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摘 要:75 t/h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,这不仅影响了机械的安全运行同时过度耗损会降低电厂的经济效益。文章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75 t/h循环流化床锅炉受热面进行改进。
关键词:75 t/h循环流化床锅炉;受热面防磨技术;火力发电
中图分类号:TK223.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)06-0021-01
目前我国的火力发电由于造价较低仍旧占据较大的市场份额,在火力发电中,75 t/h循环流化床锅炉是火力发电中具有高效能的锅炉,它能够使用较多的类型和不同质量的燃煤,机组的可调节性能高,燃烧比较充分能够最大程度上控制排放的污染物的数量。但是在其具体的运行过程中,由于受热面的磨损而造成的机炉不能正常运行甚至停炉的事故所占的比重极高,受热面发生磨损的主要部件是金属部位,接触面与固体可燃物摩擦产生的磨损是一个重要原因。在下文中,具体对循环流化床锅炉产生磨损的原因以及结合当前的防磨的先进技术进行具体的分析,综合各种技术的优点和缺点,分析出当前循环流化床锅炉在防磨这方面进行改进的具体思路。
1 锅炉结构以及受热面磨损产生的原因
在机组的具体运行过程中,受到机械自身的作用和锅炉内部产生的化学作用以及物理作用,锅炉内表面的材料在这个过程中,耗损以及转化必可避免地随着产生。根据发生磨损的反应的差异,可以把这些磨损进行简单的归类:腐蚀造成的磨损、冲蚀发生的磨损、磨料摩擦产生的磨损等,在众多的磨损中,受热面的磨损主要是冲蚀造成的磨损,在锅炉的运行过程中,由于炉内可燃物具有一点的速度和角度,这就对锅炉表面的材料造成了冲击,导致锅炉发生磨蚀。
75 t/h循环流化床锅炉的受热面的主要组成部分为:水冷壁、锅炉的受热表面以及尾部的对流烟通道的受热面。其中锅炉的受热内表面包括了屏式翼形管、过热器以及过热器的屏管。发生磨损的原因主要是与接触面进行接触的内容物的运动对表面造成的冲击。
其中较易发生磨损的薄弱部位在交接处尤其是水冷壁和耐火材料的接缝处,这是发生磨损的常见区域,在具体的施工过程中为了增大受热面积提高锅炉的生产效率,对位于炉膛的稀相区的水冷壁也不再进行表面的耐火材料铺盖,这就造成了在具体的锅炉的运行过程中,气体和固体的流动在这个接缝位置发生变化,同时,锅炉内壁表面的不规则的地方尤其是因为制造观火孔和进行焊接等原因而产生的不平整的位置都是磨损容易产生的区域。
屏式翼形管、过热器以及过热器的屏管造成的磨损的机理与水冷壁产生磨损相仿,这与锅炉受热面的结构以及其内部的可燃物在锅炉运行过程中的流动过程相关。
2 影响磨损的程度的因素分析
影响锅炉内表受热面的磨损程度的因素较多,这些对影响效果较为明显的几类因素进行分析。
床料的性质是影响磨损程度的重要因素,锅炉内容颗粒的直径以及浓度关系着锅炉内发生反应的效率同时也造成了对受热面的磨损程度的具体差异。为了保证流化床锅炉内中反应的正常进行,保证较为充分的燃烧效率,通过控制床料的浓度以及大小进行控制,床料的颗粒越大在反应过程中对内表面造成的磨损也就越大,当床料的直径达到临界值之后,由于可燃物数量的减少与内表面的接触面积因此减少,所以,锅炉内表面的磨损趋于平衡不再增加。其次,颗粒物的形状也会造成对锅炉内表面的磨损,颗粒形状较为圆润的产生的摩擦比较小因而对受热面的磨损也比较小,带有锋利的物料的摩擦大带来的磨损也比较大。床料的硬度对受热面的磨损产生影响较大的时候是接近或者高于内表面的材料时,在锅炉运行过程中,床料会在炉表面形成一层质地较硬的保护膜,这层保护膜的硬度也会对磨损进行一定的控制作用。锅炉内可燃物的成分和发生的化学反应也会对受热面的磨损产生影响,可燃物的成分不同,产生的磨损程度也存在着较大的差异,含硅和铝成分的可燃物比含有钙、硫的床料对受热面产生的磨损更强。
另一个影响受热面的磨蚀程度的因素是受热面本身的结构以及材质原因,进行管束布置时,底部的排管距离风帽小孔的位置以及排管的安置的倾角是两个重要的影响因素。距离的位置长度越大,产生磨损的速度也呈现出加剧的趋势。
