循环流化床锅炉风帽简述.
循环流化床锅炉风帽简述
风帽常见问题与成因
漏渣
风帽阻力决定布风板阻力 一定的阻力是保证锅炉正常运行的关键 炉内流态化的稳定由布风板阻力和料层阻力两部分共同决定 如果布风板阻力偏低，总阻力就会出现不稳定状态 某一操作气速下会出现三工作点 某些区域气体以u（未充分流化）或u2（充分流化）速度通过 一些区域气体以u1速度通过（固定床状态）
解决途径
风帽常见问题与成因
风帽的脱落
焊接质量较差 焊材选用不当 接口设计不合理
风帽的堵塞、结焦
相邻风帽间的风速偏差造成床料进入风帽结焦 返料口、喷煤口附近以及四周靠近炉墙部分床压波动，物料进入风帽结焦
防止风帽损坏的措施
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煤质特性
C
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灰分、粒径分布、掺矸率
D
是否大风量运行 E=Kμd2U3
运行因素
风帽常见问题与成因
烧毁 烧毁是主因的无法通风冷却 材质和制造不合格有一定影响 烧毁与运行操作也有关
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烧毁的预防 认识到风帽的恶劣工作环境 选用性能更好的耐高温、耐磨损材料 早期采用ZG8Cr33Ni9N， 高温使用发生组织变化，风帽脆性增加 目前外罩多采用ZG8Cr26Ni4Mn3N、ZG40Cr25Ni20，性能有保证 芯管多采用1Cr18Ni9Ti、CPH20、HHT 点火、压火时选用合理的运行参数（通风冷却） 启停机组加强对风帽的检修、疏通
弱
较短
箭形风帽
少
大
循环流化床锅炉风帽损坏原因分析
循环流化床锅炉风帽损坏原因分析作者：刘海来源：《科技视界》2015年第12期【摘要】本文对循环流化床锅炉风帽破损情况从锅炉启动、运行调整、停运后的检查、风帽材质等方面进行分析和探讨，并提出一些合理化建议，对具有同类型锅炉设备有一定的指导意义。
【关键词】循环流化床锅炉；风帽；破损；分析；措施1 系统概要京玉发电公司安装两台由上海锅炉厂制造的锅炉，额定负荷330MW下蒸汽流量为1063t/h，锅炉布风板布置在水冷密封风室上部，上部安装1026个风帽，材质为ZG8Cr33Ni9N，这些风帽运行中承受700℃～1000℃高温。
在锅炉运行一段时间后，出现风帽泄漏异常，时间长的一个月后即可开始泄漏，短的一周后就开始泄漏。
2 循环流化床锅炉炉膛内风帽的作用风帽的作用及工作环境：风帽作为循环流化床锅炉的布风装置，对锅炉的安全经济运行起着关键性的作用。
风帽主要工作在700℃～950℃的“炉渣包围层”中运行，同时其外部受着炉渣的活动摩擦，内部受着250℃～290℃、300Nm3/h的一次热风的冲刷磨损，风帽内外受到的热应力较大。
京玉发电公司循环流化床锅炉内的风帽是钟罩式风帽，这种风帽的特点是风帽孔径较大、风帽出孔风速也比小风帽高，所以当流化床达到临界流化以后湍流强度比较大。
一般大风帽的使用寿命相对比较长一些，通常一台锅炉的整体风帽使用寿命为2年，一些电厂的煤质、煤粒度控制得当，能用到4年而不必进行大面积的更换。
另外，钟罩式大风帽与风管基本采用拔插式的连接方式，检修、更换工作相当方便、快捷，也不必破坏浇注料。
3 风帽泄漏带来的危害（1）大量温度在700℃～900℃的红渣漏入一次风室及母管内，当大量红渣漏入风室母管时，堵塞一次风母管至风室入口处，使进风量减少，导致锅炉系统不能正常运行。
