防磨材料范文

防磨材料范文（精选7篇）

防磨材料 第1篇

关键词：循环流化床锅炉,磨损,耐磨耐火材料设计

前言:近年来,由于循环流化床(CFB)锅炉具有的燃烧效率高,煤种适应性广,负荷调节范围大,有利于环保等优点,而备受青睐,在我国热电行业得到了迅速的推广使用,但是CFB锅炉的磨损问题比较突出,严重制约了该炉型长期经济地运行。就多台35～220t/h流化床炉实际检修工作发现的各受热面的磨损状况进行了总结分析。

炉膛密相区和水冷布风板是锅炉炉内工作环境最恶劣的地方,主要有温度最高、化学反应最强烈、受热面磨损最严重等特点,防止磨损就成为锅炉能否长期稳定运行的关键之一。因此,密相区耐磨材料主要由销钉固定高强度耐磨耐火浇注料构成。锅炉水冷风室虽没有磨损,但在床下风道燃烧器运行时,风室的温度高、局部还原性气氛浓、温度变化大,而且在正常运行时风室还要承受很高的压力,所以风室必须要有良好的密闭性,风室内衬由耐火材料和保温材料构成内衬材料,并在风道燃烧器附近布置一些强度较高的耐磨耐火材料以防脱落和裂纹。

高温分离器的作用是为了捕捉大颗粒物料返回炉内,是使炉内物料形成循环的重要构件,它的分离效率高低直接影响锅炉的燃烧效率和尾部烟道的磨损。由于高温绝热分离器安装的位置高,工作时的温度和炉膛接近,磨损较大。由耐磨耐火砖筑成的轻型炉墙,既能使高温分离器抗高温抗磨损,又能使分离器的重量相对较轻,易于安装、内衬养护和检修。

U型回料阀位于高温分离器和回料腿之间。

U型回料阀是一个小型的流化床,其作用主要是分离器的密封和回料的输送,回料对内壁的磨损较为剧烈,耐磨材料强度要求较高,因此,防磨材料采用了耐磨耐火拉钩砖和高强度耐磨浇注料相结合,这样,既减轻了悬挂重量,又达到了较好的防磨效果。

回料腿的工作结构和环境较复杂,除大量的床料经过回料腿返回锅炉外,还有煤、石灰石和飞灰再循环从这里进入锅炉。这一段的物料浓度较高、温度变化大和底部气-固冲蚀严重。其中还有作为上下连接作用的膨胀节,在运行中对其抗磨损和密封的要求也很高,因此,在回料腿管段主要布置耐磨耐火砖。在膨胀节处采用耐磨耐火浇注料防磨,膨胀缝用耐火纤维密进行封。

冷渣器是冷却炉膛底渣的装置,结构较为复杂,主要由进渣管、风室、布风板、出渣口、返气弯管和冷却水等组成。其作用是冷却炉渣,炉渣以鼓泡状态进行换热,炉渣对进渣管、冷渣器底部和返气弯管等部位的磨损强烈。所以,在各磨损重点部位,采用耐磨耐火水泥浇注料。

根据以上实际检修工作发现的各受热面的磨损状况总结出CFB锅炉耐磨耐火材料设计思路。

(1)好的耐磨性。磨损机理:脆性断裂、晶体结构剪切变形最初由于断裂所至,随时间延长,晶体结构剪切起主导作用一般耐压型提高,抗磨性提高一些剧烈磨损部位采用耐磨性<5cc的高耐磨材料。

(2)良好的抗热冲击破坏能力。起、停炉、烘炉经历了较大的波动,因此其热震稳定性也是一个很重要的指标,热震稳定性与材料的结合方式、导热系数、热膨胀系数、临界颗粒有较大的关系。

(3)较小的重烧线性收缩率。耐磨、火材料都直接接触于金属构件上,在采取了防膨胀措施后不应有较大的重烧线性收缩,否则造成耐火材料有崩裂以极大裂缝的产生。内外温差>40～50℃。

(4)较高的使用温度以及特殊部位的特殊要求最低工作温度不低于1500℃水冷、汽冷旋风筒选择满足施工要求的耐磨、火可塑料水冷风室由于初始点火温度较高,必须选择耐火度较高的耐火浇注料或可塑料。

防磨材料 第2篇

关键词：CFB锅炉,综合防磨

0 前言

我国目前已是世界上在电厂使用循环流化床锅炉 (CFB锅炉) 最多的国家, 已经运行的大小循环流化床电站锅炉有2 000多台, 其中410 t/h以上大型循环流化床电站锅炉有近200多台。CFB锅炉由四面垂直墙 (管子) 组成的垂直水冷壁 (管排) 是锅炉重要的受热面, 高度几十米, 水平的矩形截面周长也有几十米, 是保证CFB锅炉高效运行的重要部件。CFB锅炉目前仍存在垂直水冷壁受热面磨损严重、防磨措施不力的问题, 许多锅炉运行不长即出现水冷壁管磨损爆管泄漏, 由于垂直水冷壁磨损造成的事故接近锅炉事故停炉总数的50%。垂直水冷壁受热面管子磨损爆管已是CFB锅炉被迫停炉的主要原因之一。

循环流化床锅炉 (CFB锅炉) 在运行中产生自上而下的大流量的紧贴垂直水冷壁管排表面及管间凹槽的贴壁灰流冲刷着垂直水冷壁管排表面及管间凹槽。理论和实践证明, 自上而下的大流量的贴壁灰流不能碰到任何的凸起物甚至是不足1 mm的凸起, 垂直水冷壁管排表面及管间凹槽存在的任何的凸起物甚至是不足1 mm的凸起都会造成严重的磨损。所以必须采取更有效的防磨措施对垂直水冷壁管排表面进行防磨处理, 使CFB锅炉垂直水冷壁耐磨3年以上。

自沸腾炉兴起几十年来工程技术人员研发和采用了诸多办法来解决锅炉水冷壁管磨损爆管泄漏, 但至今为止各种办法只使CFB锅炉内水冷壁经受1.5～1年的运行磨损 (日历年可达2年) ;有的方法如耐火耐磨可塑料耐磨持续时间可达到3～5年但导热系数太小不适宜大面积推广。看来现行的各种单一防磨技术很难使受热面耐磨二年以上。本文分析了CFB锅炉磨损原因, 剖析了现行的各种单一防磨技术优缺点, 结合我们在电厂防磨实践、防磨产品制造、防磨喷涂施工方面的经验和研究, 论述CFB锅炉采取综合防磨技术CFB锅炉垂直水冷壁耐磨3年的防磨槽梁磨瓦п.E鳍片组合综合防磨技术的必要性。

1 循环流化床 (CFB锅炉) 磨损问题

循环流化床锅炉 (简称CFB锅炉) 在运行中炉内产生自上而下的大流量的紧贴垂直水冷壁管排表面及管间凹槽的贴壁灰流冲刷着垂直水冷壁管排表面及管间凹槽。理论和实践证明, 自上而下的大流量的贴壁灰流不能碰到任何的凸起物甚至是不足1 mm的凸起, 垂直水冷壁管排表面及管间凹槽存在的任何的凸起物甚至是不足1 mm的凸起都会造成严重的磨损。所以必须采取有效措施对垂直水冷壁管排表面进行防磨处理。