75 t/h循环流化床锅炉的大量使用也适应了火力发电中以劣质煤为主要的可燃物的的现状,劣质煤存在煤块的大小分布、灰熔点以及矸含量的差异较大的特点,这就造成了受热面磨损的可控性较差。
3 75 t/h循环流化床锅炉受热面防磨具体的技术手 段及初步的效果分析
进行锅炉循环流化床锅炉的材料选择时需要考虑到两个基本的要素:成本和锅炉的运行性能。在锅炉制造产业中,碳钢以及合金钢的造价较低而且能够保证承受锅炉的正常运行所产生的的高压高温条件,因此把它们用作锅炉承压管。受热面的防磨设置,如图1所示。
受热面的处理上,进行防磨结构的革新和优化,通过增设受热面的防磨鳍片租个高温燃烧的物料直接与受热面的接触,同时能够保证在结构稳定性上更进一步,减少因为无聊的流动造成的对受热面的冲击磨蚀。受热面面对的最大问题是抗热问题,尤其是金属在高温下的硬度会降低抗磨蚀的能力会下降,因此对锅炉内部的金属需要进行抗热处理,通过采用热处理以及电镀等保证其表面的硬度在高温情况下不会发生降低。受热面的防磨结构设置,如图2所示。
在锅炉表面材料的选择上,从系统的整体特征和性能方面进行考虑,并对表面材料的需要具备的性能特征进行分析以及在具体的施工过程中即表面材料的敷设的环境等多方面进行考虑。以下几方面是必须要满足的:首先,流化床锅炉的内表面材料需要有较高的抗磨性、耐高温和稳固性;其次,在循环分离器的筒体的材料热惰性要小;第三,燃烧室的烟道在要求耐热的同时必须具备一定的抗冲击的能力;最后,悬浮室的材料其抗热抗冲击以及热惰性小等方面都必须进行考察。锅炉由于特殊的工作原理,内表面受到磨蚀不可避免,因此在选择比较抗磨蚀的材料之外还需要考虑到材料选择的造价问题,价格相对比较低的抗磨抗热的浇筑材料是目前市场上比较普遍的选择,通过不同的部位采取不同材料进行敷设保证整体的耐磨性最佳。
4 结 语
对75 t/h循环流化床锅炉的受热面进行防磨是锅炉后期保证正常运行的需要解决的重要问题,除了通过对进入锅炉内部的物料进行控制盒管理等后期措施之外,对易产生磨蚀的受热面进行防磨处理和设计是比较根本的较少受热面磨蚀的方法。因此,需要对其保证进行充分的研究。
参考文献:
[1] 时德祥,黄启欣,张国凡,等.电厂粉煤灰渣管道的磨损与防磨改进措施 [J].科技传播,2011,(20).
[2] 田群伟,周金英.循环流化床锅炉水冷壁磨损的机理及预防[J].西部煤 化工,2012,(1).
[3] 许渊源,孙涛.循环流化床燃烧技术在大型火电厂中的应用[J].科技信 息,2011,(8).
关键词:75 t/h循环流化床锅炉;受热面防磨技术;火力发电
中图分类号:TK223.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)06-0021-01
目前我国的火力发电由于造价较低仍旧占据较大的市场份额,在火力发电中,75 t/h循环流化床锅炉是火力发电中具有高效能的锅炉,它能够使用较多的类型和不同质量的燃煤,机组的可调节性能高,燃烧比较充分能够最大程度上控制排放的污染物的数量。但是在其具体的运行过程中,由于受热面的磨损而造成的机炉不能正常运行甚至停炉的事故所占的比重极高,受热面发生磨损的主要部件是金属部位,接触面与固体可燃物摩擦产生的磨损是一个重要原因。在下文中,具体对循环流化床锅炉产生磨损的原因以及结合当前的防磨的先进技术进行具体的分析,综合各种技术的优点和缺点,分析出当前循环流化床锅炉在防磨这方面进行改进的具体思路。
1 锅炉结构以及受热面磨损产生的原因
在机组的具体运行过程中,受到机械自身的作用和锅炉内部产生的化学作用以及物理作用,锅炉内表面的材料在这个过程中,耗损以及转化必可避免地随着产生。根据发生磨损的反应的差异,可以把这些磨损进行简单的归类:腐蚀造成的磨损、冲蚀发生的磨损、磨料摩擦产生的磨损等,在众多的磨损中,受热面的磨损主要是冲蚀造成的磨损,在锅炉的运行过程中,由于炉内可燃物具有一点的速度和角度,这就对锅炉表面的材料造成了冲击,导致锅炉发生磨蚀。
75 t/h循环流化床锅炉的受热面的主要组成部分为:水冷壁、锅炉的受热表面以及尾部的对流烟通道的受热面。其中锅炉的受热内表面包括了屏式翼形管、过热器以及过热器的屏管。发生磨损的原因主要是与接触面进行接触的内容物的运动对表面造成的冲击。
