生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面失效原因分析及其防護(hù)措施

1、探討園地生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面失效原因分析及其防護(hù)措施31文章編號(hào)：1004—8774(2014)013103生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面失效原因分析及其防護(hù)措施崔艷(無(wú)錫東馬鍋爐有限公司，江蘇無(wú)錫214092)TheAnalysisandCountermeasuresofFailureofHeatingSurfaceforTheBiomassfiredCFBBoilerCUIYan(WuxiDongmaBoilerCoLtd，Wux

2、i214092，Jiangsu，China)摘要：分析了生物質(zhì)流化床鍋爐受熱面失效原因，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的防護(hù)措施與方法。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)燃料；受熱面；失效原因；防護(hù)措施中圖分類號(hào)：TK22966文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B0前言通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，將大部分的農(nóng)林廢棄物等用于燃燒發(fā)電，使之變廢為寶；同時(shí)，電廠產(chǎn)生的清潔電能可以更進(jìn)一步地促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展，而且燃燒后的草木灰還能作為肥料重新還田，由此形成了一個(gè)良性的循環(huán)。燃燒生物質(zhì)的循環(huán)流化

3、床(CFB)鍋爐如圖1，與其它爐型相比其劣勢(shì)在于受熱面腐蝕程度、磨損更嚴(yán)重。因此為了保證鍋爐機(jī)組長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，必須對(duì)相關(guān)受熱面采取一定的保護(hù)性措施。1受熱面失效原因分析11爐膛受熱面爐膛水冷壁等受熱面部位失效的主要原因有以下幾點(diǎn)，即含塵氣流沖蝕、堿性介質(zhì)中的熱腐蝕以及高溫氧化等。爐膛水冷壁等受熱面部位磨損的主要影響因素有煙氣的流速、煙氣中的含塵量以及灰塵的性質(zhì)。根據(jù)有關(guān)資料，受熱面的磨損量與煙氣流速的大小呈正相關(guān)。由于爐膛內(nèi)煙

4、氣流速較高，其含塵量也相當(dāng)大，并且對(duì)澆注料平臺(tái)存在一定的切割效應(yīng)和沖刷效應(yīng)，因此爐膛水冷壁的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。第二點(diǎn)，生物質(zhì)鍋爐所燃燒的燃料以農(nóng)林廢棄物為主，它們?nèi)紵蟮幕曳种泻懈嗟腘a、K等活潑金屬氧化物，以及更多的c1離子等，非常容易對(duì)鍋收稿日期：201303—25作者簡(jiǎn)介：崔艷，2002年畢業(yè)于揚(yáng)州大學(xué)，本科畢業(yè)，一直從事鍋爐的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作。1一鍋筒2一旋風(fēng)分離器3一水冷屏4一爐膛5一返料器6一過(guò)熱器7一省煤器8一空氣預(yù)熱器9～

5、內(nèi)置式過(guò)熱器圖1典型的燃燒生物質(zhì)燃料CFB鍋爐爐水冷壁管產(chǎn)生腐蝕，為鍋爐水冷壁的熱腐蝕提供了很好的條件。實(shí)踐證明，在300～500oC范圍，水冷壁管的表面溫度每升高5O℃，腐蝕速率就會(huì)增加1倍。在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，管壁通過(guò)高溫氧學(xué)兔兔www.xuetutu.com探討園地生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面失效原因分析及其防護(hù)措施33圖2(5)對(duì)于過(guò)熱器管，必須在每組管子前設(shè)置均流板，以防形成煙氣走廊，沿著煙氣流向的第一排管子在其迎風(fēng)面要布置

6、防磨罩，防止過(guò)熱而爆管；此外合理選擇爐膛水冷壁、高低溫過(guò)熱器等受熱面所用的材料及其規(guī)格，防止使用過(guò)程中由于溫度過(guò)高而導(dǎo)致爆管，這些都是成熟可靠的防爆管措施。212旋風(fēng)分離器的防磨措施(1)對(duì)于旋風(fēng)分離器的內(nèi)側(cè)和人口通道處等容易磨損的區(qū)域，均采用高溫耐磨耐火材料；(2)在分離器中心筒的材料選擇上，我們選擇奧氏體不銹鋼，此材料具有耐高溫耐磨等優(yōu)點(diǎn)，可以更大程度上避免中心筒的磨損。213返料器及其連接管路的防磨措施由于大量的物料之問(wèn)的流動(dòng)和循

