防磨检查

防磨检查（精选8篇）

防磨检查 篇1

0 引言

大唐潮州发电厂#3炉型号为HG-3110/26.15-YM3,是超超临界锅炉。2012年12月,开始对#3炉进行大修防磨防爆检查。由于机组在设计、安装等方面的原因,在长期运行中,因托卡位置选择不佳以及蒸汽吹灰器吹扫等,低温再热器与省煤器吊挂管交叉托卡处被严重吹损。因此设备存在着严重的安全隐患,必须采取技术措施加以治理。因为每次锅炉爆管从停炉到启动、并网发电一般需要5天左右,即使不算电量损失,1 000 MW机组仅启停一次就会造成相当大的经济损失,因此降低“四管”泄露率是提高电厂经济性、实现机组稳定发电的有力保证。

1 吹损原因分析

1.1 蒸汽吹灰器通道与低温再热器间距较窄

蒸汽吹灰器是锅炉吹灰器的一种。传统的蒸汽吹灰器运行时由于机械和电气等原因,常导致吹灰管卡在炉内,造成机械卡死,伸进去退不出来,故障率高,使用寿命短,能耗高,易引发爆管事故。蒸汽吹灰器属于蒸汽压力下的转动密封,漏气现象非常普遍。传统长伸缩式蒸汽吹灰器安装时占用空间大,耗费钢材多,整个吹灰器系统维护量大、维修费用高,如排烟中含湿量增加,还会导致烟气露点温度较高,吹灰充满度低,留有死角。另外,高压蒸汽流会影响炉内燃烧场,导致炉内受热面磨损等问题。

尽管传统蒸汽吹灰器存在着许多缺点和问题,但是目前尚没有更好的替代产品,还没有一种集吹灰、节能、效果好、自身能耗小、使用安全、运行可靠、使用寿命长、故障率低等于一身的蒸汽吹灰器新产品、新技术。

由于新机组在设计、安装方面存在问题,潮州电厂#3炉低温再热器所布置的R/L13、R/L14、R/L15、R/L16长伸缩式吹灰器(潮州电厂#3炉RL-SL型长伸缩式吹灰器由上海克莱德贝尔格曼机械有限公司制造,该系列吹灰器以蒸汽作为吹灰介质,吹扫锅炉受热面上的积灰和结渣),距离低温再热器受热面过近,蒸汽动能过大,加上吹灰器的长期运行,极容易造成受热面被吹损(图1)。

在检查中发现,R/L13、R/L15吹灰器通道低温再热器上数第1根与省煤器前数第1根吊挂管托卡处分别吹损超标197排(潮州电厂#3炉水平低温再热器共256排,每排由6根管子组成)、20排;R/L14、R/L16吹灰器通道低温再热器上数第1根与省煤器前数第2根吊挂管托卡处分别吹损超标94排、2排。其中,吹损最严重的管壁厚度只剩下1.8 mm(管子规格:Φ63.5 mm,壁厚4 mm,材质20G,允许最大磨损为0.8 mm)。若隐患长期得不到有效根治,极有可能在机组运行中出现爆管。

1.2 低温再热器梳形卡安装位置不当

由于对低温再热器起到固定作用的梳形卡安装于与省煤器吊挂管交叉处,管排在正常运行时受烟气扰动,从而与其相互摩擦形成机械磨损,再加上吹灰器吹扫蒸汽携带飞灰颗粒经梳形卡折射后直接吹向管子,且未设计安装防磨护瓦,造成了交叉处低温再热器局部管壁的严重吹损。

1.3 其他原因

如采用钢管本身缺陷、选材不当等,运行期间低温再热器超温过热腐蚀、锅炉水质不合格等。

2 处理对策

2.1 停止对应吹灰器的运行(或间断性运行吹灰器)

经过统计分析,吹灰器的长期运行是引起低温再热器管路吹损问题的主要原因,如果解决了这一问题,低温再热器与省煤器吊挂管托卡处的吹损程度就可以极大地降低。停止相应吹灰器运行(或间断性运行吹灰器)后获得的减少低温再热器泄漏的经济效益,将远远大于其运行增加换热效果带来的效益。所以,停止对应吹灰器的运行(或间断性运行吹灰器)是可行的。同时,利用2012年#3炉大修机会对已经严重吹损的低温再热器与省煤器吊挂管托卡部位进行更换,将约500 mm长的吹损管进行割除后更换为20G材质的新管,并在更换的新管上加装与其长度相同的护铁,以防止管排受到吹灰器的吹损。

2.2 低温再热器梳形卡改造

梳形卡安装位置不当,致使吹灰器吹扫蒸汽携带飞灰颗粒经梳形卡折射后直接吹向管排。因此,结合现场实际情况,将梳形卡位置调整到省煤器吊挂管的对面侧,调整位置如图2所示。

经过调整后,吹灰器吹扫蒸汽携带的飞灰颗粒无法再对低温再热器管壁进行直接或间接性吹损。

2.3 加大低温再热器防磨防爆检查力度

加强吹灰管理工作是锅炉机组运行安全性和经济性的重要保证,但吹灰也是一把双刃剑,尤其是蒸汽吹灰,吹灰不当会导致受热面吹损泄漏等问题,因此,潮州发电厂制定了《锅炉受热面防磨防爆管理制度》,做到逢停必检,并对检查中发现的重大隐患给予奖励。依据《锅炉受热面防磨防爆管理制度》规定,对以下区域应做重点检查:低温再热器与省煤器吊挂管托卡处、中隔墙管与节流孔板和阻流板交叉处以及吹灰器吹扫范围内的管排。对重点部位的检查实行两轮检查制度,第一轮对设备分片包干、责任到人,然后进行互换检查,不遗漏死角;第二轮对易磨损的部位进行重点排查,做到认真、仔细、彻底,把危害锅炉“四管”安全的隐患消灭在萌芽状态。

3 实施效果

潮州发电厂在#3炉大修期间,通过详细排查,发现了低温再热器因吹损而泄漏的安全隐患,并对所发现的缺陷进行及时处理,为机组实现长期、稳定、安全运行打下了坚实的基础,同时也为企业减少了因机组临停所造成的经济损失。

参考文献

[1]张力.电站锅炉原理[M].重庆:重庆大学出版社,2009

防磨检查 篇2

本规定规定了锅炉“四管”防磨防爆管理职能、内容与要求、检查与考核。2 引用标准

《电力工业锅炉压力容器检验规程》DL647-2004 《火力发电厂金属技术监督规程》DL438-2000 《发电厂检修规程》

《防止火电厂锅炉“四管”爆漏技术导则》 3 术语

锅炉“四管”：指水冷壁管、过热器管、再热器管与省煤器管 4 管理职能

4.1 公司成立锅炉“四管”防磨防爆网，由检修副总、生产技术管理部门、运行部门、检修部门的锅炉、化学专业负责人、专工等人员组成。检修部门应设立防磨专职人并成立锅炉“四管”防磨防爆小组，其主要任务是制定和健全防磨防爆制度，坚持预防为主、质量第一的原则，全面检查锅炉“四管”爆漏隐患，分析原因，调查研究，掌握锅炉爆管现状和规律，积累经验，提出改进措施，安排整改内容。

4.2 防磨防爆小组成员组成及其职责

4.2.1 小组成员由检修部门锅炉专业负责人、专职工程师、本体班班长、技术员、区域组长及若干名有经验的检修人员组成。组长由检修部门锅炉专业负责人担任。

4.2.2 小组应有明确的分工和详细的工作计划，并结合锅炉大、小修、临检及调停，认真做好“四管”防磨防爆检查，做到大、小修全面查，临检、节检、调停重点查，发现问题及时处理，并做好记录。

