由于内循环的作用 ， 大量固体颗粒沿炉膛四壁重新 回落 ， 对
注 料层 厚度 通 常 为 ４ ～ ０ ０ ８ｍｍ， 个 区域 称 为 密 相 区 。密 相 区 是 这
力 的作用下压人材料表面而产生压痕 ， 从表面层上挤 出剥落物 。
Ｃ Ｂ锅 炉燃烧 的中心 ， Ｆ 进行煤粒流化 、 燃烧 、 物料循 环和气流循
压 接螺丝 和 厢握接 制面 ４ ｌ （ 障点 ） 故
度最终达到 ０６ ｍ以上。施工完 的喷涂层表 面均 匀光滑 ， 麻 ． ａ ｒ 无 面、 起皮 、 开裂及脱落等现象 ， 涂层边缘平滑过渡。 金相宏观检查 喷涂层 与基体结合致密 ， 无分层现象。
２水 平 烟 道 的磨 损 ． 水 平 烟 道 是 烟 气 从 炉 膛 进 人 旋 风 分 离 器 的 通 道 ，结 构一 般
大 ， 至 超 过原 电流 ｌ 。 甚 ０倍
（ ） 电机 运行 中 ， ３发 在刷 握 自身重 力作用 下 ， 近滑 环两 靠 侧的刷握受刷架 振动影 响较大 ，特别是在刷握 弹簧作用 力较 小情况下 ， 刷握与刷 座的接触压 力会相对 减小 ， 转子 电流会 向 靠近滑环上方位 置的刷握 回路转移 ，导致该 区域碳刷烧坏偏
水 冷壁 管 进 行 剧 烈 冲刷 。特 别 在 水 冷壁 管 和 耐 火 材 料层 过 渡 区
概论循环流化床锅炉防磨技术
概论循环流化床锅炉防磨技术摘要：本文分析循环流化床锅炉的运行机理和磨损原因，探讨其防磨技术和减少磨损的具体操作技巧，有一定参考价值。
关键词：流化床锅炉；磨损；防磨损；措施0引言循环流化床锅炉是一种高效的节能设备，近年来，对循环流化床锅炉的研究越来越多。
尤其是目前对环境保护的要求比较高，而循环流化床锅炉在燃烧的时候能有效降低对环境的污染，因此循环流化床锅炉就成了目前有效的能量转化设备，但是循环流化床锅炉也存在一定的问题，比如在燃烧的时候，炉膛内部会有大量的高温高浓度的煤粉和炉灰颗粒，而这些颗粒在高温下高速的冲击炉内的部件，磨损的问题就显得尤为突出，尽管锅炉厂在设计时使用了较多防磨措施，但是由于循环流化床锅炉内部的固体颗粒浓度为普通炉子的上百倍，同时高温颗粒在炉内运行情况复杂，炉体内部受到大量固体颗粒的不断冲击，磨损情况十分严重，产生较多的安全隐患。
1流化床锅炉结构简介1.1流化床锅炉的磨损机理循环流化床锅炉的高效率是由于大量的小循环和多次的大循环构成的，让燃料在里面循环燃烧。
在燃烧的时候炉子中的每个部分燃料的浓度不同，由于气流和重力的原因，通常在布风板上的风帽出口处的风速大，燃料被吹起后会下降或者朝着烟风推动力较小的地方漂移，在下降的途中会沿着水冷壁管外表面移动，而此时就会对水冷壁管外的外表面造成磨损，比如在炉膛炉内下部卫燃带、炉膛水冷壁管过渡区等气流较大，高温颗粒对管壁的撞击较大，因此对管壁磨损也比较大。
2循环流化床锅炉主要金属部件的磨损2.1布风装置的磨损循环流化床锅炉的布风装置中磨损严重的是风帽，而在风帽中在循环物料回料口部分的地方磨损最严重，造成这部分磨损的主要原因：在高温下，高浓度的煤粉颗粒高速冲击布风装置的表面而造成的较为严重的磨损，由于煤粉常年累月的冲刷，对设备造成了较大的损耗。
2.2循环流化床锅炉水冷壁管的磨损循环流化床锅炉的水冷壁管的磨损出现在下面三个地方：一是炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡部分管壁处的磨损。
浅谈循环流化床锅炉受热面磨损预防措施
