分析循环流化床锅炉水冷壁偏磨成因及导流板防磨措施

循环流化床锅炉是重要的生产型设备，对生产的发展有着重要作用。通过设备的运行，全面改善流化质量，有效提高化学反应吸收和转化效率，而循环流化床锅炉运行过程中，水冷壁会产生偏磨的问题，文章主要就偏磨成因做全面的分析，进一步总结出偏磨影响因素，提出循环流化床锅炉治理、运行方案措施，保证生产效率与质量，实现可观的经济效益。

工业生产依靠设备的运行，只有全面保证设备稳定运转，才能实现高质量的生产。循环流化床锅炉是非常主要的生产型设备，其运转过程中，需要全面保证稳定可靠，通过稳定持续的蒸汽供给，让设备能够正常的运行，使生产连续稳定。而运行过程中，如果提供的蒸汽不稳定，并且没有能够正常支撑运行时，那么，锅炉的水冷壁就会出现偏磨问题，导致设备的速率加快，同时，水冷壁周围还有着高浓度的物料，偏磨现象难以避免，严重影响到了生产的质量，生产效率无法保证。要想全面保证设备稳定运行，则需要对运行时烟气流速进行合理控制，有效降低速度并且控制物料整体的浓度，使设备优化运转，从根本上分析原因，解决问题，最大化减少水冷壁偏磨概率，保证生产速度与质量。

1、循环流化床锅炉水冷壁偏磨成因

1.1 不规则区域出现偏磨原因

循环流化床锅炉水冷壁内，存在许多不规则的区域，这些区域很容易出现问题，影响设备的运行。一般情况下，不规则区域包括锅炉出口区、炉壁开口及管壁焊缝等。当设备运转时，穿过水冷壁偏磨要高于管壁偏磨的程度，主要的原因是有一部分水冷壁是不规则的，当水流经过时，局部流动的水力就呈现了混乱的状态，形成更大的冲击力。从运转的实际条件看，水冷壁底部偏磨大于顶部偏磨的程度，导致这种情况现象的成因是水冷壁粘结材料运转的时候，会产生向下的一个冲击力，底部水流速度增加，力量较大。设备水冷壁表面还存在许多的点状凸起，这也容易出现水冷壁偏磨的問题，时间长了，凸起点就会被水力磨平。水冷壁与炉顶出口的附近，由于有部分气体及固体进入，两种不同的流入则会带入大颗粒物料，进行运行时，不同方向的力会使受热面出现偏磨的现象。

1.2 水冷壁周围存在的物料流浓度较大

锅炉设备运行，需要全面保证稳定，通过有效的控制，保证良好的运转，推动生产全面发展。而运转过程中，也会受到物料的影响。通过对水冷壁偏磨不同的例子作对比，我们也发现了一些问题，充分说明循环流化床炉膛下部卫燃带与水冷壁过度区域，周围存在数量较多下行物料流，这些物料的浓度非常高，越是静止其下降速度越快，下层的物料密度越来越大，其厚度也在不断增加，物料的浓度造成了磨损问题。

1.3 炉膛附近的管壁出现偏损的原因

循环流化床锅炉的炉膛内部，还存在一些直角的区域，这些区域很容易在运行时，受水流冲击，水冷壁偏损程度更为严重。也就是说，这些直角区域对水流的速度产生阻挡，汇集上升气流非常低，而顺着管壁下方流动的固体物料流浓度较高，速度也快，直接造成了炉膛角落的地区，一些颗粒与金属壁的表面产生了碰撞，在这种冲击力的影响下，水冷壁就会产生偏磨，影响到了设备的稳定运行。

2、循环流化床锅炉水冷壁偏磨影响因素

2.1 锅炉运行参数

循环流化床锅炉水冷壁偏磨是一种严重的问题，控制不当，则会造成设备损坏，影响到安全运行。影响的因素较多，需要全面进行分析，做好问题控制。循环流化床锅炉实际运行过程中，不同种类参数是重要的参考，需要全面进行分析，找到参数的差别，避免出现偏磨问题。流化床温度变化能够影响金属表面耐磨性，金属表面氧化膜厚度与硬度，不同温度其参数也存在不同，其差异较大。

2.2 物料特性

物料的性质对设备影响也较多，不同的物料会产生不同的磨损程度，循环流化床锅炉运行过程中，颗粒直径、物料浓度是最大的影响因素，不同的物料性质影响也不同，带来偏损效果也不同，粒子浓度高，水冷壁耐磨性就越大，而物料的颗粒直径不断增加，其影响性则越大。颗粒硬度也是影响因素，对水冷壁耐磨性产生一定的影响，物料颗粒硬度越大，则对锅炉磨损越大，物料在表面形成薄膜，本身硬度高于燃料本身硬度，对锅炉的运行产生影响。如果物料含有硅、铝等物质，其硬度会远远大于含钙、锶物料，其耐磨性也就增强，所以说，物料的颗粒、形状、硬度、化学组成等不同的因素，均会影响水冷壁偏损的程度，要对进锅炉的物料全面控制，有效做好预防，保证设备稳定运行。