4.2.3 每次发生爆漏事故均应查清情况，分析发生原因，并制定相应对策，落实防止类似事故再次发生的防护措施。

4.3 检修部门应制定大、小修时防止“四管”爆漏的检查专用卡片。

4.3.1 检查卡片应包括检查项目、部位、标准、方法、检查数据、结论、检查人、检查日期等内容。

4.3.2 检查人在完成检查工作后，填好检查卡片交防磨防爆小组组长审核，一份报检修部门，一份班组留存备查。管理内容与要求 5.1 防磨防爆检查

5.1.1 大、小修停炉后，防磨防爆小组应有计划地对锅炉各受热面进行检查，检查的重点部位是:

5.1.1.1 经常受机械和飞灰磨损的部位（如穿墙管、悬吊管、管夹处管子等）。5.1.1.2 水冷壁四角喷燃器处和孔、门等周围的部位。5.1.1.3 易超温部位。

5.1.1.4 受吹灰器水、汽冲击的管子及吹灰器安装孔相邻管子

5.1.2 锅炉“四管”检查中发现下列情况之一时，应安排更换。管壁减薄≥30%，碳钢管胀粗超过3.5%D，合金钢管胀粗超过2.5%D，腐蚀点深度大于壁厚的30%，石墨化≥四级，钢管有重皮、裂纹。

5.1.3 锅炉临检时，应对泄漏点周围管子重点检查，防止吹损管漏检。

5.1.4 锅炉受热面蛇形管排应排列整齐、间距均匀，必要时增装定位管或拉筋，严防出现烟气走廊或错列管而造成局部严重磨损。若水冷壁管局部有向炉内突出，应查明并消除产生的原因，采取措施将管子拉回原位。对管排与炉墙间的的烟气走廊，应采取阻而不堵的措施，防止局部磨损。

5.1.5 在锅炉检修时，应加强锅炉本体、人孔、联箱穿墙处的堵漏风工作，严防因漏风而形成涡流、“喷砂”等而造成局部严重磨损。受热面上的杂物应清理干净，加强对燃烧器和风门档板的检查，确保安装质量。

5.1.6 应按规定进行定期割管检查（一般在大修中实施），检查炉膛负荷最高区域的水冷壁管内结垢、腐蚀情况，对高温过热器作金相检查。低温省煤器割管检查结垢腐蚀情况，在大修前的最后一次小修中割取管样更具代表性。

5.1.7 锅炉受热面管子更换后应进行锅炉工作压力的水压试验，一组受热面的50%以上更换新管后应做超压水压试验。

5.1.8 尾部烟道蛇形管应加装防磨罩，对于均匀磨损速度较快的部位管排，应分析原因并考虑改进结构布置等。大修后或燃烧器修理后或有必要时，应进行炉内空气动力场试验，发现问题及时处理。

5.1.9 省煤器部分的检查

5.1.9.1 省煤器易磨损部位：蛇形管排上部第1-3根管、边管排靠炉墙的1-5排、炉后侧部位的弯头、管夹前后部位、炉墙密封不严漏风处等。

5.1.9.2省煤器防磨罩应齐全、完整，凡脱落、歪斜、拱起、磨穿及磨损严重的均须整理固定或更换。

5.1.9.3 边排1-3排蛇形管的直段及弯头内、外弧处均应装设防磨罩，其余蛇形管片均应按图纸要求装设防磨罩，以减缓烟气对管排的磨损。

5.1.9.4 可采用手摸检查方法（对明显磨损已出现棱角平面的用测厚仪测量壁厚），以确定是否更换或补焊。5.1.9.5 根据省煤器使用年限及普遍磨损的程度，考虑整组更换省煤器管管排（一般8-12年更换一次）。

5.1.10 水冷壁部分的检查

5.1.10.1 水冷壁检查前应将炉内结焦打掉并冲洗干净，检查水冷壁管有无鼓包、胀粗、磨损、腐蚀以及因掉焦或落物砸伤的凹痕，对有怀疑的管子进行测厚，分析产生原因并采取相应对策。

5.1.10.2 检查水冷壁管有无向炉内突出，当向内突出超过管径时，应设法消除产生原因，并拉回原位。

5.1.10.3 对膜式水冷壁重点检查燃烧器、吹灰器孔附近管束有无吹损，鳍片与管子焊接处有无咬边现象，水冷壁有无严重高温腐蚀情况。

5.1.11 过热器部分的检查

5.1.11.1 清除管表面结焦后检查是否存在表面微裂纹，并注意管子外表颜色（外观呈紫红色属于严重过热象征），发现异常应重点检查并处理。

5.1.11.2 检修中应对过热器管作胀粗检查，对流过热器管向火侧第一排和蒸汽出口侧最后一排，屏式过热器管屏底最外圈一根，胀粗超标时应更换。

5.1.11.3 检修时应根据化学、金属监督要求对过热器进行割管检查，以确定能否继续使用。

5.1.11.4 检查后侧包覆过热器装设阻流板处的管子表面磨损及顶棚过热器与对流过热器、屏式过热器穿顶管交界处的管子磨损情况，必要时测厚，确定更换或补焊。

5.1.12 再热器检查

5.1.12.1 检查再热器管子应无磨损、腐蚀及鼓包、胀粗，并抽测壁厚。5.1.12.2测量下弯头与斜墙的间距,应无磨损。5.1.12.3 对高温再热器定点割管,做金相和碳化物分析。5.1.12.4 检查吹灰器附近部位管子磨损情况,必要时进行测厚。5.1.12.5 检查再热器炉顶穿墙部分碰磨情况。

5.1.12.6 如有温度偏差,发生超温运行,还应检查超温部分高温再热器炉顶不受热部分管段胀粗及金相组织情况。

5.1.12.7 检查高温再热器管夹、梳形板，有无烧坏、移位、脱落，管子间有无碰磨情况。5.2 技术记录和台帐

5.2.1 锅炉检修班应分别按炉号、受热面名称建立健全技术台帐，每次大小修的“四管”爆漏检查卡片、检验报告应认真填写并长期保管。检修部门、生产技术管理部门也建立“四管”检查技术记录的摘要。

5.2.2 检修部门锅炉专职应会同生产技术管理部门锅炉专职负责统计每年“四管”爆漏情况，共同分析原因，制定对策，摸索规律，确定合理处理周期。

5.3 锅炉钢管的管理与材质检查

5.3.1 锅炉钢管应注明国家或部颁标准，如进口锅炉钢管应注明有关国家标准，否则不予订货。

5.3.2 入库锅炉钢管必须符合国家或部颁标准，并具有质保书，且质保书与实物应相符，数据不全的应补验，数据不全或不合格的则不得发放和使用。

5.3.3 物资供应部门应建立严格的锅炉钢管入库保管和领用制度，对于不同规格、钢号的管子应分类存放，对于大批量不同厂家的锅炉管也应分别存放，对合金钢管入库前应做光谱分析、验证钢号，并做好明显标志。

5.3.4 库存的锅炉钢管应做好内外壁防锈蚀的措施。

5.3.5 锅炉合金钢管在使用前必须做光谱分析，验证确认无误后方可使用。5.3.6 锅炉钢管使用代用钢管时，必须得到生产技术管理部门金属专职的同意，并经总工程师批准，同时做好详细记录。

5.4 钢管的焊接与检验

5.4.1 锅炉“四管”的焊接应符合公司《焊接管理规定》要求，焊工应对自己焊接的焊缝表面质量进行自检，并打好钢印做好记录。

5.4.2 锅炉“四管”焊接应严格按焊接和热处理工艺进行。

5.4.3 锅炉“四管”的焊口，应按DL438-2000《火力发电厂金属技术监督规程》、DL5007-92《电力建设施工及验收规范焊接篇》的要求进行无损检验，“四管”泄漏临检时，未能进行无损检测的焊口，应在锅炉大小修时重新补验，凡经检验不合格的焊口应采取补焊或割掉重焊，同一焊口返工次数不超过三次，直至合格。

5.4.4检修时或更换管排时应制定防止残渣杂物落入管内和联箱的技术措施。5.5 受热面管排的更换制作

5.5.1 锅炉受热面改造及大面积更换管排制作时，必须制定相应的制作及安装技术措施，并经生产技术管理部门审核，总工程师批准。

5.5.2 自行制作的管排必须按SD340-89《火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程》的要求，进行焊接工艺的评定。