其中较易发生磨损的薄弱部位在交接处尤其是水冷壁和耐火材料的接缝处,这是发生磨损的常见区域,在具体的施工过程中为了增大受热面积提高锅炉的生产效率,对位于炉膛的稀相区的水冷壁也不再进行表面的耐火材料铺盖,这就造成了在具体的锅炉的运行过程中,气体和固体的流动在这个接缝位置发生变化,同时,锅炉内壁表面的不规则的地方尤其是因为制造观火孔和进行焊接等原因而产生的不平整的位置都是磨损容易产生的区域。
屏式翼形管、过热器以及过热器的屏管造成的磨损的机理与水冷壁产生磨损相仿,这与锅炉受热面的结构以及其内部的可燃物在锅炉运行过程中的流动过程相关。
2 影响磨损的程度的因素分析
影响锅炉内表受热面的磨损程度的因素较多,这些对影响效果较为明显的几类因素进行分析。
床料的性质是影响磨损程度的重要因素,锅炉内容颗粒的直径以及浓度关系着锅炉内发生反应的效率同时也造成了对受热面的磨损程度的具体差异。为了保证流化床锅炉内中反应的正常进行,保证较为充分的燃烧效率,通过控制床料的浓度以及大小进行控制,床料的颗粒越大在反应过程中对内表面造成的磨损也就越大,当床料的直径达到临界值之后,由于可燃物数量的减少与内表面的接触面积因此减少,所以,锅炉内表面的磨损趋于平衡不再增加。其次,颗粒物的形状也会造成对锅炉内表面的磨损,颗粒形状较为圆润的产生的摩擦比较小因而对受热面的磨损也比较小,带有锋利的物料的摩擦大带来的磨损也比较大。床料的硬度对受热面的磨损产生影响较大的时候是接近或者高于内表面的材料时,在锅炉运行过程中,床料会在炉表面形成一层质地较硬的保护膜,这层保护膜的硬度也会对磨损进行一定的控制作用。锅炉内可燃物的成分和发生的化学反应也会对受热面的磨损产生影响,可燃物的成分不同,产生的磨损程度也存在着较大的差异,含硅和铝成分的可燃物比含有钙、硫的床料对受热面产生的磨损更强。
另一个影响受热面的磨蚀程度的因素是受热面本身的结构以及材质原因,进行管束布置时,底部的排管距离风帽小孔的位置以及排管的安置的倾角是两个重要的影响因素。距离的位置长度越大,产生磨损的速度也呈现出加剧的趋势。
75 t/h循环流化床锅炉的大量使用也适应了火力发电中以劣质煤为主要的可燃物的的现状,劣质煤存在煤块的大小分布、灰熔点以及矸含量的差异较大的特点,这就造成了受热面磨损的可控性较差。
3 75 t/h循环流化床锅炉受热面防磨具体的技术手 段及初步的效果分析
进行锅炉循环流化床锅炉的材料选择时需要考虑到两个基本的要素:成本和锅炉的运行性能。在锅炉制造产业中,碳钢以及合金钢的造价较低而且能够保证承受锅炉的正常运行所产生的的高压高温条件,因此把它们用作锅炉承压管。受热面的防磨设置,如图1所示。
受热面的处理上,进行防磨结构的革新和优化,通过增设受热面的防磨鳍片租个高温燃烧的物料直接与受热面的接触,同时能够保证在结构稳定性上更进一步,减少因为无聊的流动造成的对受热面的冲击磨蚀。受热面面对的最大问题是抗热问题,尤其是金属在高温下的硬度会降低抗磨蚀的能力会下降,因此对锅炉内部的金属需要进行抗热处理,通过采用热处理以及电镀等保证其表面的硬度在高温情况下不会发生降低。受热面的防磨结构设置,如图2所示。
在锅炉表面材料的选择上,从系统的整体特征和性能方面进行考虑,并对表面材料的需要具备的性能特征进行分析以及在具体的施工过程中即表面材料的敷设的环境等多方面进行考虑。以下几方面是必须要满足的:首先,流化床锅炉的内表面材料需要有较高的抗磨性、耐高温和稳固性;其次,在循环分离器的筒体的材料热惰性要小;第三,燃烧室的烟道在要求耐热的同时必须具备一定的抗冲击的能力;最后,悬浮室的材料其抗热抗冲击以及热惰性小等方面都必须进行考察。锅炉由于特殊的工作原理,内表面受到磨蚀不可避免,因此在选择比较抗磨蚀的材料之外还需要考虑到材料选择的造价问题,价格相对比较低的抗磨抗热的浇筑材料是目前市场上比较普遍的选择,通过不同的部位采取不同材料进行敷设保证整体的耐磨性最佳。
4 结 语
对75 t/h循环流化床锅炉的受热面进行防磨是锅炉后期保证正常运行的需要解决的重要问题,除了通过对进入锅炉内部的物料进行控制盒管理等后期措施之外,对易产生磨蚀的受热面进行防磨处理和设计是比较根本的较少受热面磨蚀的方法。因此,需要对其保证进行充分的研究。
参考文献:
[1] 时德祥,黄启欣,张国凡,等.电厂粉煤灰渣管道的磨损与防磨改进措施 [J].科技传播,2011,(20).
[2] 田群伟,周金英.循环流化床锅炉水冷壁磨损的机理及预防[J].西部煤 化工,2012,(1).
[3] 许渊源,孙涛.循环流化床燃烧技术在大型火电厂中的应用[J].科技信 息,2011,(8).