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循环流化床锅炉水冷壁管的磨损分析及处理措施研究

2021-06-30马飞

中国设备工程 2021年12期

马飞

(中铝矿业有限公司热电厂,河南 郑州 450041)

1 主要参数及整体布置

中铝矿业有限公司热电厂有2台410t/h高温高压循环流化床燃煤锅炉。过热蒸汽压力9.81MPa,主蒸汽温度540℃,单汽包自然循环、全钢架支吊结构。由燃烧室、高温绝热分离器、自平衡分路回料阀和尾部对流烟道组成。

2 磨损的主要危害

由于循环流化床锅炉内部固体物料的浓度、粒径均比煤粉炉要大得多,对炉内受热面磨损严重,轻者会导致局部受热不均匀,使热应力发生变化,严重者还可能造成爆管(受热面泄露),最终导致锅炉非计划停车,严重影响锅炉的安全稳定运行和全厂的经济效益。

3 磨损机理及主要存在问题

在循环流化床锅炉运行过程中,在一次流化风量的作用下,炉膛内部的中心区域,一次流化风速很高,物料颗粒团随着气流向上运动,而在炉膛水冷壁面附近,流化风速相对炉膛中心区域偏低,物料颗粒也就向流化风速较低的炉膛水冷壁面方向滑移聚集,并沿着炉膛水冷壁面向下流动,就形成了所谓的“贴壁流”,这就是循环流化床锅炉典型的“环-核”空气动力学结构。炉膛内部气固两相流之间的滑移速度是非常大的,因此,炉膛下部密相区的磨损速率要远远高于上部稀相区。

炉膛壁面的磨损主要与回料过程有关,当炉膛壁面平滑垂直时,其磨损程度相对较轻,一般只发生低应力滑动擦伤磨损。而危害最大的是较严重的局部磨损,主要是由床料回流造成的磨损,这往往也是造成炉膛爆管非计划停车的主要原因。……

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