5.5.3 委托厂家制作管排时，应向制造厂家进行资质审查提出技术要求，并派专人做好监造和验收工作，交货时应提供质保书与有关技术资料。

5.5.4 新制造的管排在安装之前应按部颁标准进行通球试验和超水压试验，并根据管子内壁脏污、锈蚀程度分别采取适当的方法进行清洗和处理，必要时应进行酸洗。

5.6 运行管理

5.6.1 加强过热器运行中蒸汽温度和管壁温度的监测，并定期校验上述温度表计及重要压力表计，误差应在允许范围内，认真做好超温记录，分析超温原因并采取有效防止和解决的措施。

5.6.2 加强汽水品质的监督，保证汽水品质合格，认真做好锅炉排污、冷凝器堵漏、凝结水、给水除氧、锅炉加药及停炉后的防腐工作，当汽水品质恶化影响机组安全运行时，应立即报告上级并采取紧急措施，直至停炉防止锅炉受热面结垢、腐蚀。

5.6.3 锅炉灭火保护应可靠地投入运行，防止锅炉灭火放炮事故发生。

5.6.4 加强对锅炉水位计的监视与维修，使其处于良好状态，完善汽包水位保护，并可靠投入运行，防止锅炉满、缺水事故发生。

5.6.5 加强吹灰管理，严格操作规程及受热面吹灰器投用的周期，防止吹损受热面。5.6.6 严格设备巡回检查制度，做到及时发现和查明锅炉“四管”发生爆漏的部位，并做好防止扩大受损面积的措施。

5.6.7 锅炉启停发现壁温超限应及时分析原因，从运行调整入手解决超温继续发生，应严格控制锅炉参数和各受热面的管壁温度在允许范围内。

5.6.8锅炉燃烧器应对称均匀投入，保证火焰中心适宜，不冲刷水冷壁，防止结焦，减少热偏差，同时注意控制好风量，避免风量过大或缺氧燃烧，防止过热器超温或锅炉尾部二次燃烧。

5.6.9 锅炉结焦时，应及时进行吹灰和除焦工作，防止形成大焦块掉落砸坏冷灰斗水冷壁管。

5.6.10 加强锅炉保养，做好停炉防腐措施。

5.6.11 严格执行安全门的校验与定期试验规定,确保其动作可靠。5.6.12 加强人员培训，并对有关人员定期进行考试和考核。5.7 燃料供应与管理 燃料供应部门应供应与锅炉设计煤种特性相近的煤种,以防止受热面结渣腐蚀超温等问题的发生。检查与考核

循环流化床锅炉防磨初探 篇3

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。自循环流化床燃烧技术出现以来,循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术,以其燃料适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等优点在我国燃煤电站中方兴未艾。循环流化床锅炉与传统的煤粉炉不同,炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升,经炉膛上部出口进入分离器,在分离器中进行气、固两相分离,被分离出来的固体粒子经回料阀再返回炉膛下部。在循环流化床锅炉的运行中,含有燃料、燃料灰、石灰石及反应物的固体床料在炉膛→分离器→回料阀→炉膛,这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中,并在炉内850 ℃～900 ℃进行高效率燃烧及脱硫反应。 床料在这一回路除作外循环流动外,还在重力作用下在炉内不断的进行循环流动。因此,在循环回路的相应部位必然产生磨损。磨损不仅影响锅炉的安全运行,还限制了这类锅炉一些优点的发挥。磨损给锅炉造成直接危害是使承受内压的受热面金属管子壁厚减薄直至爆管停炉。磨损使锅炉运行维护费用增大,机组利用率降低,给用户造成巨大的损失。因此有效的控制磨损对机组的安全稳定运行有极大的意义。

2 锅炉磨损的具体情况及各种因素的分析

2.1 膜式壁的磨损

膜式壁的磨损位置主要是:与卫燃带交界处;下部密相区;膜式壁对接焊缝处;四角缝;与炉膛出口、看火孔浇筑料相邻处;布风板与落渣管接合处;膜式壁上的凸起物处。

1)膜式壁与卫燃带交界处及密相区的磨损。

此种磨损方式比较严重,且较难处理。沿膜式壁面下降的物料流(即壁面流)在碰到凸起的浇筑料时,会改变流向形成涡流,使与浇筑料相接处的管壁受到磨损而形成凹沟,形如八字胡,时间长了,管壁会逐渐减薄而泄漏。

防范措施:方法一,将凹沟补焊磨平后,贴紧管壁加焊防磨盖板,但运行一周后,会发现盖板与水冷壁上部焊接缝被磨开,并逐渐下磨,直至磨尽,同时管壁也因盖板凸台形成的小涡流而磨损减薄,看来加盖板的方法效果是有限的,需要定期维护和修补。方法二,目前新型的循环流化床锅炉(如济锅75 t/h炉466型),采用了将膜式壁折弯,使该处浇筑料与膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面。

这样物料流沿壁面平直下滑,消除了局部涡流区,使磨损量大大减轻,甚至基本看不出磨损。

2)膜式壁对接焊缝处的磨损。

膜式壁的垂直度对磨损程度至关重要,任何倾斜和壁面凸起物都将带来严重的磨损。膜式壁垂直面上必须保证绝对平直光滑,才能有效避免局部磨损的发生。但有一种特殊情况,如果在膜式壁上设置足够宽度的挡板或圈梁(个别电厂采用)可使壁面物流远离管壁而使壁面冲刷磨损减轻,但磨损区域略为上移一段距离,仍有磨损,而且会明显降低物料与管子的对流辐射传热效果,从而降低了热负荷。

3)四角缝的磨损。

膜式壁四角缝由于物料浓度相对较高,焊缝不平整焊道迸溅等因素,而出现局部磨损现象,因此每次停炉检查不可忽视四角缝的检查,要将焊缝打磨平整光滑。

4)与炉膛出口、看火孔浇筑料相邻处的磨损、凸起物处的磨损。

炉膛出口、看火孔的浇筑料的边缘面应该刚好包覆膜式壁管子,这样可使物料流沿浇筑料边缘面冲刷肋片,而不是冲刷相邻的管壁,浇筑料施工时应注意这一点,一定要使浇筑料边缘垂直平齐。由于膜式壁上的看火孔无甚用途,笔者建议:取消或减少看火孔的数量,拉直此处膜式壁,以消除局部涡流区。

5)布风板与落渣管接合处的磨损。

CFB锅炉落渣管由于高温和渣料的磨损和来回膨胀,使其与布风板连焊处很容易开焊断裂,从而使渣料漏入风室,不但使一次风短路影响流化效果,而且落入风室的渣料小颗粒还容易堵塞风帽小孔。防治措施:每次停炉应注意检查,修补交接处断裂的落渣管。

2.2 过热器管子的磨损

从旋风分离器中心筒出来的烟气会因惯性偏向过热器室顶棚,因此对过热器上部管子冲刷较重,一般在此处顶棚上设一道高30 cm宽20 cm的圈梁和在过热器上部加防磨护瓦来防护。但为了保险起见,我们在过热器下部也增设了防磨护瓦,另外,每次停炉要认真检查管排是否整齐而无错排出列的管子。

2.3 省煤器管子的磨损

省煤器管系最上边两排一般设计有防磨护瓦,可有效地保护下面的管子,但由于烟气的折流冲刷,应注意第三排管子的磨损情况,一旦泄漏,只有将泄漏的管子堵死弃用。省煤器管系与联箱相连的穿墙管段都设计有直形护瓦,一般正常运行2年～3年后,会有少数护瓦磨穿,甚至磨透管子而泄漏停炉,因此,应注意停炉时定期检查,及时补焊或更换护瓦。