电站CFB锅炉与传统的电站煤粉锅炉不同, 含有燃料、灰、石灰石及其反应产物的高温细小固体物料 (粒径约在0.6～0.3 mm以下) , 在炉膛一分离器一回料阀一炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中, 形成了物料的外循环流动;另外, 粗床料 (粒径约在0.6～0.3 mm以上) 在重力作用下大多自上而下紧贴垂直水冷壁管排表面流到下部密相区后又被上升气流带到炉堂上部, 在炉内形成了物料的内循环流动。CFB锅炉除了高效节能、低污染地清洁燃烧优点以外还有一个最大的特点就是燃料适用的广泛性;正因为如此, 大多的循环流化床锅炉都燃用了高水份、含灰量极大的劣质煤, 燃烧时, 高温物料的外循环流量和内循环流量都很大, 这些物料以极高的速度冲刷炉内受热面, 在循环回路的相应部位必然产生严重磨损, 甚至导致事故停炉。水冷壁的磨损是循环流化床锅炉磨损最严重的部位。尤其是在浇注料过渡区、喷涂层边缘、炉膛四角打有浇注料部位、喷涂层脱落起皮处、水冷壁管更换后鳍片不平滑处、各孔门、测点让管处等发生有规律的磨损泄漏问题。早期CFB锅炉制造设计上在该处无防磨措施或防磨措施不力, 因此在这些区域就出现了诸多的磨损问题。几年来的大型CFB锅炉实际运行也证实了这些区域磨损严重, 水冷壁泄漏频繁。

磨损缩短了循环流化床锅炉连续运行周期, 磨损使锅炉的运行维护费用增大, 机组利用率降低, 还限制了CFB锅炉的一些优点的发挥。因此, CFB锅炉能否采用合理的、有效的、经济的防磨措施和方法是关系CFB锅炉技术成熟及大型化发展的重要一环。磨损已成为CFB锅炉长周期运行中一个亟待解决的问题。已成为影响CFB锅炉长期安全运行的最大制约因素, 因此, 锅炉磨损爆管是用户最担心的 (同时也是感到最棘手的) 和最渴望用有效办法彻底解决的问题。几年来, 循环流化床锅炉的防磨技术也在实践中不断发展。

大量早期投运的循环流化床锅炉曾经由于防磨措施设置不当而造成锅炉的频繁磨损爆管。因此对锅炉制造厂没有设计或没有做防磨措施的某些区域必须引起特别的重视。锅炉制造厂主要在锅炉下部密相区的四周水冷壁、炉膛上部烟气出口附近的侧墙和顶棚、炉膛开孔区域、炉膛内屏式受热面之下部迎风面、水冷分隔墙下部、汽冷分离器内壁等处设计耐磨耐火材料覆盖层, 有的锅炉在水冷壁耐磨耐火材料终结处附近一小段区域内 (100～150 mm) 的管子表面焊有防磨盖板。大量早期投运的CFB锅炉的实际运行证明恰是在锅炉制造厂设计的水冷壁耐磨材料终结处以上一定高度 (1～2) m区域和炉内各角部区域发生受热面管子磨损爆管的几率最大 (特别是没有对水冷壁采用让管技术的锅炉) 。 所以对炉内磨损严重的受热面有必要强化防磨处理, 对新建机组则有必要在安装施工现场就进行垂直水冷壁的强化防磨处理。

2 传统的防磨技术

目前对CFB锅炉受热面实施防磨的技术主要有以下几种:

2.1 超音速电弧喷涂防磨技术

超音速电弧防磨喷涂是目前国际上较先进的喷涂施工方法。涂层材料早先采用复合涂层, 用高铬镍基钛合金材料打底形成过渡涂层, 在打底层上面再喷涂上一层高耐磨的金属陶瓷涂层;分别均匀喷涂8～10遍, 使涂层厚度达到0.8～1 mm以上 (每平方米需消耗约6～8 kg丝材才能达此厚度) , 涂层不得出现凸台, 边沿需平滑过度。国内公司已成功研制出耐磨性能更好的超硬耐磨电弧喷涂材料, 这些丝材就是针对在高温环境中经受严重颗粒冲蚀和磨粒磨损兼有的工作表面, 并采用电弧喷涂工艺进行有效强化而设计制造的喷涂材料;在材料设计上, 吸取了国外先进技术, 并首次将团聚法纳入制粉工艺, 保证了涂层的均质性, 克服了粉芯分布不均的老问题;材料由陶瓷硬质相与塑性相组成, 耐磨性优异。月磨损量约为0.04～0.06 mm, 实践证明, 涂层可在循环流化床 (CFB) 锅炉内经受1.5～1年的运行磨损。但此种涂层耐磨持续时间难以达到3年以上。

目前国内丝材保证耐磨涂层使用年限大多为1～1.5年 (年满负荷运行6500小时左右, 若锅炉负荷长期带不满或燃用好煤则耐磨涂层使用年限可达2日历年) , 若要保证耐磨涂层使用年限3年以上那么在1.5年后还要再喷涂一次。就目前的种种丝材来讲, 涂层厚度对CFB锅炉至少应在0.6～0.8 mm以上。

2.2 超音速火焰 (HVOF) 喷涂防磨技术

循环流化床锅炉某些部位磨损极为严重, 当今较佳的防磨技术方案是采用超音速火焰 (HVOF) 喷涂高耐磨的涂层, 但该法存在成本极高, 现场作业不便, 粉末消耗量大 (沉积效率低) , 对粉末要求苛刻等问题。上述2.1超硬耐磨电弧喷涂材料及超音速电弧防磨喷涂比较经济实用, 得到了广泛应用。

2.3 高铝高耐磨瓦防磨技术

高铝高耐磨砖系列材料均以高硬度磨料超细粉为基质料, 外加分散剂、促凝剂及微量水泥强化结合, 以获得材料的永固性强度, 提高在高温下的抗磨抗剥落性能。高铝高耐磨瓦是为锅炉水冷壁管防磨而设计的特殊形状耐磨砖, 长度200～300 mm, 安装在相临两水冷壁管上 (每根水冷壁管覆盖约半圆弧) , 与鳍片接触的直段上均布有两ϕ8孔以便用销钉固定高铝高耐磨瓦。销钉先焊在鳍片上, 然后将高铝高耐磨瓦套在销钉上, 此时耐磨瓦与两边的水冷壁管已紧密接触。耐磨瓦截面如图示意。高铝高耐磨瓦安装施工很方便, 但此瓦在CFB锅炉水冷壁上应用则存在着终结处与受热面管子母材过渡存在着明显台阶、导热系数太小等不足之处;恰是这个台阶区域受热面管子磨损爆管的几率最大。

2.4 耐磨耐热铸造弧形瓦防磨技术

耐磨耐热铸造弧形瓦, 长度300～400 mm, 施工时在耐磨耐热铸造弧形瓦内壁抹有高温粘接剂然后覆盖在水冷壁管表面, 弧形瓦两边与水冷壁管鳍片接触且点焊, 每点焊缝长约20 mm。耐磨耐热铸造弧形瓦的厚度一般是5 mm, 在水冷壁管鳍片较窄 (鳍片宽10 mm) 的部位弧形瓦很难点焊在鳍片上。这种耐磨耐热铸造弧形瓦在沸腾炉的埋管耐磨上应用容易施工且效果很好。耐磨耐热铸造弧形瓦本身耐磨3年以上没有问题, 主要是存在着终结处与受热面管子母材过渡存在着明显台阶, 恰是这个台阶区域受热面管子磨损爆管的几率最大。只要解决了台阶平滑问题, 耐磨耐热铸造弧形瓦就会大面积应用在CFB炉内解决磨损问题。

2.5 堆焊耐磨合金防磨技术

堆焊耐磨合金防磨在沸腾炉的埋管耐磨上使用效果良好且容易施工。在CFB锅炉上堆焊耐磨合金防磨可用于抢修, 大面积应用则存在着成本高、热应力大、表面不平滑、与受热面管子母材过渡处存在着台阶 (尽管较小) 等不足之处。