7、環(huán)，在返料器、返料管及其連接管路內(nèi)部，我們均鋪設(shè)高溫耐磨耐火保溫材料，并且打上高密度的“Y”形銷釘，固定這些高溫耐磨耐火材料。214分離器出口煙道的防磨措施在分離器出口煙道部位鋪設(shè)一層保溫材料和一層耐磨材料，耐磨材料部位打上“Y”形銷釘來(lái)固定。215旋風(fēng)分離器防磨耐火絕熱層的澆注旋風(fēng)分離器的澆注料使用了三層材料：絕熱材料、耐火材料、防磨材料。在鍋爐安裝過(guò)程中，對(duì)旋風(fēng)分離器澆注應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，以保證澆注的質(zhì)量和澆注料的使用壽命，防止?jié)?/p>

8、注料變形損壞而使鍋爐不能正常使用；同時(shí)采用低溫燃燒技術(shù)，溫度上升幅度較小，分離器內(nèi)的煙溫也較低，避免分離器內(nèi)的結(jié)焦。22受熱面防腐措施主要有兩個(gè)受熱面需要考慮防腐措施：～個(gè)是高溫過(guò)熱器，另一個(gè)是下級(jí)空氣預(yù)熱器。對(duì)于高溫過(guò)熱器，最主要的一點(diǎn)就是要避免過(guò)熱器管與HC1的接觸。一般煙氣中HC1氣體的高溫腐蝕都發(fā)生在受熱面管壁溫度大于450℃時(shí)，而過(guò)熱器管的工作溫度通常在360℃以上，因此當(dāng)過(guò)熱器的壁溫超過(guò)450oC時(shí)，可以考慮將高溫過(guò)熱器布置

9、在返料器內(nèi)部。因?yàn)榉盗掀鳠煹纼?nèi)主要是補(bǔ)充進(jìn)來(lái)的新鮮空氣和分離器收集下來(lái)的灰分，這些氣體中HC1濃度非常低，因此對(duì)高溫過(guò)熱器的腐蝕會(huì)小很多。返料器中的過(guò)熱器所選用的管材為12CrlMOVG，此流化速度非常低，可以有效地防止高溫過(guò)熱器管的磨損。對(duì)于中溫過(guò)熱器，只要將出口蒸汽溫度控制在390oC以內(nèi)，防止中溫過(guò)熱器管壁溫超過(guò)450oC，就可以解決中溫過(guò)熱器的腐蝕問(wèn)題。對(duì)于下級(jí)空氣預(yù)熱器，我們可以從選材上進(jìn)行考慮，采用一些具有防腐功能的材料，比

10、如說(shuō)考登管。23其他措施綜上所述，根據(jù)受熱面管的失效機(jī)理，對(duì)于受熱面管的腐蝕、磨損問(wèn)題，除了上面介紹的防護(hù)措施以外，還可以采用下面的幾種措施。(1)可以先用石英砂對(duì)受熱面管表面進(jìn)行徹底清潔，然后再用金剛砂對(duì)受熱面管的表面進(jìn)行粗糙化處理，這就是所謂的二次噴砂工藝。(2)在爐膛的爐頂、下部的密相區(qū)、爐膛出口處等區(qū)域，采用超音速電弧噴涂耐磨耐蝕合金，能更好地抗高溫腐蝕、抗高溫氧化。這一技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐中已經(jīng)普遍采用。(3)用KM型封孔劑對(duì)

11、涂層表面進(jìn)行封孔，此封孔劑專用于高溫耐磨防腐場(chǎng)合，比較成熟可靠。(4)在交界面處設(shè)置過(guò)渡區(qū)域，以達(dá)到平滑過(guò)渡的目的，此區(qū)域?qū)挾纫话銥?00～150mm。3結(jié)語(yǔ)生物質(zhì)燃料鍋爐使用過(guò)程中遇到的受熱面腐蝕和磨損問(wèn)題將限制生物質(zhì)燃料的利用。為此，應(yīng)該加強(qiáng)生物質(zhì)鍋爐受熱面防腐和防磨激勵(lì)應(yīng)用技術(shù)的研究和實(shí)踐，并針對(duì)我國(guó)目前的實(shí)際情況進(jìn)行分析運(yùn)用，通過(guò)合適的解決措施，以減少生物質(zhì)鍋爐的高溫腐蝕和磨損問(wèn)題，提高鍋爐的運(yùn)行可靠性和安全性。強(qiáng)參考文獻(xiàn)[1]