2.4 空气预热器管子的磨损

卧式空预器管子上口都应加防磨套管,因为离管口以下300 mm～400 mm处为最大磨损点,磨损后会造成送风外逸,风量减少,影响燃烧。而有的锅炉厂只为其中的一组空预器管箱配带防磨套管,造成未配带防磨套管的空预管箱子的磨损,应注意检查是否有此现象,并及时补加套管。

2.5 风帽的磨损

由于风帽处于沸腾的床料激烈的摩擦中,因此磨损较为严重。CFB锅炉物料流动的一个特点是炉膛中心的物流上升速度较快,接触四周膜式壁的物料流速较慢,且沿壁面向下流动(即壁面流)。上升中心流与下降环流在炉内形成“内循环”,因此布风板边缘上的风帽朝向炉墙的一侧磨损相对偏重,且靠近下煤口和返料口处的风帽磨损更为严重些。笔者提出一个合理建议:在三个下煤口以下1 m处将浇筑料筑成一凸球状,使下落的煤粒碰溅到凸球处而扩散开,可以使煤粒扩散范围加大,有利于流化燃烧更充分。同时,使风帽磨损更均匀些。

2.6 浇筑料的磨损

浇筑料磨损最厉害的地方是炉膛出口至旋风筒之间的水平过渡烟道的顶棚和旋风筒的顶棚,往往被烟气冲刷成蜂窝状,很容易脱落。可以在此水平过渡烟道外侧炉墙上自行打开并砌筑一个小型人孔门,运行时用耐火砖堵死,检修时可通过此人孔门直接进入水平过渡烟道内对上述顶棚的浇筑料进行修补,而无需搭架,顶棚如严重脱落的需编织不锈钢骨架用可塑料重砌。同时要注意检查中心筒的磨损情况和椭圆度情况,并及时清除筒壁上的挂渣,以保证良好的烟尘分离能力,从而减轻对尾部受热面的冲刷磨损。

3 防磨措施运行操作调整方面

要以在一定的负荷区,以定风量用给煤量调整炉膛温度作为燃烧调整的基本原则,规范操作,提高操作质量。确保给煤以合格的燃煤粒度,粒比度进入炉膛,掺煤比例要适当、稳定,为锅炉运行调整创造外部条件。保证物料良好流化,回料平稳的前提下,尽量减少送风量,堵塞各处漏风点,以降低烟气速度。

保持合适的循环灰浓度。锅炉设计单位及厂家考虑,循环灰浓度的出发点主要是为了热平衡,扩大负荷调节范围和提高对煤种的适应性,但运行经验表明,只要锅炉能适应高、低负荷的需要,炉内温度曲线沿炉膛高度呈平衡略降趋势,物料流化正常,回料平稳。经测算锅炉燃烧效率较高,即表明其循环灰浓度是合适的,多余的循环灰应放掉。

4 结语

针对循环流化床锅炉局部磨损情况,通过认真分析原因并采取相应的防磨措施,是可以较彻底的解决锅炉磨损问题的,从而提高了锅炉运行的可靠性和经济性。 尽管我们在循环流化床锅炉防磨损方面做了一些努力与探索,也取得了一定的成效,但循环流化床锅炉防磨损技术毕竟还处于起步阶段,还必须认真总结经验,虚心学习兄弟单位先进经验,才能把循环流化床炉防磨做得更深更细。

摘要：针对循环流化床的磨损是制约流化床发展的首要问题,就循环流化床锅炉磨损的各种情况及影响因素进行了分析,并提出了相应的防磨损措施,对机组的安全稳定运行有极大的意义。

关键词：循环流化床,锅炉,磨损,防磨措施

参考文献

[1]樊建人,岑可法.锅炉受热面受飞灰磨损的机理[Z].1993.

[2]叶善配.循环流化床锅炉磨损问题初探[J].锅炉技术,1996(11):27-28.

[3]循环流化床锅炉理论、设计及运行[M].北京:中国电力出版社,2007.

防磨检查 篇4

关键词：防磨措施,导线,输电线路

输电线路导线磨损问题在以往66k V以上线路中经常发生, 此问题是架线施工质量验收的关键项目, 并且对线路未来的运行将造成影响。因此如何在输电线路施工过程中行之有效的避免导线磨损, 保证导线质量是一个急需研究和解决的课题。本文通过以往工程施工经验, 对导线易出现磨损的情况和防磨措施作以总结[1]。

1 进场前导线磨损

1.1 线轴变形、线轴板丢失、线轴外保护层脱落

采取措施:装卸、运输前需外观检查。

1.2 线轴在运输车辆中滚动、翻转, 与四周碰撞

采取措施:运输过程中在线轴下方加设垫木等锚固措施, 保证线轴不能随意滚动翻转, 并保证线轴要立着摆放, 不能水平倒放。

1.3 装卸过程中吊装导线方法不当

采取措施:采用吊车吊装导线线轴, 轻装轻放, 不得碰撞, 且吊索长度要适当以免轮轴受吊索挤压变形。注意线轴侧板是否有损坏, 及时处理防止磨伤导线。

2 放线过程中导线磨损

导线在张力放线过程中易发生磨损的情况和防磨措施:

2.1 与线轴车摩擦

采取措施:放线过程中, 随时派专人看护线轴车, 发现有摩擦情况随时停车变换线轴车方向或采取软物垫起等措施。

2.2 换轴时, 与蛇皮套接触损伤

采取措施:蛇皮套使用前检查其质量, 看是否有易划伤导线的硬物, 并且在使用时做到轻拿轻放。

2.3 放线过程中与放线档内跨越物摩擦

采取措施:在张力放线施工前, 必须计算架线张牵力, 保证对跨越物和跨越架距离, 在计算不能保证对其摩擦的情况下, 则需采取如:下导线上提等措施。

2.4 与牵引绳、导引绳摩擦

采取措施:展放导线和导引绳、牵引绳应避免摩擦, 排定展放顺序。确定导线展放与导引绳、牵引绳展放弛度保持互相无接触, 派专人在放线过程中在各个塔位对放线过程进行监控。

2.5 牵引板翻等情况过耐张塔磨损

采取措施:耐张塔两侧高差较大的, 双滑车应不等高悬挂。为保证两滑车受力一直, 应注意其移位、定位和钢绳套连接长短, 根据高差、档距、张力及转角度数进行计算后再施工。如耐张塔上扬, 可在地面根据转角大小, 倒挂一个或两个滑车。导线展放和紧线过程中, 要平稳调整导线张力防止冲击破坏, 放线过程中严格监视各档情况。发现详细检查旋转连接器质量, 转动灵活程度。

2.6 升空操作过程中, 牵引绳索与导线摩擦;导线互磨;释放压线钢绳、导线升空时在滑车中跳槽等情况磨损导线。

升空操作过程应视导线升空后的位置, 先提升较远位置导线并依次升空, 避免牵引绳或导线之间交叉碰撞。压绳应用软绳防止相互摩擦, 升空前压接时应根据沿线各档跨越对地情况, 尽量减少余线量, 保证升空后导线对地安全净空距离。

2.7 临锚防磨措施

(1) 临锚的钢丝绳选用破劲后旋转力小的钢丝绳;

(2) 临锚架线间距离要合适, 各子导线便于分离区分;

(3) 锚线坑尽量与导线方向一致, 避免导线相互缠绕损伤;

(4) 卡线器使用前要核对型号是否适合, 检查槽体、槽口是否光滑, 防止划伤导线;

(5) 临锚钢绳套与导线接触部分要挂胶处理;

(6) 锚线架与导线之间要垫木棒、木板等, 避免导线直接接触锚线架;

(7) 锚线过程中, 注意导线的编号, 避免导线相互磨损;

(8) 高空临锚过程中, 卡线器后面的导线尾部要用软绳栓好, 防止尾绳下垂在卡线器处弯折变形损伤;

(9) 过轮临锚利用分离法安装, 防止临锚钢绳与导线在同一轮槽中压伤导线;