2.6 耐火耐磨可塑料或浇注料

锅炉制造厂主要在锅炉下部密相区的四周水冷壁、炉膛上部烟气出口附近的侧墙和顶棚、炉膛开孔区域、炉膛内屏式受热面之下部迎风面、水冷分隔墙下部、汽冷分离器等处设计耐磨耐火可塑料或浇注料防磨。在炉内角部使用耐火耐磨可塑料防磨得到了很好的效果但向两侧水冷壁的平滑过渡要处理好, 否则会产生新的磨损区域。耐火耐磨可塑料或浇注料的防磨效果最好, 防磨层耐磨持续时间达到3～5年没有问题。缺点是导热系数较小, 不适宜增大防磨覆盖面积, 无法大面积推广以代替超音速电弧防磨喷涂层。

2.7 让管技术和凸台技术

在锅炉下部水冷壁折弯处 (垂直水冷壁与锥体水冷壁交接处) 往往是锅炉厂设计的密相区水冷壁耐火耐磨可塑料或浇注料的终结处。大量早期投运的CFB锅炉的实际运行证明恰是在这个终结处上部一定高度区域水冷壁管子磨损严重。后期制造的CFB锅炉在这个折弯处采用了让管技术, 使贴壁灰流直接冲刷耐火耐磨可塑料或浇注料而不再形成涡流造成水冷壁管子磨损。但大量CFB锅炉的实际运行也证明让管区域的上部一定高度区域水冷壁管子依然磨损严重, 锅炉制造厂设计的水冷壁耐磨材料终结处以上一定高度 (1～2) m区域和炉内各角部区域发生受热面管子磨损爆管的几率最大。

对早期没有对水冷壁采用让管技术的锅炉, 一些电厂在耐火耐磨材料终结处上部一定高度的四面水冷壁上设置凸台, 有的电厂在垂直水冷壁上设置凸台, 收到了一定防磨效果, 但在凸台上部的一些区域依然出现磨损现象。

所以对炉内磨损严重的受热面有必要进行综合技术强化防磨处理, 对新建机组则有必要在安装施工现场就进行垂直水冷壁的综合技术强化防磨处理。

2.8 运行调整和燃料管理与防磨

对CFB锅炉尽量综合治理才能出现最佳防磨效果, 如运行调整一次风量也是立显效果的, 这需要在操作实践中积累经验, 摸索出最佳调整方法。经过大量调研发现, 去除原煤中的三块, 特别是石块也是解决磨损问题的最有效的方法, 做好燃料管理就可以解决一定程度的磨损问题。

3 对传统和当前防磨技术的分析

通过上述论述可知不管用什么方法在水冷壁表面防磨都不允许在水冷壁表面产生新的凸起, 那怕是零点几毫米的凸起;不管用什么方法在水冷壁表面防磨, 耐磨层的导热系数不能太小。只要解决了“凸起”和“导热系数”问题, 传统防磨技术就会发挥出巨大威力, 耐磨3年以上是没有问题的。

目前, 超音速电弧喷涂防磨技术最适合于循环流化床 (CFB) 锅炉大面积强化防磨, 大多数电厂还是采用这种方法。缺点是每1.5～2年就得再喷涂一次。虽然单位面积喷涂施工费用逐年有所降低, 但3年内喷涂施工两次的费用加起来还是很高的。另外, 一些电厂在炉内角部使用耐火耐磨可塑料取得了很好的防磨效果, 但向两侧水冷壁的平滑过渡处理不好还会产生新的磨损点。

4 CFB锅炉垂直水冷壁耐磨三年的防磨槽瓦介绍

现行的在四面垂直水冷壁面上设置水平凸台技术 (水平甚至凸出几百毫米) , 目的是用凸台上存在的一定厚度的灰去软阻挡贴壁灰流的冲刷。但使用效果不太理想, 主要是凸台上存灰很少很难起到软阻挡贴壁灰流的作用, 做不到使贴壁灰流逐渐减速, 贴壁灰流对垂直水冷壁管特别是水平凸台附近的水冷壁管磨损依然严重。另外现行的在四面垂直水冷壁面上设置水平凸台多是用耐火材料加钩钉成型, 施工复杂、工期长、成本高且需要缓慢烘烤逐渐除去水分。

循环流化床锅炉垂直水冷壁新型防磨凸台循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨槽专利技术, 在设计上综合了各种形状防磨凸台的优点同时克服了它们存在的诸多缺点, 又有独特的创新设计。其突出的优点是:当炉内大流量的紧贴垂直水冷壁管排表面及管间凹槽的贴壁灰流碰到防磨槽瓦则被真正软着陆, 使贴壁灰流逐渐减速, 这样贴壁灰流对防磨槽上的垂直水冷壁管的磨损就大大减小。从防磨槽瓦溢出灰流依然沿垂直水冷壁管排表面及管间鳍片凹槽流下但不会紧贴表面。贴壁灰流对防磨槽下的垂直水冷壁管的磨损也大大减小。水平防磨槽下部焊有三角形加强板防止防磨槽变形。防磨槽分段供货, 段与段间留有膨胀缝且有密封片。

5 CFB锅炉垂直水冷壁耐磨三年的台阶式防磨瓦介绍

早期用等厚半圆弧形耐磨瓦覆盖 (点焊接) 在垂直水冷壁表面进行防磨, 优点是耐磨性能优越可耐磨3年以上, 但使用不长就会暴露出一些缺陷 (并影响了防磨效果) :等厚半圆弧形耐磨瓦组因制造偏差和安装偏差自上而下产生凸台 (两个耐磨瓦间) 反而加重了磨损;水冷壁表面与耐磨瓦内表面之间存在的空气隙热阻很大影响了锅炉传热;耐磨瓦因膨胀受阻而变形;耐磨瓦两侧的点焊焊缝在水冷壁管间凹槽中生产凸起造成耐磨瓦本身磨损严重;防磨瓦施工的终结处与水冷壁表面产生的台阶导致严重磨损, 安装护瓦的部位防止了磨损, 没安装护瓦的部位, 由于护瓦本身的凸台又造成涡流磨损, 使磨损上移, 所以护瓦不能单独用在水冷壁管的防磨上。

鉴于以上原因, 电厂的工程师们不得不放弃这种等厚半圆弧形耐磨瓦对水冷壁表面进行防磨的方法。改进与提高的方法是采用台阶式防磨瓦组, 在设计上综合了各种等厚半圆弧形耐磨瓦的优点同时克服了它们存在的诸多缺点, 又有独特的创新设计。其突出优点有:在垂直水冷壁表面采用了台阶式防磨瓦组, 台阶的方向是顺着水冷壁贴壁灰流方向因而消除了普通等厚防磨瓦因制造偏差和安装偏差产生的逆贴壁灰流凸台, 从而消除了磨损的隐患;水冷壁表面与台阶式防磨瓦表面之间先用高温结合剂粘接排除空气隙后再进行焊接, 克服了因空气隙热阻很大对锅炉传热的影响;台阶式防磨瓦上开有许多小孔可使膨胀均匀同时排出高温结合剂使水冷壁表面与台阶式防磨瓦表面之间空气隙均匀充满薄薄一层结合剂;台阶式防磨瓦选用同风帽材质, 耐磨又耐高温;台阶式防磨瓦两侧采用嵌入式焊缝设计 (台阶式防磨瓦两侧设计有壑口) , 避免了点焊焊缝在水冷壁管间凹槽中生产凸起造成耐磨瓦本身磨损严重;防磨瓦施工的终结处采用垂直水冷壁防磨槽技术, 消除了防磨瓦终结处与水冷壁表面产生的台阶导致的磨损。

