CFB锅炉国内防磨技术概况

CFB锅炉国内防磨技术概况 CFB锅炉防磨的重点是密相区与稀相区耐火材料浇注与光管水冷壁之间的交界面。密相区内水冷壁管上敷设了耐磨耐火材料，不会对水冷壁管产生磨损；稀相区物料浓度较低，且物料流向与水冷壁管方向一致，一般也不会产生大的磨损。而在两者交界的区域内，颗粒浓度相对较高，且交界处管子方向会与物料流向不一致，易产生磨损。目前，CFB锅炉对这一区域采用的防磨技术主要有“软着陆＋水冷壁变径管＋防磨护板”（德国EVT技术）、让管和喷涂等。这些防磨技术在一定程度上减轻了炉内水冷壁过渡区的磨损，但总的来说都属于被动防磨，防磨效果不够理想，特别是在锅炉燃用劣质高灰分煤种时，且有些防磨技术还会带来其他问题。另外，炉内双面水冷壁集箱前后穿水冷壁处影响内循环物料正常流动，导致浇注料边缘处严重磨损，一直没有行之有效的防磨措施。旋风分离器进口附近区域磨损问题在某些锅炉上比较突出，多次造成爆管停炉。目前，国内大部分CFB锅炉在采用“软着陆＋水冷壁变径管＋防磨护板” 防磨结构或让管结构的基础上，再采用喷涂耐磨合金材料方法解决水冷壁磨损的问题。从近几年的运行实践表明，喷涂耐磨合金材料增强水冷壁的抗磨能力，增加水冷壁的使用寿命，特别是对于某些燃用优质煤的锅炉，在采用喷涂后显著增加了水冷壁的使用寿命。但是，在使用喷涂的过程中也暴露了一些问题： (1) 对于燃用劣质煤（煤矸石掺烧比例大、灰分高）的锅炉，防磨效果不够理想、防磨周期短：喷涂后，水冷壁管磨损严重，防磨周期一般不超过三个月，如图3所示； (2) 喷涂厂家多，良莠不齐。此外喷涂施工要求高。喷涂后容易出现褶皱翘起，运行中容易脱落，甚至大面积脱落，成为新的磨损爆管点，如图4、图5和图6所示； (3) 破坏水冷壁管焊接特性：电喷涂合金材料渗入母材，破坏其焊接特性，易造成水冷壁管爆裂； (4) 二次处理周期长，检修工作量大：锅炉爆管停炉后，必须冷却并打磨干净后，再实施二次喷涂和堆焊，如图7所示； (5) 电喷涂累积总费用高。按2800元/m2计算，喷涂高度1.2米时，喷涂面积按50m2（50MW CFB机组）计算，一次喷涂费用约为14万元/台。由于采用电喷涂防磨技术造成锅炉水冷壁大面积出现裂纹的事故也时有发生，如神华神东电力公司某自备电厂四号炉在2005年7月14日小修期间，锅炉水冷壁磨损严重，电厂采取了“打磨-堆焊-电喷涂”防磨处理的方法。由于打磨不干净即进行了堆焊，造成水冷壁出现裂纹。在启炉打水压时发现五根水冷壁管发生泄漏事故。河南某电厂在一次停炉检修期间同样采取“打磨-堆焊-电喷涂”防磨处理的方法，由于没有将镍基喷涂材料打磨干净，造成水冷壁管大面积爆裂，更换水冷壁管达到20多吨，给电厂带来了很大的经济损失。