(10) 临锚时间不宜过长, 尽量缩短各施工作业之间的时间间隔, 防止导线在滑车轮槽处的磨损和导线在档距中间鞭击引起的磨损。

2.8 与地面接触磨损

采取措施:导线落地前地面应铺设彩条布、草垫、苫布等保护隔离设施, 保护导线不与地面直接接触, 并在下方垫设支架使其离开地面并设专人保护。

2.9 压接过程中保护导线的措施

(1) 断线前要用铁丝绑牢导线并缠绕胶布, 防止剪线后导线松股;

(2) 压接过程中导线要拿平, 防止导线受别松股。

3 导线附件安装磨损

3.1 直线塔附件安装

(1) 附件安装用提线钩采用挂胶处理, 提线钩与导线接触长度需≥50mm;

(2) 拆除放线滑车, 导线上先安装胶管保护, 释放钢绳在横担上挂点位置要避开顺导线方向, 防止钢绳和滑车摩擦导线;

(3) 不可以用硬质工器具碰击导线, 如需要可用专用木锤、橡皮锤敲打;

(4) 上下传递工器具、材料用的小滑车及软绳, 不许悬挂于导线上;

(5) 施工作业人员要穿胶底鞋, 不可穿带钉鞋等硬底鞋在线上作业, 以免踩伤导线;

(6) 安装防振锤, 安装尺寸要精确测量, 不可在导线上推挪安装;

(7) 作业人员所用的工器具, 为防止工具碰伤导线, 要放置于个人专用的工器具袋内。

3.2 耐张塔平衡挂线

(1) 牵线过程中, 线夹后要套胶管与钢丝套隔离开;

(2) 断线前, 用链条葫芦收紧导线, 使断线处的导线全部不带劲, 禁止张力断线;

(3) 在导线切割处两侧导线各绑一条棕绳于横担上, 防止断线后导线受冲损伤;

(4) 平衡挂线过程中, 要用人工抬起导线帮助其牵引离地, 避免导线磨地损伤;

(5) 准确区分导线线别及安装耐张金具, 避免因误操作造成导线不必要损伤。

3.3 减轻导线间相互鞭击损伤

(1) 尽可能缩短导线展放、紧线和附件安装等各施工作业的时间间隔, 尽量减少导线在滑车中的停留时间;

(2) 张力放线两端临锚时, 各相子导线分别作不等高排列锚固;

(3) 导线压接管钢套两端外部要缠绕黑胶布, 以防导线鞭击时伤及相邻子导线;

(4) 如导线鞭击现象严重, 需采取将各子导线分离的措施, 或通过松紧线使其分开或用木棒绑扎隔离或在档距中间用软绳拉开间距或同时使用以上方法。

4 结束语

500k V南瓦送电线新建工程在导架设施工过程中应用以上措施起到了良好的效果, 施工效率比以往大大提高, 为今后导、地线架设防磨提供了可借鉴的经验。导线防磨防护措施是一项长期的, 随着新技术、新应用而发展的一项研究项目。随着目前能源消耗过度, 资源逐步紧张的大环境, 我们输变电工程应适应环境, 在了解新科学、新技术的前提下, 完善导线防磨措施, 保证施工质量、节省资源。

参考文献

循环流化床锅炉的防磨措施研究 篇5

关键词：循环流化床,锅炉,防磨,措施

1 炉膛内水冷壁管磨损

1.1 故障现象

炉膛内水冷壁管磨损主要表现在水冷壁管与耐磨材料交接及以上1～5m处、炉膛四角、返料口上部及炉膛出口烟气转弯等处。炉膛内水冷壁管磨损情况如图1所示。

水冷壁管磨损后造成水冷壁管泄漏, 高压汽水混合物直接剧烈冲刷造成更多邻近水冷壁管泄漏, 有时汽包水位都很难维持, 泄漏处床温急剧下降, 两侧床温差大, 被迫停炉。现在运行的循环流化床锅炉机组中受热面因磨损爆管的次数为煤粉炉的3～5倍, 受热面爆管后处理起来难度较大, 而且还要组织人员清理床料, 重新加入床料, 往往要付出更大的人力、物力才能处理好, 是各发电企业最为头疼的难题。循环流化床锅炉的防磨措施正确与否, 直接影响循环流化床锅炉机组的可用率, 对机组的安全运行威胁也很大。

1.2 原因分析

循环流化床锅炉水冷壁管磨损机理与煤粉炉有很大的不同, 一方面大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管进行冲刷;另一方面由于内循环的作用, 大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落, 对水冷壁管进行剧烈冲刷。特别在水冷壁管和耐火材料层过渡区的凸出部位。因没有上行气流, 沿水冷壁管下来的固体颗粒形成涡流, 对局部水冷管壁起到一种刨削作用。

影响水冷壁磨损的主要因素有: (1) 烟气流速的影响:烟气流速越高磨损越严重, 磨损量与烟气流速的三次方成正比。一次风量越大, 磨损量越大。另外二次风量越大, 对炉内燃烧情况的扰动越剧烈, 水冷壁磨损量也越大。 (2) 烟气颗粒浓度的影响:烟气内颗粒浓度越大, 水冷壁磨损量越大。因为颗粒数目越大, 对管壁的撞击和冲刷越强烈。在循环流化床锅炉运行过程中, 负荷越高, 床层密度及床层差压越大, 说明颗粒浓度越大, 磨损量也越大。循环流化床锅炉由于其特定的燃烧方式, 炉内的固体物料密度为煤粉炉的几十倍到百倍以上。 (3) 燃料性质的影响:燃料颗粒硬度、灰分越大, 对水冷壁管壁的切削作用越强烈, 磨损量越大。尤其在掺烧煤矸石或其它高硬度燃料时, 会大大缩短水冷壁管爆管的运行时间。 (4) 安装及检修质量的影响:锅炉安装及检修质量不好, 例如, 受热面鳍片没有满焊, 造成大量颗粒外漏, 造成对水冷壁管侧面的磨损。或管屏表面留下大量焊接后的凸起部位, 形成颗粒涡流加剧磨损。 (5) 耐磨材料脱落:在炉膛密相区排渣口、二次风口处的异型管, 过热器及再热器穿墙管密封盒处管壁都会因耐磨材料脱落造成磨损。风水联合冷却式流化床冷渣器回风口处由于风速过快, 将耐磨材料吹落造成磨损。 (6) 锅炉本身动力场的影响:由于炉膛内烟气流速分布不均匀, 四角处的烟气流速比中间大许多, 所以磨损情况比其它部位严重。

1.3 处理及改造方法

(1) 运行调整方面:

在保证床料充分流化的前提下, 尽量降低一次风量;在维持氧量的前提下适当调整二次风量, 合理搭配上下二次风量, 保持合适的过剩空气。适当降低密相区高度, 延长燃煤颗粒在炉内的停留时间, 减小对水冷壁管的冲刷, 同时也会降低飞灰含碳量。根据负荷变化选择合适的床层差压、床层密度及烟气流速。提高旋风分离器分离效率, 延长固体颗粒在炉内的停留时间。

(2) 加强来煤管理, 控制矸石含量。

及时进行煤质化验, 控制来煤的筛分粒度, 经常根据燃料颗粒度分布情况调整碎煤机锤头间隙, 尽量采用二级破碎系统, 提高煤颗粒的均匀度, 减小大颗粒在来煤总量中的比例。

(3) 检修改造方面:

杜绝水冷壁管屏表面的凸起现象, 检修结束后将水冷壁管焊口打磨圆滑, 水冷壁管鳍片应该满焊, 不能留下缝隙或漏洞。在水冷壁管加装防磨护板, 应注意防磨护板与水冷壁管间的间隙不能太大以防形成凸台。采用让管技术, 如图1-2所示。选择质量较好的耐磨浇筑料和技术水平高的施工队伍, 浇筑料软着陆时不能形成斜坡, 以免附近水冷壁管的磨损加剧。规范施工工艺, 确保耐磨浇筑料在机组正常运行时不脱落。