6 可使CFB锅炉垂直水冷壁耐磨三年的最佳防磨组合技术

(1) 多级防磨槽与超音速电弧喷涂组合施工。

可使CFB锅炉受热面耐磨三年以上。

(2) 多级防磨槽与台阶式防磨瓦组合施工。

可使CFB锅炉受热面耐磨三年以上。

(3) 多级防磨槽梁和鳍片组合施工, 一样可使CFB锅炉受热面耐磨三年以上。

CFB锅炉宜用多级防磨槽梁和少量台阶式防磨瓦或超音速电弧防磨喷涂或п.E鳍片组合施工, 可使CFB锅炉受热面耐磨三年以上。

在锅炉制造厂设计的水冷壁耐磨材料终结处以上一定高度 (1～2) m区域包括炉内各角部区域采用这两种综合防磨技术皆可有效地强化防磨, 该综合防磨技术方案解决了单一技术防磨后受热面的“凸起”和“导热系数”问题, 使传统防磨技术得到改进与提高, 可使CFB锅炉水冷壁受热面耐磨3年以上。

参考文献

(1) 岑可法, 等.循环流化床锅炉原理设计及运行 (M) .北京:中国电力出版社, 1998.

(2) 张全胜, 筹建440 t/h及以上CFB锅炉 (电站) 需注意的技术问题 (J) .锅炉压力容器安全技术, 2004.

(3) 440 t/h超高压再热CFB锅炉说明书 (S) .东方锅炉股份有限公司, 2000.

(4) 张全胜.筹建300 MW CFB锅炉 (电站) 需注意的技术问题 (J) .特种设备安全技术, 2006.

小发明——按压紧固防磨螺丝刀 第3篇

在使用螺丝刀紧固螺丝时，手掌握紧螺丝刀旋转为180°后，需放松螺丝刀刀柄反方向旋转手掌，再次握紧螺丝刀刀柄方可继续紧固螺丝。掌心压紧螺丝刀刀柄顶端旋转，压力过大时，因摩擦会对掌心造成伤害，压力过小时，螺丝刀容易脱落，并且螺丝同螺丝刀头接触不紧密，易造成螺丝帽损坏，不易紧固，不易拆卸。针对上述情况，河北省吴桥县电力局技术人员通过不断摸索、实践和改进，制作了按压紧固防磨螺丝刀。

按压紧固防磨螺丝刀仍采用电工专用螺丝刀为主要部件，在手柄顶端安装了360°旋转装置。旋转装置采用直径18 mm厚6 mm金属轴承，直径24 mm厚10 mm绝缘帽和长15 mm直径4mm螺丝组装而成。按压紧固防磨螺丝刀制作简单，成本低廉，经济实用，在配电盘制作、表箱安装等使用过程中，省工省时省力，得到了操作人员的好评。

循环流化床锅炉的防磨研究 第4篇

国内CFB锅炉历经十多年的开发、研制和运行单位不断改造，无论在设计、制造和运行方面都在日渐成熟，基本上解决了CFB锅炉出力过低达不到额定负荷、点火启动困难、运行中易超温结焦、安全运行不过关等严重问题，但CFB锅炉目前仍存在设备磨损严重、防磨措施不力的问题，限制了锅炉运行周期，引起非计划停炉率增高，检修工作量增大。因此，CFB锅炉能否采用合理的、有效的、经济的防磨技术是关系CFB锅炉技术成熟及大型化发展的关键。

（一）CFB锅炉磨损的机理和部位

循环流化床锅炉内存在不同方向、不同速度、不同角度、不同颗粒浓度的气流、射流和气泡，以各种形式作用于工作表面，加上存在腐蚀气体或其他介质，形成复杂的磨损过程。磨损分为冲蚀磨损、磨料磨损和腐蚀磨损。

凡是与物料及含飞灰的炉气接触的部分，都存在不同程度的磨损，主要磨损部位有：布风装置风帽、风帽孔，炉膛水冷壁，二次风喷嘴，炉内受热面，炉顶受热面，外置式流化床换热器及对流烟道受热面等。

（二）CFB锅炉磨损的原因

循环流化床锅炉水冷壁管磨损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CFB锅炉磨损的因素主要有：

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，受热面磨损量也越大。

2. 烟气颗粒浓度的影响：烟气内颗粒浓度越大，受热面磨损量越大。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，对受热面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，会大大缩短受热面管爆管的运行时间。

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。

7. 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。

8. 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。

（三）循环流化床锅炉的防磨措施

1. 选择适合于流化床使用的防磨材料。

为了使锅炉的造价有竞争能力，设计锅炉的材料既要成本最低，又要满足锅炉运行性能的要求。所以在设计过程中选择一种特定用途的材料时，不能过分保守而选用价格昂贵的材料，另外对会产生严重后果、易出故障的部位则应当使用余量足够的材料，通常遵循以下原则：(1)低碳钢和合金钢用于氧化性气氛下的传热耐压件和其他结构件。在CFB锅炉中，钢最重要的用途是制作锅炉的承压管，这些管子的结构布置相当复杂，包括膜式水冷壁(水冷或汽冷)、对流管束(过热器、再热器和省煤器)、用于支撑管束的吊挂管、较特殊的管子(包括流化床换热器管束、燃烧室上部的悬挂屏、燃烧室内的管屏、水冷风室和水冷旋风分离器)。因而从性价比的角度考虑，绝大部分的管子受热面(包括膜式水冷壁、省煤器受热面和低温过热器)通常选用低碳钢，其次选用价格较贵的合金钢，有选择地用在金属壁温较高的过热器和再热器上。(2)采用高强度耐高温复合耐火材料，该材料在工作状态下材料表层形成一层釉面，极大地提高了该材料的高温强度、耐温性能和高温中的抗磨损、抗蚀损性能及热稳定性，因此本炉磨损严重区的耐火材料的使用寿命可达三年以上。耐火材料用于腐蚀性或还原性气氛的区域，包括燃烧室底部、旋风分离器和某些部件，如循环回路的料封和流化床换热器的壳体。耐火材料在CFB锅炉部件的应用有以下三个原因： (1) 耐火材料在还原性气氛中比钢耐腐蚀，因而在燃烧室底部的还原区通常衬以耐火材料制品; (2) 埋有焊接件的耐火材料比较容易制成复杂的形状(例如旋风分离器和循环回路的料封)，而环形膜式壁却较难制造; (3) 安装的耐火材料是很厚的浇注件或砖，是防止磨损、成本低廉的阻隔层。(3)锅炉大型部件(如旋风分离器和燃烧室)之间采用调节胀差的膨胀节。CFB锅炉的旋风分离器布置在水冷燃烧室和汽水冷却对流烟道的中间，并衬有大量的耐火材料，这种布置带来了复杂的胀差问题。旋风分离器的膨胀量比燃烧室要小得多，旋风分离器的结构件(支撑件)的平均温度维持在900℃左右，而燃烧室水冷壁管的平均结构温度(实际是汽包饱和水温度)为170～200℃。这会使移动胀差高达150mm，而三维的胀差就更大了。因此，CFB锅炉需要有许多个膨胀节。此外，由于床内压力高，为了确保燃烧室底部密封良好，以防泄漏，在燃烧室底部各种通道上(如给煤通道、给石灰石通道和其他输送管道)都装设小膨胀节。虽然温度和压力值不会达到膨胀节的极限值，但必须要考虑到固体物料的影响，因为床料会漏进膨胀节内，物料堆积在膨胀节内，膨胀节就失去了应有的伸缩能力。在膨胀节的内部通常使用耐高温的绝热垫料，还需特别设计高温侧的连锁装置。为了防止烟气泄漏，在膨胀节外侧采用250～300℃温度的纤维织品密封罩。

