包钢（沈阳特种设备检测研究院，辽宁 沈阳 110036）

电站锅炉受热面磨损类型与防护

包钢（沈阳特种设备检测研究院，辽宁 沈阳 110036）

受热面磨损是电站锅炉爆管主要原因之一，其危害性不能忽视，研究分析电站锅炉受热面磨损机理与类别，寻求防护磨损的对策，对避免因磨损泄露造成锅炉停运有重要意义。

电站锅炉；磨损；对策。

受热面磨损是影响电站锅炉安全运行的重要因素之一，随着材料技术的发展，电站锅炉受热面磨损比率逐渐减小，但其危害性不容忽视。本文从磨损机理入手，对不同类型的磨损形式分析归纳，并制定防范对策。

1 磨损机理

当烟气通过受热面时，灰粒以一定速度冲击受热面管，往往会导致受热面管磨损破坏。根据磨损机理的不同，磨损通常可分为两种不同的类型，即变形磨损和切削磨损。变形磨损是当灰粒以接近90°冲击受热面管时，受热面管表面将形成塑性变形层，在灰粒反复的冲击下，使表层逐渐脱落。切削磨损是灰粒以较小角度冲击受热面管，产生剪切力的作用，将受热面管表面一小块一小块地“刮去”。

在实际炉内过程中，这两类磨损往往是同时存在的，都与烟速和灰粒特性有关。飞灰中夹帯SiO2、Fe2O3、Al2O3等硬颗粒高速冲刷管子表面，使管壁减薄爆管。烟速或局部烟速越快，颗粒越粗、越硬，对管壁的撞击力就越大；烟气中灰浓度越大，撞击的次数就越多。结果都将加速受热面的磨损。

2 受热面磨损类型

2.1 吹损

由于锅炉燃烧工况不好会导致受热面积灰、结焦，为提高传热效率，保证锅炉机组安全经济运行，就不得不使用吹灰器进行吹灰。但吹灰是造成锅炉受热面管吹损、管壁减薄的重要原因之一，也就是检验中常能遇见的锅炉爆管问题。受热面吹灰器按布置形式一般可分为墙式吹灰器、伸缩式吹灰器和半伸缩式吹灰器。受热面吹损主要有以下几个方面所导致：（1）吹灰器在运行过程中存在故障，如不旋转、卡死等；（2）吹灰器带水，造成这种现象的原因有吹灰器阀门内漏、疏水不畅、暖管时间不够等；（3）吹灰时压力过高或频率过快；（4）全伸缩式吹灰器伸出长度长，加之工作环境温度过高，使得吹灰枪挠度过大，从而导致吹灰枪最长行程区域的受热面管吹损严重；（5）吹灰器伸出长度不够导致的靠近炉墙的受热面管吹损严重。

2.2 受热面管碰损

由于碰撞造成的管子壁厚减薄现象称之为碰损。锅炉运行过程中，由于高温烟气流动不稳定等因素会导致管屏发生振动，炉膛上方及水平烟道内的受热面管屏与其冷却定位管和夹持管间会产生碰损。另外，其他受热面管之间以及受热面管与管卡等相邻部件之间也会有碰损。若发现有碰损的部位，应当根据剩余壁厚采取补焊、换管或采取防碰磨损等措施，例如，增加防磨块的办法。

2.3 烟气磨损

电站锅炉尾部受热面会经常出现烟气磨损的问题，这是因为尾部烟道的烟气温度较低，烟气中灰粒从熔融软化的状态变为较为坚硬的状态，对管壁的冲击动量加大，从而导致磨损的加剧。检验中会发现以下几个部位的管壁减薄：低温过热器迎风面管排的弯管部位、侧包墙过热器存在烟气走廊的部位、省煤器迎风面靠炉后部位等，这几处管壁减薄量超标均因烟气磨损所致。

3 受热面磨损防护措施

3.1 改进不合理结构布置

合理的布置结构是防止受热面管子磨损的基础。为消除局部烟速突然加快、形成烟气走廊、涡流等现象，可以考虑在尾部包墙处加装均流挡板。为消除灰粒二次冲刷磨损，可在不影响受热总面积情况下，将错列布置管排改成顺列布置，减轻对受热面磨损。为消除飞灰浓度过高产生的磨损，可以考虑在炉内、外加装除尘器，使高浓度烟灰经分离进入除尘器，低浓度烟灰流经受热面，从而减少对受热面的磨损。

3.2 加强设备运行管理

适当降低一次风风速，采用较低、合理的过量空气系数运行,尽量消除炉墙漏风和炉内负压过大运行，以避免增大尾部烟气流速。控制煤粉细度在规定范围内，煤粉太粗燃烧会不完全，飞灰浓度会增加，加剧受热面的磨损。

3.3 加防磨装置

目前电厂针对受热面磨损问题主要采取加装防磨护板、热喷涂、铺设耐磨层等手段进行治理。

（1）防磨护板。即在管子的迎烟气或蒸汽侧加装一层半圆形金属护板，起到保护管子的作用。在锅炉运行一定时间，防磨护板磨损严重后，就需要更换防磨护板。设计防磨护板时需要根据烟温选取合适的材料，材料的使用温度要高于烟气温度。

（2）热喷涂。即采用先进的工艺方法，在受热面表面喷涂金属涂层。热喷涂主要是针对有大面积、固定区域的磨损倾向的受热面,如水冷壁、过热器易受磨损的区域。热喷涂的材料、施工工艺把握好的前提下,其防磨效果也不错。

（3）铺设耐磨层。这种方法是在容易产生磨损的部位铺设耐磨耐火料，这种方法只适用于水冷壁或包墙的某些特殊位置，而且大面积使用比较困难，如果是炉膛区域还容易产生结焦。

4 结语

受热面的磨损是电站锅炉在运行过程中不可避免的现象,如何把这种磨损降低到最小程度是锅炉使用单位比较关心的问题，这需要从多方面入手。首先，要重视检修，加强对设备的维护和保养；第二,在运行调整方面要加强全过程及动态管理,合理配风、降低烟气流速、选用最佳的煤粉细度,优化及监控炉内燃烧工况,保持炉内的速度场浓度场分布均匀。第三，寻求对策解决电厂入炉煤质差，实际所烧的煤质与设计煤差别大,含灰量偏高等问题。

[1]李国华.锅炉尾部受热面积灰的危害与预防[J].有色冶金节能,2002(5).

[2]傅敏,岳增武,雒利勇,等.锅炉省煤器的飞灰磨损状态及材料耐磨性能浅析[J].山东电力技术,2000(2).

包钢（1968-），男，高级工程师，主要从事锅炉检验方面工作。