(4) 对密相区埋管以上的裸露水冷壁管进行热喷涂。

由于循环流化床锅炉受热面磨损问题比较严重, 而一时难以找到有效的手段去彻底解决, 目前热喷涂成为一种有效的方法来降低磨损。热喷涂是利用一定热源, 例如高温电弧, 将用于喷涂的材料加热至熔化, 并获得高速度, 喷射并沉积到经过预处理的工件表面, 形成具有较强耐磨功能并与基体牢固结合的覆盖层的一项表面加工技术。按热源分类, 基本上可分为火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂。热喷涂技术具有以下特点:涂层的致密性好;涂层硬度高;涂层耐磨性能高;涂层与管道基体结合强度大。

进行过热喷涂的水冷壁管抗磨损和抗腐蚀寿命可以提高2～4倍。其施工工艺过程为:首先将水冷壁管壁减薄的部位先进行堆焊, 然后打磨圆滑, 使处理后的水冷壁管壁厚度与正常管壁相同, 对处理过的部位焊缝进行圆滑过渡。然后进行喷沙处理, 对管壁进行清理和粗化, 喷沙处理后短时间内进行电弧喷涂即可完成整个喷涂过程。

(5) 在不影响锅炉吸热量的前提下对水冷壁管进行埋管处理。

水冷壁衬里是用焊在管子表面上的金属销钉将较密的耐磨耐火材料固定在烟气侧的锅炉管件上, 结构见图2。

2 屏式过热器、再热器及旋风分离器过热器的磨损

2.1 故障现象

屏式过热器、再热器布置在炉膛稀相区内, 旋风分离器布置在炉膛出口后, 虽然所在空间颗粒浓度比密相区要低, 但仍然会造成磨损, 尤其当迎风面部位, 而且旋风分离器受热面所处位置烟气流动方向发生转变, 速度增加, 加快了耐磨浇筑料的磨损速度, 当外面的耐磨浇筑料因各种原因脱落后会迅速提高磨损速度。炉膛内屏式过热器、屏式再热器管屏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。屏式过热器、再热器及旋风分离器过热器因磨损爆管后对床温、烟温影响很大, 检修困难, 是循环流化床锅炉运行急需解决的难题。

2.2 原因分析

(1) 屏式受热面穿墙管膨胀受阻, 产生热应力造成受热面管屏变形, 耐磨浇筑料大量脱落。这是屏式受热面最经常碰到的问题。

(2) 炉膛内床温变化大对耐磨材料的影响主要有:一方面是由于温度循环波动和热冲击以及机械应力造成耐磨材料产生裂缝和剥落;另一方面是由于固体物料对耐磨材料的冲刷而造成耐磨材料的破坏。

(3) 烟气流速控制不合理, 一、二次风量太大, 对耐磨材料起到强烈冲刷及切削作用。

3 对流烟道内受热面的磨损

对流烟道受热面的磨损主要发生在省煤器和低温再热器两端, 磨损部位主要集中在迎风面。这是所有锅炉, 包括煤粉锅炉避免不了的问题。

3.1 处理及改造方法

(1) 采用在受热面迎风面加装金属防磨盖板的方法。如图3所示。

(2) 在易磨损的部位采用耐磨性能高的钢材。

(3) 将设计省煤器时, 将其设计成为鳍片式, 一方面减小磨损程度, 另一方面可增加省煤器的吸热量, 以弥补循环流化床锅炉床温较低, 总吸热量不足的缺点。

4 案例分析

事故案例1:

2006年5月28日中班23:45左右, 某厂#6炉负荷135MW, 运行正常, 突然炉膛正压力增大, 汽包水位下降, 给水流量不正常地大于蒸汽流量, 西侧床温下降速度为20℃/min, 而东侧床温基本不变, 锅炉蒸发量下降, 负荷快速下降至90MW左右, 并且有继续下降趋势。24:00, 西侧床温已经下降到500℃时, 锅炉运行人员判断为水冷壁管爆破, 汇报值长, 值长令#6炉停运。

事后检查发现:#6炉西侧17.5米层处有两根水冷壁管爆破, 其余四根水冷壁管被吹破。经分析原因为:因这两根水冷壁管鳍片没有满焊, 造成大量固体颗粒从漏缝处泄漏, 对水冷壁管侧面进行冲刷, 管壁减薄, 引起管子泄漏。

处理:更换损坏水冷壁管, 全面检查其它鳍片, 满焊所有鳍片。

事故案例2:

2005年7月4日某厂135MW循环流化床锅炉水冷壁管泄漏。

经检查发现:泄漏点为冷渣器 (风水联合冷却流化床式) 回风口炉膛出口处上部。

原因为:冷渣器长时间运行, 造成冷渣器需要大量流化风, 严重超过设计值, 回风口风速增高冲刷异型管壁的耐磨浇筑料, 浇筑料脱落后直接冲刷水冷壁管造成泄漏, 如图4所示:

处理:打磨堆焊, 制作回风防磨套, 重新制作浇筑料。

预防措施:排渣时要均匀排渣, 不可大流量排渣, 一方面防止冷渣器堵塞, 另一方面防止异型水冷壁管泄漏。所有冷渣器应保持完好并轮换排渣, 这样可以使床料颗粒不致过大, 影响流化, 降低锅炉机械不完全燃烧损失。

谈循环流化床锅炉的防磨措施 篇6

磨损是煤或灰粒以某一角度 (0~90℃撞击受热面管子表面, 引起冲蚀磨损, 造成管子表面金属流失。冲蚀磨损主要是冲击与切削的作用, 而切削是最主要的因素。固体粒子作为微小的切削工具在相对较软的金属表面上滑动切削出槽沟的痕迹。磨损是非常复杂的失效过程, 它不仅受力原因的影响, 同时还与材料、环境、介质等多种因素密切相关。CFB受热面管子磨损是受煤粒子与灰粒子浓度、粒子特性、流体几何形状影响的。在固体粒子浓度较高区域, 磨损主要取决于固体粒子及烟气流与受热面的相对运动。磨损与烟气流速密切相关, 固体粒子的速度和密度是影响磨损的主要因素。因此严重磨损区域通常发生在流速突变区域。CFB的受热磨损主要发生在燃烧室的下部, 炉膛的上部出口周围及布置在燃烧室中屏式受热面的下部。

1 流化床锅炉的主要磨损部位及处理方法

1.1 炉膛水冷壁管的磨损

炉内水冷壁管的磨损可分为四种情况:炉膛卫燃带与水冷壁管过渡区域 (密相区) 管壁的磨损;炉膛四个角落区域的管壁磨损;锅炉炉膛出口自底部向下1.5m范围内两侧管壁的磨损;不规则区域管壁的磨损。炉膛卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损主要是安装拼接焊缝时造成局部磨损的条件。在过渡区域固体物料在局部产生涡旋流;自上而下的固体物料在交接区域产生流动方向的改变而对管壁产生冲刷。炉膛四个角落区域的管壁磨损原因是角落区域密封鳍片在安装时内表面粗糙, 并且固体物料浓度高, 同时流动状态也受到破坏。锅炉炉膛出口自底部向下1.5m范围内两侧管壁的磨损, 主要原因是固体物料在改变流动方向时产生的涡流冲刷。不规则管壁改变了物料的流动特性而造成较大的物料波动冲刷。

解决磨损的方法在卫燃带与浇注料的过渡区采用外弯管形势可有效降低此处的磨损, 或加装防磨梁并在卫燃带以上2m的范围内对水冷管壁进行超音速电弧喷涂。喷涂处的管面过渡要平滑, 不能有凸台。在水冷壁上加焊导流防磨带 (来破坏向下流动的固体料流) , 从而达到防磨目的。