2. 采用金属表面热喷涂技术和其他表面处理技术防磨。

金属表面喷涂能防止磨损和腐蚀有两方面的原因：第一，涂层的硬度可能较基体的硬度更大;第二，涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层，且氧化层与其基体的结合更牢。其中后一种原因更为重要。

3. 浓相区埋管受热面加防磨构件。

流化床锅炉的埋管受热面加设各种防磨构件是一种最常见的防磨措施，是我国工程技术人员在实践中首创的一种简单而有效的防磨方法。例如，目前国内普遍采用的防磨鳍片，鳍片有两方面的防磨作用：一是阻碍气泡与埋管表面的直接接触，减轻了气泡尾涡粒子对表面的冲击;二是隔断了颗粒沿表面的滑动，导致埋管表面的颗粒流化强度相对减弱，部分地消除了表面的周期性气隙现象及由此产生的锤击效应。

4. 炉膛下部水冷壁与耐火材料（卫燃带）交接处的防磨。

(1)在水冷壁管上加焊挡板来破坏向下流动的固体物料流，运行经验表明，采用这种措施后水冷壁管的磨损大减轻。(2)通过改变交接区域的几何形状以改变水冷壁与卫燃带交界区域局部流体动力特性来达到防磨的目的，如减小耐火层的锥角或使耐火层过渡区域变得更陡。(3)改变水冷壁管的几何形状，耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直，这样固体物料沿壁面平直下流，消除了局部易磨区。(4)增加卫燃带的高度。高度增加后沿壁面向下流动的固体物料流数量大为减小，同时其中的大颗粒也比较少，因此管壁磨损也轻了。

5. 炉内受热面的防磨。

设计要合理。因为在循环床锅炉中煤是低温燃烧，飞灰并未经过熔化、凝固的过程，故飞灰较软。此外炉内灰粒流动方向与膜式水冷壁布置同向，产生的撞击角很小，年磨损在常规范围内。炉膛内屏式过热器和屏式再热器，采用膜式壁结构，烟气在其中间垂直流动，不会发生异常磨损。但在烟气直冲和转向部位即其下部及炉膛出口处，由于烟气方向改变易引起磨损部位均加设防磨护瓦和浇注料。CFB锅炉炉内受热面有屏式翼形管、屏式过热器、水平过热器管屏等。在炉内受热面设计时要尽量避免屏的进出汽(或水)管位于或接近炉膛至分离器的出口截面上，否则进出汽(或水)管的磨损会很严重。

6. 对流受热面的防磨。

对流受热面可采用以下防磨措施：(1)提高气固分离装置的分离效率，或在炉内装飞灰除尘器，这样可降低烟气中的飞灰浓度，从而减轻对流受热面的磨损。(2)设计时应选择合理的烟速。(3)降低速度场和飞灰浓度场的不均匀性，如在烟道转弯处加装导向板等，以防止局部严重磨损。(4)受热面管束尽量采用顺列布置。(5)防止烟气走廊的形成。(6)尽可能采用上行烟气流动结构。(7)采用膜式省煤器或鳍片式受热面。(8)管束前加假管。(9)局部易磨处采用厚壁管。(10)采用管壁表面处理技术，如喷涂、渗氮等。(11)防止磨损和腐蚀同时发生。

7. 空气预热器防磨。

在每层空气预热器烟气进口侧前排管装防磨套管，避免磨损。

8. 高温气固分离器的防磨。

旋风分离器是目前CFB锅炉中最常用的气固分离装置，旋风分离器易磨区域的防磨方法是采用砖砌结构而不是采用常规的耐火材料浇注。另一种方法是在易磨区域安装防磨瓦，这种方法价格较低。

（四）CFB锅炉防磨技术发展的趋势

现代电站锅炉发展的趋势是高参数、大容量。煤粉燃烧锅炉在这方面已经迈过了超临界和超超临界两个门槛。循环流化床锅炉在未来要想在电站锅炉中占有一席之地，高参数、大容量化是必经之路。

因些CFB锅炉防磨的发展趋势为应用新的防磨耐火技术，敷设具备优异耐磨性、耐高温性、抗热震性能和合理导热率的非金属材料，是保证锅炉正常运行的重要手段之一。内置翼墙和管屏的防磨覆层材料的性能直接关系到循环流化床锅炉运行的可靠性和可用率水平以及运行维修成本等，密相区和分离器内壁的耐火材料衬层同样也需要有良好的抗腐蚀性能。这方面的需求会促进相应材料技术的发展。新材料的应用会大大改善大型循环流化床锅炉的负荷调节幅度和调节能力。

（五）结语

CFB锅炉燃烧技术是一项新兴的燃烧技术，已在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域得到广泛的应用。目前，作为清洁燃烧技术代表的CFB锅炉，正向大型化的方向发展，并被大力推广，具有很好的发展前景。但也暴露出一些具体问题，如炉内飞灰浓度高，对流受热面磨损大，浓相区水冷壁及风帽磨损腐蚀严重，防磨措施不完善等问题。

对于CFB锅炉的磨损问题，经过生不断的改进和改造，已取得了一些成功的经验，但要真正地解决防磨问题还需从多方面入手，既要治标又要治本，既要好的防磨效果又要控制成本，使我国CFB锅炉的防磨技术达到先进水平，为将来实现大型化取代煤粉炉打下良好基础。

参考文献

[1]孙献斌.循环流化床锅炉大型化技术问题初探[J].电站系统工程, 1995.

[2]材料耐磨搞蚀及其表面技术丛书编委会.材料的磨料磨损[M].北京:机械工业出版社, 1990.

循环流化床锅炉防磨技术的探讨 第5篇

1 循环流化床锅炉的工作原理

现今循环流化床锅炉是较新的一种燃烧方式, 介于室煤炉和层燃炉之间。其煤粒的燃烧既像室燃炉一样悬浮在炉膛里面燃烧, 也像层燃炉一样固定在炉排上面。我国用于烧劣质煤的沸腾锅炉已有上千台, 但他们都是属于鼓泡床技术, 对于这种鼓泡床锅炉, 由于较大的上升烟气速度将相当多的未燃尽细小煤粒带出炉膛, 造成燃烧效率的下, 烟气含尘量大, 特别是燃烧高灰份的劣质燃料是更为严重。因为绝大多数的煤粒是在流化床中燃烧放热, 在流化床中设置了大量的埋管受热面, 物料的强烈冲刷使埋管磨损相当严重, 一般只能使用六个月左右, 炉子的可靠性差。另外, 风机的电耗高, 向大型化发展困难, 脱硫剂利用率低等使得它被局限于烧煤矸石、炉渣等劣质燃料的场合。循环流化床层是由粒状物所组成, 具备不透煤的布风板, 布风板的主要主用就是使空气能够均匀的进入沸腾层, 并且以一定的速度通过布风板的空气流使整个料层的颗粒沸腾, 燃料颗粒就在沸腾层内燃烧。产生的灰渣不断的通过溢流口由炉内排出。

2 循环流化床锅炉磨损原因分析

2.1 烟气颗粒浓度的影响

循环流化床锅炉内的烟气内颗粒浓度越大, 就会使得整个受热面的磨损量增加这是因为颗粒的数目变大了, 对整个循环流化床锅炉的管壁的冲击和冲刷力就会变大。在循环流化床锅炉的整个运行过程中只要负荷越高, 就使得整个床层的密度和床层差压变大, 从而造成颗粒的浓度增大磨损也就逐渐变大。由于循环流化床锅炉其特有的燃烧方式, 这就使得其炉内的固体物料的密度系数比煤粉炉高出很多。

