锅炉防磨技术探析曹坤龙王志伟株洲电厂(湖南株洲412000)摘要从金属磨损的机理入手,采用主动防磨和被动防磨2种策略,对锅炉本体、辅机、辅助系统防磨技术进行了分析。关键词锅炉防磨技术应用0前言长期以来冲蚀磨损一直严重制约着燃煤电厂的安全与经济运行。磨煤机出口、排粉机机壳、粗(细)粉分离器、煤粉管道,以及烟道、输灰、输渣、输灰浆管道等部位,由于受到高速流动的煤粉或飞灰的冲刷剥离、摩擦、缩短了系统的使用寿命。而锅炉本体受热面中的水冷壁管、省煤器管及过热器管、空预器管等,则由于受到烟气中飞灰的冲刷、高温氧化和含硫气体的高温腐蚀,经常出现管子泄漏及爆管事故。为此,人们一直在不系靥剿鞲髦帜?磨防磨技术,以期找到可靠及有效的方法和技术解决这一老大难题。本文对锅炉防磨技术进行了分析探讨,供同行借鉴参考。1金属磨损的机理金属磨损可分为2类:一类是金属表面在固体颗粒的冲刷下,金属部件的逐渐失重。另一类是金属表面形成一层氧化膜,膜的硬度很高,但较脆;在物料颗粒的冲刷下,氧化膜出现极小微块的剥落,在剥掉的金属表面上再形成新的氧化膜层,磨损就在这一过程中进行。有关试验证明,金属壁面的磨损速率与冲刷粒子的速度成3～3.5次方的关系,与灰颗粒直径成平方的关系。这揭示了金属磨损与流动粒子大小及其速度密切相关:一定流速下,粒子粒径越大磨损越严重;一定粒径下,流速愈高,磨损越严重,而且流速稍增加一些,磨损率却提高很多。2磨损的分类与对策由物理常识可知,只要有物流存在,物与物之间就要发生摩擦,只是摩擦力大小不同而已,因此在电厂生产过程中发生金属磨损是难以避免的。实际生产中如何能有效地减缓磨损以及将磨损所造成的影响降至最小才是我们最关注的问题。煤仓,由于受到流动煤粉或煤粒的冲刷,尽管速度不是很快,日久也会将煤仓壁磨漏;灰浆泵房输灰管线,尤其是变径管及弯头由于灰浆中渣粒子的不断冲刷而将管道磨穿;气力输灰、输渣系统中的管道、阀门等均因不可避免的粒子流动造成磨损,炉本体内因烟气流动使得烟气中飞灰不断冲刷“四管”外壁,再加上炉内高温区域的氧化,使飞灰所经之处无不成为磨损的对象。将上述情况中一定发生的磨损因素称为不可抗拒磨损源。对不可抗拒磨损我们应采用被动防磨策略。即用某种耐磨材料通过一定施工工艺将欲保护管壁隔离开,用耐磨材料的消耗来代替被保护的管壁的磨损,以实现设备持续安全运行、延长检修间隔,降低维修费用的目的。生产实践中,我们还存在另一种磨损因素,该种因素因厂因炉而异,即人为的磨损因素,称为可防范磨损源。对可防范磨损我们应采用主动防磨策略,用磨损机理去指导设计、安装与检修工作,用控制磨损为准则指导正确运行操作,实现规避磨损,降低磨损,不增加费用而实现设备的连续安全运行。3防磨技术应用分析3.1主动防磨措施应用锅炉岛结构与设计尽可能做到优化与合理,如锅炉本体结构设计要保证不出现烟气短路,受热面布置应在保证换热效果好的前提下优先考虑飞灰冲刷因素,将烟气流速设计在经济合理范围内。对流受热面烟气流速高,换热效果好,制造成本低,但磨损加剧,反之换热效果差,制造成本高,磨损轻,因此磨损与热效率是一对矛盾,这就要求设计人员从理论与实践出发,选择合理烟气流速。另一方面生产使用单位在运行中对风压与烟压的控制应合理,如风机配合问题,负压炉应使负压最小为佳,正?24?2001年第5期湖南电力第21卷?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.压炉应使烟压微正压为佳,烟压正、负波动过大或过偏均会加剧磨损的发生。总之,运行人员应通过科学操作,精心调整使锅炉在不同负荷下均能保证炉膛出口烟压接近设计值。易发生磨损的输料管道,在管道膨胀的前提下,尽可能少设计弯头、变径管;在保证使用功能前提下,尽可能少装不必要的阀门,以减少管路内壁和阀门的磨损。运行方面,考虑到任何物料的设计流速均有一定备用系数,运行人员可用最小流速(以满足工艺条件为前提)控制物料的输送。在安装及检修过程中,质检人员应严格要求按设计图施工,尤其在抢修过程中,不能因为时间紧而忽视安装与检修工艺质量;坚决杜绝形成烟气走廊,因为一旦锅炉内部在烟气流经途中发生飞灰短路,将使局部飞灰流速剧增,造成局部磨损加剧。3.2被动防磨措施应用被动防磨方法较多,而且不同部位相应方法不同,随着新材料新工艺的发展,防磨方法不断推陈