1.2 埋管的磨损

埋管距床料最近, 也是磨损比较严重的部位, 运行中经常发生埋管爆管的事故。埋管的防磨主要通过采用焊防磨鳍片来进行, 防磨鳍片主要焊接在埋管下三排迎风面上, 用鳍片阻挡颗粒直接冲刷管壁, 延长埋管的使用寿命, 以前我们也用过喷涂、护瓦, 护瓦的长度在300mm~600mm之间, 太长了也会因与埋管的膨胀系数不同而发生变形脱落。使用过程中曾出现高温变形脱落现象, 护瓦与护瓦之间留有1.5mm~2mm的膨胀间隙就可以了, 但护瓦的维修率比较高。经常因磨损而脱落, 为防止埋管爆管只有多次测量埋管的壁厚, 做到预防性更换和检修来降低事故率。

1.3 尾部受热面的磨损

尾部受热面的磨损主要是飞灰对受热面的磨损, 多发生在过热器的迎风面, 省煤器两端和空气预热器进口处。过热器区域的温度比较高, 大多数灰粒比较软, 对受热面的磨损并不十分严重。但在省煤器区域由于烟温低, 灰粒变硬、且体积收缩表面形成尖锐的棱角, 对省煤器管排的磨损相当严重。空气预热器进口处管壁的磨损是由于烟气流速、方向的改变而产生的磨损。还有一种主要原因是设计上考虑不周, 安装时出现误差等, 同时受热面材质不好也是一个重要原因。

在循环流化床锅炉中配置有分离器和回送装置, 为了能维持正常运行所需的物料循环, 分离效率常常高达95%以上, 这样表面上看似降低了尾部烟道飞灰的浓度。实际上尽管分离效率很高, 但由于炉内固体物料浓度很高, 分离器未能捕集而随烟气进入对流烟道的飞灰浓度仍相当大。同时在尾部烟道中烟气一般向下流动, 固体颗粒一边随烟气流动, 同时又受重力作用, 颗粒的绝对速度是烟气速度加颗粒终端速度, 比炉膛内烟气上升气流的绝对速度要高, 高的颗粒浓度加上高的颗粒速度, 常常导致省煤器等尾部受热面磨损严重。

可以在省煤器迎风面2~3排加装护瓦或防磨管, 烟气走廊上部加挡板防止烟气从走廊通过, 或在烟气走廊每一个弯头处加装护瓦, 省煤器管要上下在一条线不能有从中间称出的管排, 如有必须校正, 实在校不正的必须在其上面加装护瓦。空预器尽量横排卧式布置, 能减少空预器堵住, 可以在上2~3排加护瓦防止迎风面管子的磨损。

1.4 布风装置的磨损

循环流化床锅炉布风装置的磨损主要是风帽的磨损与风帽小孔扩大的磨损。原因是风帽节距较小, 布置过密, 以及施工的偏差, 致使部分风帽喷出的空气混合物直接冲刷前面的风帽, 造成风帽磨损。其中风帽磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近, 主要是由于较高颗粒浓度的循环物料, 以较大的平行于布风板的速度分量冲刷风帽导致的。也有风帽小孔高速气流引起物料粒子的撞击;物料的颗粒越粗、越硬、流化风速越高、床压波动越大、磨损就严重。

安装过程严格控制风帽水平度, 并且风帽安装中尽量做到风帽间小孔对称布置, 严把风帽材料质量关, 尽量避免炉床超温运行, 运行中尽量少压火, 防止过热烧损风帽, 保证锅炉稳定、连续运行。

2 结语

循环流化床锅炉磨损的原因很多, 每种锅炉的特点也不一样, 磨损的部位略有差别, 有的锅炉是采用设计来改善磨损, 有的是采用防磨材料或护瓦来减少磨损, 每种都有各自的优缺点, 都有它的利弊, 都没有从根本上解决问题。但是作为流化床锅炉是新一代高效、低污染、炉内脱硫、燃料适应性广、负荷调节性能好、燃烧稳定等优点, 还是得到了广泛的应用。

摘要：火力发电厂锅炉因受热面磨损造成的停炉事故约占锅炉总事故率的70%, 金属部件的磨损是造成其运行事故的主要原因。所以要特别重视锅炉受热面的防磨。下面介绍了循环流化床锅炉金属部件磨损及其产生原因, 提出了一些看法和防磨措施。

RMS立磨壳体衬板防磨技术改造 篇7

1 问题及分析

POLYSIUS公司原设计是采用挂置耐磨复合挂板的方式防止筒体磨损, 耐磨复合挂板通过两个圆钢制作的钩挂在壳体和选粉机倒锥上。此种防磨方法在使用初期, 由于耐磨复合板的良好性能, 耐磨效果非常好。但由于复合衬板是一块压一块、一层压一层的方式进行安装的, 衬板之间难免有缝隙, 在磨内气流的冲刷下, 内部挂钩被带粉尘的气流磨损, 多次出现掉落的衬板卡阻在导向销位置将挡料圈全部刮断, 进入磨辊下导致磨机振动停机或卡阻在外循环系统入料溜槽里, 严重影响生产和设备安全, 在同行业中还出现过停机检修期间倒锥部位的衬板突然脱落造成人员伤亡的事故。

2 改造措施

2.1 磨机内壁挂板的改造

磨机内壁挂板安装要求保证一定角度, 有导风要求, 不能改变, 需要从解决挂钩磨损考虑。磨机内壁挂板共有5层, 每层20块, 呈一定角度倾斜安装, 由于此安装角度影响系统气流, 不允许变动, 因此可以将衬板之间的缝隙使用耐磨陶瓷料填充满, 保护挂钩不被冲刷磨损。

将原有全部衬板编号后拆除, 更换全部圆钢挂钩。首先安装最下一层20块, 安装完成后马上在磨机壳体与衬板之间浇灌耐磨陶瓷料, 然后逐层向上安装, 全部5层安装完成后将衬板间有缝隙的部位手工涂抹修补。

2.2 选粉机倒锥挂板的改造

倒锥耐磨挂板无导风要求, 可以将全部衬板拆除后制作耐磨陶瓷涂层。

将全部耐磨挂板拆除, 在选粉机倒锥部位焊接涂层固定钢网, 按照耐磨陶瓷料涂层工艺要求制作耐磨涂层, 涂层厚度25mm。

3 效果

2014年2月10~18日施工, 2月24日开机运行, 至今未发生过衬板脱落等情况。理论上磨机内壁挂板的挂钩埋在耐磨陶瓷料里面基本不会发生磨损, 选粉机倒锥制作的耐磨陶瓷料涂层厚度超过25mm, 根据以往磨机出口大弯头磨损情况估算, 最少可以使用20年以上。

由于衬板的排列角度未改变, 不影响磨内气流的运行规律, 产量保持不变。

防磨检查 篇8

锅炉水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管四管泄漏是锅炉的多发事故。华电国际公司2010年非计划停炉 (以下简称非停) 次数为50次, 其中因四管爆漏21次, 占到总非停次数的42%。十里泉发电厂四管爆破导致的非停事故更是达到了8次, 远高于华电集团限定的非停次数。由此可见, 锅炉四管爆漏事故对电网的稳定运行影响很大, 带来的经济损失和社会影响也越来越大。为此, 十里泉电厂于2011年初, 成立了“防磨防爆特检小组”, 专门负责锅炉四管防磨防爆的专项治理和管理预防工作。

四管磨损与蒸汽过热是造成四管爆破的主要原因。防磨首先应在管壁上添加防磨层, 防磨层材料应该具有良好的导热性、耐磨性、耐高温、耐腐蚀等性能。传统的无机非金属材料或是金属材料很难满足要求, 而新型的陶瓷材料Al N则具有防磨应用的优点, 有很好的推广前景。

二、AlN陶瓷优点

1. Al N有高热导率

Al N的理论热导率为319W/ (m·K) , 而实际热导率一般为100～250W/ (m·K) 。热导率的降低是由于工业上实际制备的多晶氮化铝陶瓷其内部晶体的不完整性, 存在各种缺陷:晶界、杂质、错位以及晶体表面等作用, 使Al N的热导率降低, 即使如此, 其热导率也远远高于锅炉常用钢的热导率19～43W/ (m·K) 。如果在管子表面涂上一层毫米级厚度的Al N防磨层, 与半圆形钢管相比较, 能显著加快其管内汽水的对流温度, 大幅度降低排烟温度, 节能减排效果显著。