2.2 燃料性质的影响

由于燃料的颗粒硬度和灰分越大, 就会造成受热面管壁的切削作用较为强烈, 使得循环流化床锅炉的磨损程度也加重。特别是在掺烧煤矸石或者一些高硬度额燃料的时候, 就会严重的缩短受热面管爆管的时间。

2.3 耐磨耐火材料的磨损

循环流化床锅炉使用的是含硫量较高和燃用热值较低的煤种, 这种煤种的灰分浓度较大, 且流速较高, 也就使得磨损的程度较为严重。因此在这种情况下, 大多数的循环流化床锅炉的内部都在受热面敷设了耐火的材料, 这种耐火的材料被广泛应用在受热面磨损的防治中来。但是由于循环流化床锅炉在实际运行中, 其所燃烧的颗粒具有很高的流化速度, 并且在高温的情况下, 会对耐火材料产生较为强烈的冲击磨损的效力, 循环流化床锅炉的煤粉杂质会与与衬里材料发生化学反应以及频繁的热交换。由此可见, 在耐火材料的选择上应尽量选择一些抗侵蚀、耐高温、抗热震的材料, 特别对于那些锅炉的燃烧室及燃烧室及旋风分离器等区域长期经受颗粒、气流、烟尘等的冲击磨损及热震作用, 很容易导致耐火材料衬里剥落和坍塌, 严重影响了锅炉的正常运行和生产。

2.4 受热面布置的影响

由于循环流化床的炉膛内部均不同程度的受到物料颗粒的冲刷, 这就使得炉膛的出口处出现物料颗粒的偏析作用, 这主要是因为气流的转向所造成的, 也就造成了这个地方的水冷壁磨损较为严重。特别是一些采用旋风分离器的循环流化床锅炉, 在它的炉膛出口处附近水冷壁和侧墙及顶部后几根管子处均出现不同程度的磨损, 有些还较为严重, 并且还只是磨损迎风的一面。

2.5 风速的影响

在煤质和受热面布置方式相同的情况下, 管壁表面单位面积磨损量与烟气流速的三次方成正比, 即烟气的流速增加一倍, 磨损速度增加七倍。由此可见, 烟气流速对受热面的磨损起决定性的作用。但在烟气流速较低时, 极易造成大量未燃尽的可燃物沉积以及受热面积灰。

3 循环流化床锅炉防磨技术分析

3.1 采用金属表面热喷涂技术和其它表面处理技术防磨

在循环流化床锅炉的金属表面喷涂能够有效防止磨损和腐蚀, 这主要是因为涂层的硬度能够比原先基体的硬度更加大且在金属表面喷涂之后, 会在高温的情况下生成致密、坚硬和化学稳定性较好的氧化层, 可以使整个基体和氧化层紧密的结合在一起, 这是较为主要的一个问题。

3.2 分离器的防磨设计

循环流化床锅炉中较为关键的一个部件就是分离器, 分离器的效率在物料量和循环流化物料上的粒径分布都起着较为关键的作用。如果分离器中的耐磨耐火的材料脱落, 就会造成分离效率降低, 严重影响着整个循环物料的正常运行, 此外, 如果脱落的耐磨耐火材料掉落在返料装置中, 就会造成整个反料装置出现故障, 甚至无法正常运行, 迫使停炉。由此可见, 在分离器的防磨设计中, 纺织机耐磨耐火的材料脱落是较为主要的问题, 对于汽冷分离器, 主要采用内衬薄层耐磨浇注料结构, 通过不锈钢抓钉固定。

3.3 炉膛下部水冷壁与耐火材料交接处的防磨

在水冷壁管上面加上焊挡板, 可以有效的破坏向下流动的固体物料流, 运用这种方法可以在一定程度上降低了水冷壁管的磨损程度。还可以改变交接区域的几何形状, 从而使卫燃带和水冷壁的交界区域的局部流动特性发生变化, 从而达到防磨的主要目的。此外, 应让水冷壁管的耐火材料结合简易弯管, 使其卫燃带和上部的水冷壁管保持一致, 使固体物料避免垂直下流, 减少磨损的可能性。

4 结语

综上所述, 循环流化床锅炉在防磨技术上已经取得良好的成绩, 但是在实际的运行中, 还是存在设备磨损的情况。因此, 循环流化床锅炉的防磨措施, 还需要不断的去总结经验和完善, 这也对循环流化床的推广应用起着十分重要又现实的作用。

摘要：目前, 循环流化床锅炉在循环流动过程中普遍存在锅炉磨损的现象, 本文分析了循环流化床锅炉的工作原理以及产生磨损的主要原因, 提出了防止循环流化床锅炉防磨的技术措施, 以达到减少循环流化床锅炉磨损的目的。

关键词：循环流化床,锅炉,磨损,防磨

参考文献

[1]张春柳, 张同, 王爱喜.循环流化床锅炉的几项防磨措施[J].山东电力技术, 1999 (5) .

[2]张大海, 柳春, 张国华.循环流化床锅炉 (CFB) 防磨措施总结[J].小氮肥, 2001 (8) .

[3]田辉, 王光.循环流化床锅炉防磨措施与正确安装[J].应用能源技术, 2009 (1) .

防磨材料 第6篇

1 引起锅炉四管泄漏的主要原因

电力企业在生产中, 锅炉四管非常容易泄漏, 从而导致管道爆破, 给企业生产带来不可估量的损失。锅炉四管泄漏问题的管理, 是企业发展的保障, 出现锅炉四管泄漏的原因是多种多样的, 主要可以从两个方面来分析, 锅炉的安装与运行以及设备的管理。在生产过程中, 如果锅炉的运行和操作不够规范, 或者是设备长时间运行, 设备隐患不能及时消除等等, 这些都容易造成四管泄漏情况的发生。

1.1 锅炉的安装与运行问题

电力企业在生产过程中, 如果锅炉的安装与运行不合理, 容易导致锅炉四管泄漏, 这方面的原因主要表现在两个方面:第一, 新机械生产过程中, 由于员工的焊接技术不高, 焊接工艺不规范, 导致锅炉在还没有投入生产时就存在泄漏隐患, 一些设计、安装、运行问题逐步暴露出来。还有一些机组在基建过程中不重视焊接质量, 在焊接时只注重效率, 导致设备经常因焊缝开裂而出现问题。另外, 在新技术的迅速发展下, 一些厂商没有及时更新技术与相关知识, 致使生产技术跟不上时代的步伐, 从而导致很多问题的产生。第二, 在实际运行生产过程中, 电力企业技术管理部门没有严格按照规章制度进行合理、严谨的监督与检查。而且对新员工的岗前培训, 技术要领培训等方面不够重视, 致使新员工出现差错比较多, 从而引起锅炉四管泄漏。

1.2 设备自身的问题

锅炉在工作过程中, 需要辅助设备不停地运转, 来带动其运行。而在实际工作中, 锅炉的外部经营环境比较差, 经常因为煤质问题或者缺煤问题而致使停机, 相对的机组启停次数增加, 锅炉负担加重, 影响设备的应力。一般情况下, 锅炉在累积运行5万小时之后, 会经常出现磨损;锅炉继续运行, 磨损、蠕胀以及疲劳就会凸现出来。对于使用时间很长的锅炉而言, 基建过程中的焊接质量与运行过程中的超温运行是造成锅炉泄漏的主要原因。另外, 燃煤质量的好坏也会引起锅炉炉管泄漏, 如果煤的灰分较高, 会造成水冷壁、省煤器磨损加剧, 甚至造成炉管泄漏, 从而给锅炉造成巨大的损失。