浅谈循环流化床锅炉受热面磨损预防措施发布时间：2021-11-23T00:56:11.400Z 来源：《科学与技术》2021年6月第18期作者：林维东[导读] 循环流化床锅炉受热面磨损是制约锅炉长周期安全稳定运行的关键环节林维东(新疆圣雄能源股份有限公司新疆维吾尔自治区吐鲁番地区 838100)摘要:循环流化床锅炉受热面磨损是制约锅炉长周期安全稳定运行的关键环节，只有制定科学合理的防磨措施，才能预防和解决受热面磨损的难题。
新疆圣雄能源股份有限公司2×300MW循环流化床机组在预防锅炉受热面磨损方面做了大量的工作，从组织设计、防磨喷涂、新材料应用、炉内浇注料优化等各方面进行了尝试，并取得了阶段性的成果，为机组安全稳定运行夯实了基础。
【关键词】：循环流化床锅炉受热面磨损预防措施引言新疆圣雄能源股份有限公司2×300MW循环流化床燃煤机组工程，采用东方锅炉（集团）股份有限公司自主研发的单炉膛循环流化床锅炉。
类型为亚临界压力、一次中间再热、自然循环、单炉膛、汽冷式旋风分离器、循环流化燃烧、平衡通风、固态排渣、全悬吊结构。
循环流化燃烧基本原理是固体物料能在循环流化床内实现多次循环燃烧。
床内物料混合强烈，床内物料被高速气流带出炉膛，在“气－固”分离装置中被捕集下来，然后由回料系统送入流化床内循环再燃烧。
循环流化床锅炉燃烧室内气固两相流的流动模式是中心区的气体与固体粒子向上流动，周围四壁区的固体粒子向下流动。
通过历年来对炉内受热面的测厚数据分析循环流化床锅炉最易磨损的部位有炉膛四角水冷壁、炉膛出口后墙水冷壁、炉内吊屏下部弯头受热面、浇注料与水冷壁交界处和分离器靶区等。
因循环流化床锅炉物料密度高流速快的特点，水冷壁一旦磨损超标将会直接导致锅炉爆管的非停事故发生。
为保证锅炉机组的安全稳定运行，锅炉受热面的防磨损预防措施尤为重要。
1 预防措施1.1完善组织设计成立锅炉防磨防爆小组锅炉防磨防爆预防是一项长期而艰巨的工作，我厂成立了由设备处、技术处、检修车间、发电车间的技术人员组成的防磨防爆小组，并制定了相应的管理和奖惩制度。
循环流化床锅炉炉内受热面的防磨技术分析
工 程 技 术
循 环流化床锅炉炉内受热面的盼磨技术分析
中 国平 煤神 马 集 团坑 口电厂 王德 军
［ 摘 要］ 文章从循环流化床锅炉炉 内受热面的设计 、 检修 、 运行 三个方 面进行分析 ， 通过 采取不 同的措施 ， 达到 防止磨损 的 目的 ， 减 少因磨损造成停炉事故的发生 ， 高锅炉运行可靠性。 提 ［ 关键词 ］ 流化床 锅炉 受热面 防磨
随着循环流化床锅炉在我 国广泛应用 并逐渐向大型化发展 ，其存 在着受热面磨损快的问题急待解决。 通过对 结构设计 、 防磨材料 的选用 和表面处理 ， 运行等方 面 ， 出了预防和减小 磨损 的措施 ， 提 为较好地实 现循 环流化床锅炉的稳定运行提供参考 。并采 取防磨措施和技术革新 改造 ， 效地减缓 了锅炉受热面等部位 的磨损 速度 ， 有 提高了循环流化床 锅炉的燃烧效率和热效率 ， 降低 了劳动强度 和维修 费用 ， 从而保证 了循 环 流化床锅 炉运行 的安全性 、 可靠性 、 稳定性 和经济性 。 １水冷壁磨 损的预 防措施 ． 防止水 冷壁磨 损所采 取的各 种措施基 本上遵循 以下几项原则 ： １ 主动防磨 原则 ： ． １ 严格控 制物料 的料径 ， 尽量降低 炉 内的流化速 度、 物料浓 度 ， 即从循环 流化床锅 炉本身 固有 的流动和燃烧 特性 出发 ， 通过运行人员采用合理 的调 整手段 ， 优化运行参数来解决 。 １ 被动力 防磨 的原则 ： ． ２ 改进 设计 、 变水冷壁和 密相 区交 界处耐 改 磨材料 的敷设 方式 ；改善施 工工艺 ，消除水冷壁 产生 突起和棱角的可 能。 最大限度地减 少局部 水冷 壁的磨损 。 ２锅炉设计方面采取的 防磨措施 ． 在设计 时采取 的水冷壁 的防磨措施 主要包括 以下几 点： ２１ 炉膛下部锥段 区域 即密相区水冷壁 、 ．在 炉膛 至旋风分离器 出口 烟窗 四周及相应 的侧墙局 部区域 、前后墙水冷壁相交 的顶部高灰浓度 回流区 ， 以及炉膛 四面墙上的开孑 区域均敷设 Ｔ Ｐ １ 型耐磨 （ Ｌ Ｄ 一Ｗ 耐火 ） 可塑料 。 ２ 水冷蒸发屏和屏式 过热器的布置方式 为垂 直布置 ， ． ２ 亦处于炉 内 高灰浓度 区域 ， 为减轻其磨损程 度 ， 在其下部穿墙及倾斜 段采用销钉加 上述耐磨材料 的防磨方式 。 ２ 炉 内水冷壁弯管 、 ． ３ 让管 区域 如入孑 、 Ｌ 回料 口 、 渣 口、 排 热工测点 、 二次风 口、 管屏穿墙管等部位 以及 密相区与稀相 区的交界过 渡区域 ， 均 采用密焊销钉加耐磨材料 的防磨结构 ，耐磨材料终结 处附近一段 区域 内的管子上设置 防磨盖板 ， 图： 如 区之 间的过渡处防磨 ， 如水冷壁下部 、 过热器等部位。 ３加强水冷壁的检修质量 。 ． 彻底 消除水冷壁表面存在的缺陷 ３１ ．水冷壁冷壁过渡 区的结构形式如 图 ， 这种结 构形式在实际运行 过程 中证 明是不成功的 ， 经过设计改造 ， 将过渡区改为如 下图形式
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循环流化床锅炉磨损检查与炉内直接热喷涂质
量控制方面积累了经验。炉膛内直接热喷涂是
提高水冷壁管耐磨性的方便快捷和经济有效的 方法。炉膛内直接喷涂金属耐磨层的目的，是
提高管壁的耐磨性，防止因水冷壁管磨损而频
繁出现的泄漏、爆管或大量换管。因此要达到
和喷涂设备选择空间大，施工条件相对较好， 容易得到好的喷涂质量，但是确定换管的难度
大，容易浪费，施工不便，工期拖长；而采取
在炉膛内直接喷涂水冷壁管的方法，可不必割
管，施工面积可大可小，施工省时方便，耗费 小，给生产企业带来了很大的便利。但是炉内
喷涂限制了喷涂条件，使有些高质量的喷涂方
法由于设备和场地的限制，无法进入炉膛内喷
循环流化床锅炉受热面防磨喷涂技 术介绍
f8e1k 吸音喷涂
在炉膛内布置水冷壁管的循环流化床锅
炉，普遍产生水冷壁管磨损。磨损程度（速度）
因不同设计的炉型、燃烧煤种、燃烧调整等因
素有关，有些磨损是相当严重的。近些年，热
喷涂技术在我国发展很快，防磨喷涂在各个行
业都床锅炉水冷壁管防磨
方面，有的锅炉制造厂家制造锅炉时，在水冷
壁管常出现的磨损部位预先喷涂金属耐磨层，
有一定防磨效果，但是在锅炉运行中，磨损经 常超出了锅炉制造厂家预先喷涂范围；有的生
产企业在锅炉水冷壁管磨损时更换新管，新管
先在炉外喷涂再安装。在炉外喷涂，喷涂方式
理想效果，必须做好与喷涂相关的每个环节的 质量控制。检查管壁磨损状况、制定补焊工艺、
选择金属耐磨层、管壁喷前粗糙处理及喷涂后
质量检查验收，是做好炉内水冷壁喷涂时质量
控制的关键环节。
涂。众多热喷涂方法和热喷涂设备中，方便进 入炉膛内喷涂的，目前只有火焰喷涂和电弧喷
涂，并且一般炉内喷涂面积不大。因此一些有
实力的大型做热喷涂的企业，往往把眼光盯在
高精尖的热喷涂设备和承揽大利润热喷涂业务 上，这就限制了炉内水冷壁管直接喷涂技术的
研究与提高。这些年一直很少看到炉膛内直接
喷涂的技术报道和经验资料。通过在循环流化