（2）一次风室三个入口风量不均匀、不平衡，可能造成床压偏差，导致炉内床料“翻床”，漏入的红渣可能导致一次风母管与风室膨胀节烧红损坏。
（3）为了维持机组运行，人为地在一次风室母管处装设临时排渣门将管内的红渣排出，在排出、倾倒炉渣的过程中，极易造成人员烫伤。
循环流化床锅炉风帽技术要求
一、设备名称：风帽二、参考设备型号：见图纸三遵循的主要技术标准规范：风帽的设计、制造、包装、运输、储存、验收遵照中国国家标准、规范、和有关部颁标准，同时也不排除参照国外同行业标准。
1、原材料应符合ASTM A297勺各项要求2、表面粗糙度Ra3.23、米用精密铸造H级4、使用寿命》20000小时5、锅炉厂图纸520590-b1-07002四、使用环境条件：锅炉布风板面积为布风板截面3430mm K 13510mm炉膛截面（深X宽）7683.4mn X 14795.5mm锅炉在满负荷情况下床温1000C, —次风量300000卅/h，但设计风量为400000r r/h。
我公司设计煤种及校核煤种灰熔点温度都在1500C以上。
为达到风帽耐高温的要求，最低温度应该在1500C（设计灰熔点温度如下表）灰溶点（未掺烧石灰石）五、锅炉容量和主要参数锅炉热力特性六、资料要求1.1卖方提供的资料使用国家法定单位制即国际单位制，语言为中文，进口部件的外文图纸及文件由卖方翻译成中文（免费）。
卖方根据技术规范提出的风帽设计条件，技术要求，供货范围，保证条件等提供完整的图纸资料。
1.2资料的组织结构清晰、逻辑性强。
资料内容要正确、准确、一致、清晰完整，满足安装使用要求。
1.3卖方资料的提交及时充分，满足甲方使用要求。
在合同签订后15天内给出全部技术资料清单和交付进度，并经买方确认。
七、产品资质要求：同类型产品业绩（最好有上海锅炉厂制造的同等型号SG-490/13.8-M572锅炉在使用）八、供货范围及数量：钟罩式风帽1155个九、售后服务及质保期要求：供货方24小时内能够安排技术人员到现场，质保期5年。
十、交货期：合同签订后60天1^一、到货地点：唐山开滦东方发电有限责任公司。
循环流化床锅炉风帽损坏原因分析及治理措施
循环流化床锅炉风帽损坏原因分析及治理措施摘要:风帽是循环流化床锅炉实现均匀配风，维持锅炉和炉内合理气固两相流的关键部件。
它是锅炉中高温、高磨损的易损件。
风帽的好坏直接影响锅炉的流态化工况和燃烧稳定性，是循环流化床锅炉安全运行的保证，随着锅炉运行时间的增加，其磨损及损坏问题日益突出，影响锅炉的安全性和稳定性。
对其原因进行分析研究，提出综合治理措施，也为风帽设计、制造、维护、运行提供参考。
关键词:循环流化床；风帽；磨损；措施一、设备概况我公司是2X350MW 超临界CFB锅炉。
布风板标高为10m，钟罩式风帽罩壳材质A297HK，锅炉风帽有两种型号，一种为10孔风帽，布风板四周布置；另一种为9孔风帽，布风板中心布置；两种型号单台炉共计2094个风帽，内管材质310S。
二、风帽损坏原因分析目前炉膛大量风帽存在磨损现象，造成布风板局部阻力变小，影响一次风布风均匀性，气流偏斜吹损其它风帽，进一步加重磨损，使床温偏差增大，局部高温区热力型氮氧化物生成量增加，而风帽磨损较轻区域阻力较大，一次风量较小，使局部床料流化不良；局部风帽损坏会加剧附近风帽损坏程度，导致风帽成片损坏，布风板床温床压不平衡，运行中低一次风量时易发生翻床现象，炉膛两侧床温、床压出现大幅度、周期性波动，为保证床料正常流化，被迫加大一次风量运行，进一步加剧了风帽磨损。