2 锅炉“四管”常见的问题及分布范围

2.1 磨损

磨损是锅炉常见的问题之一, 受热面管子磨损经常发生在锅炉尾部烟道内的高温段省煤器管弯头, 尾部烟道内的低温再热器、低温过热器靠近炉墙的弯头, 锅炉燃烧器喷口周围的水冷壁管, 以及过热器、再热器烟气进口处。

因为这部分在工作过程中长期受高温烟气的冲刷, 烟气中的颗粒磨损受热面的管壁, 随着时间的累计, 磨损会越来越严重, 最终导致泄漏。 (如图1)

2.2 腐蚀

腐蚀也是锅炉受热面常见问题之一, 它发生的原因是锅炉受热面表面的金属与其他物质发生化学反应, 生成新的物质, 这种物质对金属表面有腐蚀的作用。锅炉的腐蚀经常发生在锅炉炉膛上方和炉膛出口及水平烟道入口处, 还有水冷壁的高负荷区域也会受到影响。 (如图2)

2.3 裂纹

裂纹是锅炉最常见的问题之一, 它的危险性非常大, 他主要发生在锅炉受热面的焊口以及热影响区域, 波及范围非常广, 几乎涉及锅炉的整个受热面。裂纹发生的主要原因是由于锅炉的金属内壁受热不均匀, 金属内壁较大的的热应力在受到内部较大的压力的作用下, 造成金属内部结构发生破坏, 形成裂纹。裂纹经常发生在管子焊缝、受热面管子膨胀受阻的部位等等。 (如图3)

2.4 过热

锅炉过热现象的发生主要是因为其在受热过程中, 没有控制好管壁温度, 管壁温度需要冷却时间没有及时冷却, 造成锅炉的受热面在超温的状态下运行, 时间久了就会造成受热面管子温度过高, 而导致管子表面氧化, 严重时会出现脱碳现象, 造成一系列问题的产生。锅炉受热面过热最易发生在炉膛上方的分隔屏过热器以及水冷壁高负荷区等。过热爆管分为长期过热和短期过热。虽然都是由于超温造成的, 但其性质完全不同。

(1) 长期过热。

长期过热主要发生在过热器管、再热器管上。其爆口粗糙不平整, 开口不大, 爆口边缘无明显减薄, 管子内外壁存在着较厚的氧化皮。其金相显微组织可见明显球化、蠕变孔洞和蠕变裂纹。其主要原因是由于运行工况异常而造成的长期超温或者管子超寿命状态服役等。长期过热也会发生在水冷壁管上。

(2) 短期过热。

短期过热最常发生在水冷壁管上。其爆口边缘锐利、减薄明显, 张口很大, 呈喇叭状。其主要原因是锅炉工质流量偏小, 炉膛热负荷过高或炉膛局部偏烧、管子堵塞等。短期过热也会发生在过热器、再热器管上。比如, 陕西省某一火力发电厂就发生过末级过热器入口集箱异物堵塞造成短期过热爆管现象。该电厂装机容量2×600 MW, 锅炉采用的是哈尔滨锅炉厂生产的超临界参数变压直流炉。2014年3月该厂1号机组锅炉末级过热器左数第27屏外数第2圈管向火面发生爆管。停炉检修时对末级过热器前、后下部U型弯头进行氧化皮检测, 发现炉右侧少量过热器管内存在大量的氧化皮, 分析判断该末级过热器入口集箱内存在异物的可能性较大, 当异物在集箱内部移动至内部管口并覆盖于通流部分时即导致该管道蒸汽流通受阻、冷却不足, 最终造成此根管子管壁超温, 进而产生了氧化皮。如果异物堵塞内部管口严重时, 该U形管的蒸汽流量急剧减少, 引起整根管子严重超温, 性能显著下降, 最终导致爆管。

鉴于此, 电厂聘请专业内窥、异物打捞公司全面检查末过入口集箱, 在末过入口集箱的中间部位发现了一个片状、形状不规则的焊瘤, 随即取出。因该厂1号机组自投运至今, 只进行过一次C级检修, 未进行过大面积施焊工作, 所以判断该异物应为电厂基建期吹管后遗留下来的。

图4、图5、图6即末级过热器爆口、末级过热器管子氧化皮、末过入口集箱内部清理出的金属异物。

2.5 疲劳

锅炉疲劳是指, 锅炉在运行过程中, 受热面承受的变应力长期运行, 导致受热面的局部出现不可修复的损伤现象。锅炉疲劳容易导致锅炉的受热面发生细小裂纹, 这种裂纹不容易被发现, 在检查中要特别注意。锅炉受热面容易发生疲劳的区域在热应力较集中的区域, 机组启停频繁, 锅炉炉管在运行中振动也易发生疲劳损坏。

3 防止锅炉“四管”泄漏主要防范措施

锅炉四管泄漏所导致的管道爆破问题严重影响着企业的生产发展和正常经营, 锅炉四管泄漏问题的解决, 主要在预防上。从根本上解决四管泄漏的问题, 要坚持“预防为主, 防治结合”的原则, 并根据锅炉运行的特点和问题产生的原因, 再结合企业内部实际情况, 进行科学、合理的分析, 制定一套切实可行的防范措施, 保证实施质量。

3.1 定期检查、维修锅炉

锅炉各个部分的部件都是由运行寿命的, 一旦超过运行寿命, 需要对其进行养护及维修, 严重者要换部件, 以防止锅炉在运行中出现问题。比如锅炉内的过热器原始管的运行寿命在10万小时左右, 如果超出这个时间, 在进行锅炉大修时要加大换管力度, 将锅炉内部运行时间超过10万小时的管子全部换掉。随着设备的老化, 要加大检修次数, 增加检修时间。以确保设备的安全运行。

针对电厂锅炉高温过热器、高温再热器受热面氧化皮脱落堵塞管道问题, 按照“逢停必检”的原则, 机组停运且时间足够时, 利用磁通检测的方法进行全面检查, 必要时割管进行检查、清理。

3.2 优化锅炉燃烧调整

锅炉在运行过程中, 炉内燃烧状况直接影响着锅炉受热面的健康情况。锅炉在燃烧余旋致使炉膛出口烟气流量、烟气温度出现偏差现象, 导致锅炉处于长期的高温状态下, 容易引起锅炉的腐蚀和超温。为了解决此类问题, 应该对锅炉进行重新测量和设计, 检查锅炉的燃烧器喷口角度, 优化锅炉的燃烧状况, 解决烟气流量偏差现象的出现, 进而有效的防止锅炉高温腐蚀、超温问题。另外进行空气动力场试验, 检查喷燃器安装的角度是否与实际情况相一致, 如果不一致, 更换原来的倾角、切圆。在锅炉运行中加强燃烧调整力度, 组织合理的燃烧状况和合适的火焰中心, 最大限度的减少烟气温度的偏差, 从而减少锅炉的高温腐蚀、超温现象。

3.3 管材、焊接质量的控制

锅炉四管泄漏的主要原因很大一部分是由于锅炉基建期间安装工艺不够严谨造成的, 所以在施工过程中, 要对所装的运行设备管道本着进行认真、谨慎的检查, 对于一些有裂纹、小孔、壁厚不均匀、锈蚀严重、有焊缝间隙的部件进行必要的检查、修理和处理, 检查、鉴定设备系统是否合格。锅炉四管焊接时采用的是连接四管焊接方式, 这种方式对焊接工艺要求很高, 在焊缝中不能有裂纹或者影响裂缝质量的问题存在。在锅炉热应力区域内, 不能有焊接问题造成的管材性能缺陷问题的存在。异种钢焊接接头焊材的选择, 要根据机械性能及其所适应的焊接工艺, 严格控制焊接质量。锅炉四管焊接工艺比较常见的问题有:裂纹、气孔、未填满、夹杂、焊瘤、未融合等等。