3、循环流化床锅炉水冷壁偏磨解决措施

3.1 全面降低烟气流动速度

从成因中我们看到，烟气对锅炉的运行产生一定影响，所以说，锅炉运行过程中，需要全面控制好烟气的情况，保证锅炉稳定运行。所以说，要充分确保锅炉足够空气基础上，对加热表面偏损进行合理控制，有效降低磨损率，全面科学的控制过量空气是主要的措施，全面保证锅炉充足的过氧量。物料在充分保证处于流化状，然后对风量进行控制，合理控制好风量能够保证烟气流动速度，通过有效的控制，合理控制好内部的物料浓度及颗粒直径，使其运行方向处于合理状态，避免出现设备磨损问题。为了全面保证锅炉最小流化空气量，就需要通过不断的测试，找到有效的参数配比，使流体质量得到有效把握，确保锅炉始终处于一个稳定的运行状态。锅炉运行时，会产生二次空气的情况，这就需要通过合理控制，全面做好调节，为锅炉的稳定运行提供有效保障。另外，锅炉运转时也会产生废弃热量，这种热量的出现，很易使水冷壁形成偏磨的问题，要对所有产生的锅炉热量做好充分的控制，有效减少偏磨概率，使设备能够稳定运行。

3.2 控制物料流浓度及颗粒产生

物料流浓度和大小直径对锅炉的水冷壁偏损产生影响，其性质也决定了磨损的程度，只有全面控制好物料才能保证良好稳定运行，所以说，要减少一次风量，有效压缩锅炉内力差，使煤与物料形成一种紧密的关联，二者能够保持到合理尺寸内，这样，锅炉运行时，才不会受到物料的影响，合理科学控制好物料流浓度对设备运行有着重要的意义。循环流化床锅炉运转需要保证充足的通风量，为了全面保证风量适中，需要通过科学的试验找到解决的数据，合理做好炉内压力差调节，确保锅炉安全运行。炉内压力差要保持到0.3至0.6kPa间，在不同荷载的条件下，炉内压力差需要保证稳定，如果压力差大就需要释放，要对物料的形状、大小全面把握好，对于过大的物料，则需要通过精细粉碎、筛选等，全面控制好颗粒大小，保证符合需要，减少水冷壁偏磨概率。

3.3 采用低偏磨燃料选取启动床料

循环流化床锅炉水冷壁偏磨会影响到设备的安全运行，只有全面做好有效的控制，才能把磨损的程度降低，而合理选择锅炉燃烧煤炭种类是关键。一是控制好燃料的性质，对需要进入期末有人燃料做好全面的检查，通过必要的煤炭化验，对其进行合理的分类，严格筛分粒度，分析出原煤可磨系数，并对入炉煤粒径及矸石含量做好充分的化验，提取其参数，进行有效的控制。二是認真选取启动床料。要在煤炭取样筛分的基础上，合理配比颗粒适度的床料，确保粒度级配与运行参数吻合，一般情况下，启动床料使用河沙及炉渣，这样，能够保证硬度，避免出现磨损的现象。

3.4 优化循环流化床锅炉

要根据不同的作业状态，做好创新技改，使锅炉更加符合运行需要，有效提升卫燃高度是最为主要的方式，从分析中看到，循环流化床水冷壁偏磨最严重的部位是水冷管壁与耐火材料区域，所以说，要对这两个部位进行创新优化，通过卫燃带高度提升，有效降低水冷壁偏磨，保证设备良好的运行。对水冷壁管进行改良，通过形状改变使水管顶部与卫燃带区平行，降低水冷壁局部偏磨。

3.5 采用河南丰链科技有限公司多维融合防磨技术

河南丰链科技有限公司立足郑州，作为水冷壁防磨行业技术人才集中地，根据水冷壁导流板防磨行业20年的经验沉淀，河南丰链科技有限公司新一代CFB锅炉水冷壁防磨技术基于EVI模型的数学建模和动态仿真,根据炉子颗粒的分布特点、燃料特性、烟气速度、温度、物料循环方式、二次风高度、风量配比等运行情况，同时对流场及磨损趋势做出精确诊断后做出定制化设计方案，定制防磨方案不影响锅炉蒸发量、不改变气温，并能起到主动防磨作用从根本上治理磨损，并且根本解决偏磨问题，使CFB锅炉垂直水冷壁耐磨寿命轻松超越三年以上，达到少停炉、安全行炉的增效目的。

4 结束语

工业生产离不开循环流化床锅炉稳定的运行，锅炉进行运转时，极易出现水冷壁偏磨的问题，对设备的安全运行产生影响，只有在实际操作过程中，对水冷壁偏磨现象成因做充分的分析，按照不同的实际运行环境，做出合理的控制，才能确保循环流化床锅炉顺利安全运转。

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