（一）、外置小孔磨损变大磨损1、风帽外罩在炉膛内恶劣环境长期运行，发生磨损损坏是必然，由于风帽外罩（要求外置小孔对冲安装以减少灰渣沉积及气流对相邻风帽的冲击，）安装不当造成风帽外置小孔磨损加快；2、风帽外罩小孔及管芯孔部分或全部堵塞，对冲风阻失去平衡，造成外置小孔磨损加大；3、大颗粒炉渣或煤矸石由于自重在一次风的吹动下不能充分流化，只能贴炉底串动，结果对钟罩式风帽的根部外套管造成磨损4、由于浇注料或其他金属部件等比重大的物质沉积在风帽层，对冲风阻失去平衡，风向改变等，造成外置小孔磨损加大。
循环流化床锅炉炉膛风帽检修浅谈
循环流化床锅炉炉膛风帽检修浅谈摘要：循环流化床锅炉水冷壁磨损以旋转磨损为主，这已是普遍存在的、比较严重的问题。
某发电公司锅炉属于300MW 亚临界中间再热循环流化床锅炉。
炉膛风帽布置在炉膛标高9.9m 位置，错列布置。
由于炉膛内风帽位于燃烧环境最恶劣的地方，长期受到燃料燃烧的高温热影响以及高浓度的床料冲刷，因此容易出现磨损、高温变形、碳化、脱落等问题，严重影响了锅炉运行安全。
关键词：循环流化床锅炉；风帽；磨损近几年来，循环流化床锅炉在我国得到了突飞猛进的发展，在数量和总蒸发量上居世界第一位，然而存在问题也不少，较为突出的是燃烧室水冷壁螺旋旋转磨损问题。
本文对风帽出现的问题，提出较为完善的检查管理措施，以及有针对性的检修质量标准。
一、锅炉风帽的失效形式1、高温冲蚀磨损。
飞灰的高温冲蚀磨损是各大电厂普遍面临的一个问题，是造成燃煤电厂锅炉非计划停炉检修的主要原因。
流化的物料颗粒冲刷风帽的外壁，只是风帽外壁受到损害，但只要风帽的材质较好，具有一定的抗高温冲蚀磨损性能，这种磨损比较缓慢；细小的灰渣颗粒漏入水冷风室，在一次风的吹动下使风帽内壁受到磨损，但这种磨损也比较缓慢；床上密集分布的T型风帽，使外壁受到邻近风帽的高速气流吹扫，这种磨损不但严重，而且非常的快速，所以在每次停炉后都要仔细检查风帽外壁的磨损程度。
2、高温腐蚀。
在燃煤锅炉中，高温腐蚀主要包括：硫酸盐型，硫化物型以及氯化物型。
硫酸盐型腐蚀一般发生在高温受热面上；硫化物型腐蚀则多发生在锅炉内水冷壁上；氯化物型腐蚀主要发生在小型锅炉过热器以及大型锅炉燃烧器水冷壁管上。
由于我国燃料煤中的氯含量较少垃圾焚烧锅炉除外，因此氯化物引起的腐蚀较少。
3、高温氧化。
在大多数情况下，金属高温氧化生成的氧化物是固态的，只有少数呈气态或液态。
高温氧化是高温腐蚀领域中最常见、最基本的一种腐蚀形式，是一个比较复杂的过程，这一过程主要包括两个步骤：界面反应，包括金属、氧化物界面和氧化物、氧界面；传质过程，包括金属基体内元素的扩散，反应物质通过氧化膜和气相物质的扩散。
风帽说明
循环流化床锅炉风帽使用情况
风帽的作用：
循环流化床锅炉的风帽是燃烧系统中的重要附件。
风帽安装在布风板上，它的主要作用是将流化燃料所需要的风均匀地送入锅炉炉膛，使锅炉里面的炉料正常的流化起来。
风帽的磨损有一下几种情况：
(1)流化的料粒碰撞冲刷风帽外壁，使风帽外壁受到磨损，锅炉长期运行导致风帽顶部出现磨损变形或磨透现象。
(2)漏入水冷风室的灰渣的细小颗粒，可随一次风进人风管使风帽内壁受到磨损，锅炉长时间运行就会导致风帽的风眼堵塞或者变大，使进入炉膛的风量不均匀布置。
如果出现风帽顶部磨损严重，进入炉膛的风量不能均匀布置，导致锅炉炉料无法正常流化时，需要更换风帽。
运行中出现外罩磨损严重、顶面磨漏，尤其在燃用劣质煤大负荷运行下，累计运行一年就需大批更换风帽。
循环流化床锅炉风帽简述
3
circulation function
风帽的circulation功能与其结构、安装角度及运 行参数密切相关，需要根据实际情况进行优化和 调整。
