[摘 要]通过对循环流化床锅炉的磨损原因分析，阐述不同部位磨损的原因，探讨解磨损的方法和对策。
　　[关键词]循环、流化床、磨损、浇注料
　　中图分类号：TK229.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0317-01
　　一、前言
　　循环流化床锅炉是近年我国快速发展起来的一种高效、低污染的新型锅炉，具有煤种适应性好、调峰幅度大、有害气体排放少等优点。但是该锅炉也存在着磨损严重、排渣困难、给煤系统故障频繁等众多问题，这些缺陷严重影响了发电机组的运行时数，对该种机型发展有很大的限制。而在所有导致停炉的缺陷中，因为磨损导致的四管泄漏占了80%。因此，磨损问题如何解決，直接关系到锅炉的可利用率。
　　二、磨损现象的原因分析
　　由于循环流化床独特的物料循环特性，循环流化床锅炉内的固体物料为煤粉炉的几十倍到上百倍，受热面和耐磨材料因而受到大量大颗粒固体物料的不断冲刷，磨损现象十分严重，最终会引起受热面管子爆破，影响机组的正常运行。循环流化床锅炉的磨损属于冲蚀磨损，即流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损。又分为冲刷和撞击磨损，冲刷磨损是颗粒相对固体表面冲击角度较小，甚至接近平行，颗粒垂直于固体表面的分速度使它锲入被冲击物，而颗粒与固体表面相切的分速度使得它沿固体表面滑动，两个分速度合成的效果即起到一种刨削的作用，由此而造成的磨损即切削磨损；撞击磨损是指颗粒相对固体表面冲击角度大，或接近垂直时，以一定的速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变性或显微裂纹，在长期大量颗粒反复冲击下，逐渐使塑性变性层整片脱落而形成的磨损。循环流化床的磨损既有颗粒对炉内材料的撞击，又有高浓度含灰气流对材料表面的冲刷，所以影响磨损的主要因素有：烟气流速、飞灰浓度、飞灰的磨损特性材料的耐磨性系数因素有关。一般情况下，颗粒尺寸大、形状带棱角、颗粒浓度等是影响磨损的关键。而颗粒的浓度又是由炉膛的高度尺寸、流化速度、固体物料量、颗粒的大小形状及其均匀度决定的。
　　三、循环流化床锅炉的易磨损部位
　　循环流化床锅炉中受到严重磨损的区域通常都发生在下降固体粒子回流的突变区域，磨损发生时，受热面遭受的主要是冲击和剪切应力。如果在炉膛内的垂直壁面出现凸凹不平或几何形状突变，那么沿壁面向下运动的固体颗粒会偏离原方向。这种流动方向的突变会形成涡流，对壁面局部产生冲击的剪切，从面大大增加对该处的磨损。这些突变区域包括水冷壁的凸凹区及焊接缺陷、测量仪器插入处及耐火材料的水冷壁与耐火材料的交界处、旋风分离器内表面等。
　　一般来说，循环流化床锅炉燃烧室管壁、燃烧室下部床层管壁、炉膛角落区域水冷壁、热电偶及压力元件插入处、炉膛内部凝渣管及屏式过热器、旋风分离器等部位的磨损比较严重。
　　（1）风帽的磨损
　　风帽的磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近，主要原因是大浓度的循环物料以较大的平行于布风板的速度分量冲刷风帽所致。为了控制风帽外罩由于磨损导致的脱落、漏渣等现象，除了按照设计要求安装风帽外，采用增加点焊、加厚风帽外罩、改变风帽材质等方法，可以有效延长风帽的磨损时间，避免风帽脱落和漏渣现象的发生。
　　（2）炉内浓相区的磨损