图1所示, 涂有Al N涂层的钢管贴紧管子, 与传统防磨法增设防磨罩的管子相比较, 能更快地将锅炉热量传入管内蒸汽, 加快汽水与外部烟气的对流传热或者辐射传热。

为节约成本, 对错排管排和顺排管排涂加的Al N涂层采用不同的方式 (图2) 。

2. Al N陶瓷有良好的热稳定性

Al N为共价化合物, 是原子间通过共用电子对结合而成的化合物。要破坏Al—N之间的共价键需要很高的能量。氧化气氛下, 直到2 000℃, Al N仍然保持稳定, 作为一种很好的耐火材料和高温材料, Al N陶瓷已被用于制作坩埚。

3. Al N能与管材进行宏观区分

钢长时间在高温、烟气摩擦、S、H2S等腐蚀的环境中使用, 容易被氧化、碳化, 磨损部位不易被观测到。而Al N具有金属光泽, 化学性能稳定, 不易被腐蚀, 颜色不会发生变化, 在防磨防爆检查中更易判断管子的损伤部位。同样涂有Al N的管材, 对管子蠕胀、裂纹等缺陷能很直观的分辨出来。如果在Al N涂层中, 添加耐高温的白色添加剂, 更能方便地区分四管缺陷, 加强四管泄露问题的监控力度。

三、AlN陶瓷的制备工艺及成型方法

1. Al N陶瓷的制备工艺

Al N粉末的制备方法主要有铝粉直接氮化法、Al2O3碳热还原法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法和等离子化学合成法等。由于前三种设备简单, 制得的粉末质量较好, 现已大规模生产。各种制备方法如表1所示。

2. Al N陶瓷粉末的烧结方法

Al N陶瓷材料的致密化烧结法很多, 包括采用烧结助剂的常压烧结、热压烧结、反应烧结、放电等离子烧结等。其中主要有常压烧结和热压烧结。

(1) 常压烧结

由于Al N具有很强的共价性, 常压烧结时需要的烧结温度很高, 需添加碱土或稀土氧化物来做烧结助剂, 如添加Y2O3、Ca O、氧化助剂形成Y3Al5O12和Ca Al2O19, 降低Al N晶格的氧含量, 提高热导率。常压下烧结温度一般为1 600～2 000℃, 保温2h。

(2) 热压烧结

利用高压烧结, 能提高Al N陶瓷试样的致密度, 能使晶界相更多地在三角晶界处偏析, 主相连续性增强;同时使主相的晶格更完整, 减少了晶格缺陷对声子的散射。这几方面共同作用均使Al N陶瓷的热导率提高。热压烧结温度一般为1 500～1 700℃、保温0.5h、施压为20MPa。在1 500～1 800℃内, 提高烧结温度一般都会明显提高Al N烧结体的烧结致密度和热导率。温度升高会导致Al N致密度增大, 1 950℃时致密度达到最大值;若温度继续升高, 由于晶粒过分长大, 晶界相含量大大增多, 将导致烧结致密度下降、热导率下降。

在一定时间内, 高压热处理使Al N陶瓷晶粒发育更完整, 晶粒尺度显著增大, 增进致密化, 提高其热导率, 是对Al N陶瓷结构调整和性能提高的有效手段。但是时间过长, 会出现反致密化的现象。研究人员曾尝试5.0GPa/970℃/2h的高压热处理, 以Y2O3为烧结助剂, 测得其热导率为173.2W/ (m·K) ;经过4h的高压热处理后, 其热导率降为80.9W/ (m·K) 。因此, 利用热压烧结要严格控制其压力、时间、温度等条件。

微波烧结、放电等离子烧结等烧结方法都是近10几年来出现的烧结工艺。微波烧结技术是利用微波电磁场将材料整体加热至烧结温度, 升温速度快, 烧结时间短。放电等离子烧结是利用脉冲大电流施加于模具和样品上, 使被烧结样品快速升温。脉冲电流还能引起颗粒之间的放电效应、净化颗粒表面、实现快速烧结, 有效抑制颗粒长大。

3. Al N陶瓷成型工艺

干压成型法通过模具在压力机上加压形成一定形状的坯体, 在外力作用下, 借助摩擦力把颗粒压紧。此法工艺简单、操作方便、周期短、效率高、便于自动化生产, 成型产品机械强度高、尺寸精确。缺点是模具磨损大、加工复杂、成本高, 加压时压力分布不均会导致开裂分层现象。

等静压成型是利用液体介质不可收缩性和均匀传递压力性的一种成型方法, 将配好胚料装入塑料或橡胶做成的弹性模具内, 置于高压容器中, 密封后, 打入高压液体介质, 压力传递至弹性模具对坯体加压。可生产形状复杂, 大件及细长的制品, 成型质量高。具有不易变形, 模具制作方便、寿命长、成本低的优点, 缺点是设备成本高, 生产效率低。

流延成型法把陶瓷分体和分散剂在特定的溶剂介质中球磨、超声或机械搅拌混合一段时间, 待分散均匀后加入粘结剂、塑性剂进行二次球磨, 得到分散良好、稳定的浆料, 浆料从料斗下部流至基带, 形成坯模, 然后进行烘干, 按照所需要的形状切割, 得到所需陶瓷基片。可连续生产, 生产效率高, 适宜工业生产, 但只能形成片状材料。

粉末注射成型法适用于制作几何复杂、组织结构均匀、高性能的小型精密零件。

四、AlN陶瓷在应用中存在的问题

1. Al N在制备上的问题

(1) AlN对氧的亲和力很强, 在烧结过程中极易氧化。因此获得的高导热性能的关键在于原料氧含量的控制和烧结体氧杂质的排除。

(2) 高温下原料中的Al易熔融而阻碍氮气向毛坯内部渗透, 影响反应转化率, 难以得到致密度高的Al N陶瓷。

(3) 成本过高。

2. 提高Al N的热导率

Al N陶瓷中的晶格缺陷是降低热导率的主要因素。其晶格缺陷主要以位错的形式呈现且分布不均匀, 大多集中在晶界处。由于氧杂质进入Al N晶格, 同时铝空位的有序化导致位错和反相畴界的形成, 从而降低了Al N的热导率。因此具有无缺陷的完好晶体、晶界相含量低的Al N陶瓷可望获得高的热导率。研究表明, 采用适当的烧结助剂和严格的工艺控制可以抑制晶格缺陷的形成, 有助于提高热导率。

五、建议

1. 培养一批高素质人才

四管防磨防爆一直是困扰大型火电机组的重大问题, 是一项系统工程, 涉及众多专业, 复杂繁琐。笔者仅从防磨、防腐上设计解决方案。而四管爆管的原因还很多, 如超温、蒸汽水水质、焊接工艺、产品质量等问题都存在爆管隐患。因此需要培养一批全面发展的高素质人才, 由专才向通才方向进行培养, 以解决“四管”泄露的一系列难题。

2. 要改变工作思路

四管爆管多是由技术原因造成的, 不能仅仅在问题出现时才进行处理, 今后要将工作重点从处理转移到预防, 由被动变为主动, 从技术上将问题屏蔽掉, 从根本上预防四管泄露的发生。

3. 善于利用各种材料

性能优良的无机非金属材料, 尤其是Al N之类先进的复合陶瓷材料能很好地应用于发电机组的设备中, 电力系统也需要引进及培养一批无机非金属材料的专业人才, 帮助企业更好地解决生产中所面临的难题。

参考文献

[1]王超, 彭超群, 王日初等.AlN陶瓷基板材料的典型性能及其制备技术[J].中国有色金属学报, 2007, 17 (11) :1730-1737.

[2]李小雷, 李德友, 王利英等.高压热处理对AlN陶瓷显微结构及导热性能的影响[J].无机材料学报, 2010, 25 (5) :537-540.