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| HG-75/3.82循环流化床锅炉磨损规律 | |
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发起人：dajiangjunwang 回复数：0 浏览数：820 最后更新：2009/7/31 16:53:38 by dajiangjunwang |
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dajiangjunwang 发表于 2009/7/31 16:49:55
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HG-75/3.82循环流化床锅炉磨损规律 HG-75/3.82循环流化床锅炉磨损规律
循环流化床锅炉具有煤质适应性广，燃烧效率高，脱硫效率高，氮氧化物（NOx ）产生少及负荷的调节范围大等优点，其运行原理是煤在流化状态下低温燃烧（850 ±50 ℃），通过添加适量的石灰石（CaCO3 ）和分级送风、分级燃烧，同时实现了炉内脱硫和抑制氮氧化物（NOx ）生成量，使其烟气排放符合环境保护要求。因此称硫化床燃烧是煤的洁净燃烧。 辽河石油勘探局热电厂两台75t/h 循环流化床锅炉分别于1997 年9 月、12 月投产使用，由哈尔滨锅炉厂生产，采用芬兰奥斯龙公司的技术。运行中，受热面的磨损是制约锅炉长期稳定运行的关键问题。 1. 循环流化床锅炉的磨损机理 1.1 结构及物粒循环过程： 该锅炉主要由燃烧室、高温旋风分离器和对流受热面包括水冷壁、Ⅰ、Ⅱ级过热器、省煤器等组成。燃烧室体积为5.65 ×3.57 ×21.268m ，分为上下两部分，上部为垂直水冷壁和顶棚，下部为锥形体, 布置有4m 高的耐火材料，底部有1159 个N 型风帽及两个排渣口，炉膛出口设有两个直径为3.4m 的高温旋风分离器，其出口与尾部竖井烟道连接，竖井烟道内布置有过热器、省煤器、空气预热器，旋风分离器下部与回料阀、下煤管连接，通向炉膛。 进入锅炉内的物料有煤、石灰石等，其中煤粒小于13mm ，石灰石粒径小于0.7mm ，进入炉膛内的煤、石灰石在一次风流化作用下，保持流化需要的床压，并在流化状态下开始煤的初始燃烧（500 ℃），二次风分段送入，完成分级燃烧和完全燃烧，以保持较低的燃烧温度，控制NOx 的生成量，同时煤和石灰石在850 ±50 ℃的最佳温度下发生脱硫反应，由 整个锅炉的物料在流化状态下上升至炉膛出口，进入高温旋风分离器，细小的灰与烟气进入尾部烟道，经静电除尘器后送入烟囱，粒径较大的物料（主要成分为未燃烬的煤、CaSO4 等），经旋风分离器掉入回料阀，由高压风机供给流化风再次将其送入炉膛，进入流化循环，经过这样不断地循环、燃烧、磨损，直到被烟气带走或被排入底灰库，同时炉膛中的部分物料由于流速降低或与四周水冷壁碰撞掉入炉膛底部，通过排渣口排出底渣，维持炉内物料平衡。 1.2 受热面磨损机理分析： 由公式E ∝W3D2U/2g E- 磨损量 W- 速度 D- 飞灰粒径 U- 飞灰浓度 分析知：①烟气流速愈高，磨损越严重，即磨损量E 大约与气流速度的三次方成正比。 ②烟气中的飞灰粒径愈大，磨损量愈大，即磨损量E 与粒径D 的二次方成正比。 ③烟气中飞灰浓度愈大，飞灰粒子碰撞受热面的几率增加，磨损量E 也增加，即磨损量E 与飞灰浓度U 成正比。 另外，影响磨损速度的因素还与受热面的表面粗糙度、硬度及布置方式有关，当表面较粗糙时，摩擦阻力大，磨损速度较快；当表面硬度较大时，磨损速度较慢；顺列布置比错列布置磨损慢。 受热面包括水冷壁、过热器、省煤器，且均为圆形管子，常见的磨损有以下几种形式： 1 ）当烟气、物料方向与管束一致，但在某一部位发生跳跃时，对该部位造成快速磨损，直至这一部位磨损与管束一致时，磨损迅速减缓，比如水冷壁管连接的焊口筋片连接焊口，耐火材料接缝部位如果有凹或凸起，不但对连接部位的焊口、筋片会造成快速磨损，而且还将对附近的水冷壁管造成冲刷磨损，这是由于物料流动在凹或凸部位时改变方向，直接冲击水冷壁管的某个部位，冲击摩擦力和损失较大，造成该处水冷壁的快速冲刷磨损。 2 ）当物料下落过程中某一部位因有凸台和物料堆积而突然发生转向时，物料在该部位将发生涡流而造成严重的冲刷磨损，比如物料由水冷壁至上而下落到耐火材料上沿时，将迅速改变方向，此处没有上行的气流流化，在上沿角内沉积的物料从耐火材料边缘流出时，又被上行的流化风吹起，又沿水冷壁落下，如此反复形成涡流，该处涡流物料密度特别大，由于在炉膛下部粒度也较大，因而必将造成该部位的快速而严重的磨损。 3 ）布置在尾部烟道内的过热器、省煤器管排由于是水平布置，管壁上有积灰形成了磨损保护层，烟气冲刷基本不发生，但是其弯头及穿墙管有磨损。 2. 防止磨损的措施 经过实践运行，每次检修发生的情况与前面分析相符，并且每次检查磨损的部位比较固定，如炉膛内集中在炉膛水冷壁与耐火材料的交接处，以及水冷壁的对接焊口、筋板对接焊口处，我厂采取以下措施： 1 ）针对炉膛水冷壁内磨损，采取了金属热喷涂，增加管壁的耐磨性能，施工中一定要保证耐磨层的厚度，并且耐磨层上沿与管壁的过渡要平滑，绝对禁止出现凸台。 2 ）省煤器及过热器的弯头处加装了防磨罩。 3 ）在运行调整上，注意配风的均匀性，两侧二次风量要保证平衡，避免出现炉内动力场的偏斜。 4 ）由于循环流化床锅炉的固有特性，设备的磨损问题是不可避免的，因此，在生产管理上对检修周期的安排应引起足够的重视，我厂每年安排一次大修，对受热面进行彻底检查，消除所有的凸台和不平滑，这是主要措施。 3. 结论 从热电厂近几年的生产实践看，两台HG-75/3.82 循环流化床锅炉特性和磨损规律及检修工艺已基本由厂工程技术人员掌握，磨损是不可避免，但采取有效措施可以达到延长设备运行周期，保证锅炉长期安全稳定运行目的。 |
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