　　炉内浓相区布置有很多不规则装置包括穿墙管、炉内的测床温元件、测床压元件等，根据研究表明很小的几何尺寸的不规则变化也会造成局部的严重磨损。一般情况下，是在这些开口周围敷设耐磨耐火材料，并在二次风管和热工测孔管外涂上沥青或包上陶瓷纤维以解决磨损和膨胀问题。通常也将此类探测装置倾斜30度插入即可有效减弱壁面的磨损。
　　在浓相区的另一种磨损是耐磨浇注材料的磨损。由于长期冲刷的效应，以及启停炉热胀冷缩的作用使耐火耐磨浇注料脱落和磨损较为严重。一旦浇注料脱落或磨出水冷壁管，爆管的危险随时存在。
　　而炉膛角落水冷壁的磨损也是一个比较值得关注的部位，主要是因为角落区域内向下流动的固体物料浓度比较高，同时流动状况也受到破坏。
　　（3）旋风分离器及回料系统的磨损
　　其易磨损区主要发生在进口烟道的迎风面和筒体上部筒体内气固流体转速突然发生转变的冲击区，该处气流方向发生90度的偏转，环形核心区的消失也会产生很大的脉动，使入口端邻近区域受到极大影响。一般通过1～2年的磨损，在水平烟道的上部和迎风面都需要进行浇注料的修复。
　　（4）对流烟道的磨损
　　对流烟道的磨损主要表现在以下几个部位：1）悬吊管省煤器穿顶棚处，防磨瓦安装不当造成磨损；2）悬吊管省煤器防磨瓦变形或脱落后，对水冷壁管的冲刷磨损：3）环行联箱在各个角的拐弯处，由于涡流现象造成磨损；4）空气预热器磨损；5）顶棚管在悬吊管省煤器穿墙处，由于防磨板和浇注料的脱落磨损：6）其他部位的磨损。
　　主要原因是尾部烟道中的颗粒直径和浓度较煤粉炉高，再加上重力加速度作用，因此，常常导致尾部受热面严重磨损，再加上防磨瓦的变形、安装不当等因素加重了磨损。在设计上，尾部受热面对流管束铺设金属防磨瓦，以避免含尘烟气气流直接冲刷受热面，造成磨损。省煤器管束与周围墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板，管束上还有可靠的防磨装置。
　　（5）屏式凝渣管及屏式过热器的磨损
　　这些部位的磨损机理与炉内水冷壁管的磨损机理相似，主要取决于受热面的具体结构和固体物料的流动特性等。由于燃烧室核心区里颗粒向上的流动以及外围颗粒沿壁面向下的回流作用，布置在燃烧室内部的屏式凝渣管及屏式过热器下端遭受同样的磨损，而浇注料更容易掉落，从而造成这些部位频繁的爆管。
　　四 磨损治理几点建议
　　1） 炉膛受热面上无论何处部位，绝对不能有影响物料循环的杂物，一旦发现应立即消除。
　　2）尽量减少不必要的测温、测压点数，并保证测点的位置方向正确。
　　3）省煤器管和过热器管在迎风侧的第一象限35～50度和第四象限310～325度磨损较重，要避免烟气走廊。
　　4）省煤器和过热器管在迎风侧增加护板和防磨罩。应采取一定措施，使防护瓦的一头做成带插口的，安装比较方便。
　　5）在耐火材料和管壁的交接处进行逐步过渡，减小搁台的尺寸，以及在磨损区受热面管道上增加一层表面堆焊层。
　　6）对磨损严重的区域进行防磨处理，如进行喷涂等，但应注意喷涂与未喷涂的结合处的磨损，防止因此产生台阶造成的磨损加剧。同时应选择好的施工队伍，保证喷涂的质量。
　　五 结语
　　循环流化床锅炉的磨损是影响其推广的主要原因，随着对防磨措施的不断研究和应用，循环流化床锅炉的磨损将会降低到正常范围，满足安全稳定运行的需要。做为电力企业来说，从运行上和设备上做好防磨措施，找出最佳的防磨方案是我们的当务之急。