风帽的 heat transfer function
heat transfer function
风帽在循环流化床锅炉中还承担着传热的功能，通过与炉 内高温物料进行换热，将热量传递给受热面，从而实现热 量的有效利用。
05 循环流化床锅炉风帽的设 计与优化
风帽的设计原则与依据
流场匹配原则
确保风帽吹出的气流与炉膛内的流场相匹配， 以实现良好的物料循环和热量传递。
防磨耐久原则
风帽材料需具备足够的耐磨性和耐热性，以应 对炉膛内的恶劣环境。
结构简单原则
风帽结构应尽量简单，方便制造、安装和维护。
风帽的结构优化与改进
帽头形状优化
循环流化床锅炉风帽 简述
目录
CONTENTS
• 循环流化床锅炉风帽概述 • 循环流化床锅炉风帽的工作原理 • 循环流化床锅炉风帽的安装与维护 • 循环流化床锅炉风帽的应用与发展 • 循环流化床锅炉风帽的设计与优化
01 循环流化床锅炉风帽概述
风帽的定义与作用
定义
风帽是循环流化床锅炉中的一个关键 部件，用于将高压空气分配到炉膛的 各个角落，以维持炉内的流化和燃烧 。
heat transfer function
风帽的传热效率取决于其材质、热工况以及与受热面的匹 配程度。为提高传热效果，需对风帽进行合理的热工设计 和选材。
heat transfer function
在循环流化床锅炉的运行过程中，应关注风帽的热态性能， 及时进行维护和检修，确保其传热功能的正常发挥。
通风 function
循环流化床锅炉风帽
1
风帽是循环流化床锅炉中的重要部件，其主要作 用是提供足够的风量，使燃料和床料在炉膛内充 分流化燃烧。
2
风帽通过其特殊的结构设计，能够将高速气流均 匀地喷入炉膛，形成良好的流化状态，从而提高 锅炉的燃烧效率。
3
风帽的分布和数量对炉膛内物料的流动和热量传 递也有重要影响，需要根据锅炉的型号和设计要 求进行合理配置。
热处理设备
淬火炉、回火炉等热处理设备，用于提高风帽的机械性能。
风帽的质量检测与控制
尺寸检测
使用测量工具对风帽的尺寸进行测量，确保其符合设 计要求。
外观检测
检查风帽的表面质量，确保无裂纹、气孔等缺陷。
风帽的质量检测与控制
• 性能测试：进行通风效率、耐磨 性等方面的测试，验证风帽的性 能是否达到设计要求。
循环流化床锅炉风帽
目录
CONTENTS
• 循环流化床锅炉风帽概述 • 循环流化床锅炉风帽的工作原理 • 循环流化床锅炉风帽的设计与制造 • 循环流化床锅炉风帽的应用与维护 • 循环流化床锅炉风帽的发展趋势与展望
01 循环流化床锅炉风帽概述
风帽的定义与作用
定义
风帽是循环流化床锅炉中的一种关键 部件，用于向炉膛内提供高速气流， 使物料处于流化状态，促进燃烧反应 的进行。
风帽的设计原则与流程
高效性
确保风帽具有较高的通风效率和均匀的气流 分布，以提高燃烧效率和降低能耗。
耐磨性
风帽材料应具备较好的耐磨性，以承受高温 、高压和高速气流的冲刷。
风帽的设计原则与流程
• 结构简单：设计应尽量简单，方便制造、 安装和维护。
风帽的设计原则与流程
需求分析
根据锅炉的规格和性能要求，分析所需风帽的类 型和规格。
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点火、压火时选用合理的运行参数（通风冷却） 启停机组加强对风帽的检修、疏通
风帽常见问题与成因
漏渣
设计因素（结构、阻力特性） 运行环境（流化风量、风温） 运行维护（破损、脱落） 危害严重（经济性、安全性、磨损加剧） 布风板阻力不均匀 布风板阻力偏小 风帽磨损 风帽设计不合理