3.4 加强责任管理

企业要重视锅炉四管防磨防爆检查及管理工作, 完善锅炉管理体系, 保证防磨防爆体系正常运行。建立责任制管理体系, 以生产副经理为组长, 建立防磨防爆领导小组, 把具体的责任下放到各个员工身上, 产生问题时, 责任追究要严明。同时企业个根据多年的工作经验, 在组织机构上要大胆创新, 利用一切停炉机会, 对各个受热面进行详细检查。发现问题及时上报维修, 并做好记录, 以便于以后防范措施的制定。

3.5 加强技术管理

防磨防爆的主要措施就是预防, 只有找出问题发生的原因, 才能对症下药的制定防磨防爆的具体措施。所以在对锅炉四管泄漏的预防时, 对每次爆管的原因有锅炉监督负责人进行记录并集中分析、研究, 写出分析报告, 并存档备案。到年底时, 对一年的爆管工作进行总结分析, 为来年的工作指导方向, 制定出合理的处理方案, 并对处理方案进行长期的观察, 发现问题及时改正。

3.6 管理人员综合素质的提高

工作人员的工作责任心及专业技术能力也是影响锅炉四管泄漏的主要原因之一, 所以在平时工作中要加强工作人员专业技能的提高, 定期进行员工的技术培训, 使在岗人员不断接受新知识、新工艺, 为锅炉四管泄漏问题的解决做好技术铺垫。另外, 良好的职业道德和职业修养, 高度的工作责任心及良好的身体、心理素质, 也是提高锅炉防磨防爆的工作所必不可少的因素。员工在工作中要有防腐的想象力和敏锐的洞察力, 以及良好的记忆力, 对工作过程中出现的问题及时发现、上报、提出改进意见。

4 结语

在火力发电厂中, 锅炉设备是电力企业生产经营的基础性工作。锅炉四管一旦发生泄漏和爆管, 不仅影响电厂设备的安全, 而且影响电厂的正常经营与人身安全。所以要做好锅炉四管泄漏防磨防爆的预防工作, 制定严格的管理制度, 最大限度的降低锅炉四管泄漏的机率, 保证锅炉“四管”设备的安全, 提高发电机组的安全、稳定、顺利的运行。

参考文献

[1]张伟卿.加强锅炉“四管”防磨防爆管理工作的重要性[J].中国科技纵横, 2013 (18) :212-2 14.

[2]张洪德.试析锅炉四管泄漏及防磨防爆处理措施[J].中国科技投资, 2013 (34) :2 1 8.

[3]曹涛.浅谈某电厂#1炉“四管”磨损的原因及防范措施[J].中国科技信息, 2012 (21) :105-106.

[4]高树华.火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查重点及预防措施[J].城市建设理论研究:电子版, 2014 (5) :245-246.

防磨材料 第7篇

1进场前出现的导线磨损以及相应的预防措施

1.1在导线进场前, 出现磨损的现象也相对较多, 其中线轴变形、线轴板丢失、线轴外保护层脱落等也时常发生。为了避免这种现象的发生, 还要及时的进行检查, 特别是在装卸、运输的过程中, 要保证导线外观没有受到损伤。

1.2线轴在运输的过程中发生的碰撞也会引起导线的磨损。针对这种情况还需要在运输过程中线轴的下方加设垫木来对线轴加以固定, 这样线轴就不能随意翻转, 同时, 线轴要尽量竖立放置, 而不要水平放置, 这样就可以最大限度的避免碰撞现象的发生。

1.3线轴在装卸过程中导线吊装引起的导线磨损。在发生此类情况时, 要尽量采用吊车吊装导线, 并且要尽量轻装轻放, 整个过程中要及时的对线轴侧板进行检查, 避免出现损坏的现象, 如果发现有线轴发生磨损, 还要及时的进行处理。

2防线过程中产生的导线磨损

导线在防线过程中出现的磨损相对较多, 并且受到的影响因素也相对较多。

2.1导线与线轴车摩擦产生的磨损。为了避免这种情况的发生, 在进行防线时, 要由专门的人员对线轴车进行看护, 一旦发现有磨损的现象要及时的停止防线再改变防线来进行防线, 还可以采用垫护等措施来对其进行保护。

2.2蛇皮套与线轴接触产生的损伤。可采取的措施:蛇皮套在使用前要对其进行检查, 如果蛇皮套存在质量问题, 那么就尽量避免使用, 而在与线轴接触的过程中, 要尽量小心的来进行处理, 从而避免出现破损。

2.3在放线时与放线档内跨越物产生摩擦而出现的磨损。针对这种情况要在放线之前就采取相应的措施, 其中对架线张牵力要计算好, 并在跨越物之间的跨越架进行调整, 保证距离能够适当, 而整个步骤完成后, 保证不能够发生摩擦时, 这样在进行放线, 而导线的放线步骤也要尽量规范, 避免出现摩擦。

2.4导线与牵引绳、导引绳之间产生摩擦而出现的磨损。导线和牵引绳、导引绳在进行展放时要尽量排好顺序, 顺序也决定了相互接触的时间, 而如果能够保证导线展放和牵引绳之间能够无接触, 就需要对其进行合理的控制, 同时指派专门的人员来对整个施工过程进行监控, 避免出现操作上的失误。

2.5牵引板翻等情况过耐张塔磨损。由于耐张塔两侧高差过大, 那么双滑车不等高悬挂, 再这样的情况下, 保证两滑车受力一直就要注意移位和钢绳套的长短, 而按照高差、档距等参数标准进行设置后再进行施工就可以最大限度的保证磨损情况的发生。同时, 导线展放和紧线的过程中, 要尽量的调整好张力, 如果张力出现不平衡, 那么整个导线也很容易出现破损, 而进行放线时候如果不能够及时的进行监控, 那么检查后的旋转器的灵活程度也会受到影响, 这样就需要及时的进行检查, 从而避免导线出现磨损。

2.6在升空时牵引绳索和导线摩擦;导线之间摩擦以及释放压线钢绳过程中所产生的摩擦而导致的导线磨损。在这种情况时, 通常会将牵引绳和导线分开交叉避免出现碰撞, 而升空的过程中导线的位置也要控制好, 如果不合理就会发生摩擦现象的发生, 同时, 生空前要对当地沿线的情况进行检查, 如果导线过长要尽量减少余线量, 在整个升空操作过程中导线对地面的安全距离也要避免出现过高的情况。

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) 安装人员在安装时, 要严格规范安装尺度。

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) 在导线出现鞭击现象时, 要采取相应的措施来对其进行分离操作, 这样在通过松紧线后还可以将导线用软绳拉开, 从而避免出现摩擦现象的发生。

结语

在输电线路架设的过程中出现导线磨损的现象较为普遍, 而引起导线磨损的原因也有多种, 因此在进行施工的过程中, 需要更好的把握施工中的每个细节, 并且通过不断的工作总结来对未来的工作提供宝贵的经验。导线的防磨保护措施是一项长期的工作, 在科技不断发展的过程中, 我们也研制出了新的技术和新的应用, 目前, 我们更应当注重对资源的节省和利用新技术来提高导线的防磨保护工作, 这样才能够更好的促进我国输电线路架设中出现磨损的现象。

参考文献

[1]黄维涛, 付斌.浅谈送电线路安全问题及防护措施[J].黑龙江科技信息, 2013 (31) .