漏渣因素分析
风帽阻力决定布风板阻力 一定的阻力是保证锅炉正常运行的关键 炉内流态化的稳定由布风板阻力和料层阻力两部分共同决定 如果布风板阻力偏低，总阻力就会出现不稳定状态
大
较好
较重
弱
较短
箭形风帽
少
大
较好
较轻
弱
较短
钟罩形风帽 较少 较大
好
轻
好
较长
CFB锅炉风帽的结构形式
目前应用的CFB锅炉风帽结构形式
定向风帽及其改进形式 钟罩式风帽及其改进形式
风帽常见问题与成因
磨损
磨损普遍发生，运行条件决定风帽磨损不可避免 磨损主要位置是外罩出口、顶部、芯管 磨损与运行维护密切相关 风帽材质不良，高温下硬度较低，耐磨性能较差 风帽内部堵塞、结焦，造成风帽通风不畅，帽体冷却不足，使风帽超 温碳化，硬度下降 安装质量较差，相临风帽小孔中心偏高
循环流化床锅炉风帽简述
简要内容
CFB锅炉风帽的功能作用 CFB锅炉风帽的结构形式 风帽常见问题与成因
风帽的磨损 风帽的烧毁 风帽的漏渣 风帽的脱落 风帽的堵塞、结焦
风帽设计方法及要求 防止风帽损坏的措施
CFB锅炉风帽的功能作用
冷态及运行时与布风板共同承托床料 维持布风均匀、流化稳定 避免出现流化死区 防止大颗粒沉积 产生合理阻力
某一操作气速下会出现三工作点 某些区域气体以u（未充分流化）或u2（充分流化）速度通过 一些区域气体以u1速度通过（固定床状态）
漏渣因素分析
综合成因
单炉膛结构使用的大床面对风室压力均匀性有影响 风帽阻力不足以克服风压、流量波动造成的床层不稳定 流化较差区域的床料在炉内压力驱动下进入风帽造成漏渣
磨损因素分析
设计因素
m u1 4 di2ui2
为了保证流化避免颗粒沉积，需要较大的动量
动量越大，衰减的越慢 ↓
传递给颗粒的动量越大 ↓
对相邻风帽的冲击越大 ↓
相互磨损越大
磨损因素分析
安装因素
节距小，风帽布置数量多，布风越均匀 上游风帽气流对下游风帽冲击越大，磨损越大 设计、安装精度造成下游风帽某一部分位于上游风帽射流流场中 错列布置和顺列布置也有影响
CFB锅炉风帽的结构形式
最早的风帽形式
孔板 圆柱形风帽
CFB锅炉风帽的结构形式
早期应用的CFB锅炉风帽结构形式
猪尾巴型风帽
定向风帽
剑型风帽
钟罩型风帽
风帽数量 外孔尺寸 布风均匀性 磨损特性 防漏渣性能 使用周期
柱形风帽
多
小
好
较轻
一般
一般
猪尾形风帽 多—好 Nhomakorabea最轻
较好
较长
定向风帽
多
解决途径
合理的阻力（低负荷下的流化及布风均匀性） 选择良好的风帽结构及参数 实现风帽阻力与风速的独立 避免风帽脱落 合理控制燃料
风帽常见问题与成因
风帽的脱落
焊接质量较差 焊材选用不当 接口设计不合理
风帽的堵塞、结焦
相邻风帽间的风速偏差造成床料进入风帽结焦 返料口、喷煤口附近以及四周靠近炉墙部分床压波动，物料进入风帽
磨损因素分析
维护因素
风帽定期进行更换维护频率
煤质特性
灰分、粒径分布、掺矸率
运行因素
是否大风量运行
E=Kμd2U3
风量增加15%，磨损增加50%
风帽常见问题与成因
烧毁
烧毁是主因的无法通风冷却 材质和制造不合格有一定影响 烧毁与运行操作也有关
烧毁因素分析
烧毁的预防
认识到风帽的恶劣工作环境 选用性能更好的耐高温、耐磨损材料
结焦
防止风帽损坏的措施
预防措施
首先是严格供货渠道，加强进货的质量验收。 严格施工质量，选用合格的焊工进行施工。 在风帽底部加装不锈钢网。 风帽顶部加装防磨套。 定期对一次风室进行排渣。 合理调整一次风量，防止风量过大。 通过结构设计防止漏渣和脱落。