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循环流化床锅炉受热面管子磨损及综合防磨技术潘子华，宋云京山东电力研究院锅检中心，山东济南，250002TheErosionandAnti-erosionofHeatexchangertubeinCirculatingFluidizedBedBoilersPANzi-hua,SONGYun-jing,ShanDongElectricPowerResearchInstitute,Jinan250002Abstract:Thegeneralerosion,localerosionandsideerosioninCirculatingFluidizedBedBoilers(CFBB)wereintroduced.Themainerosionunitswerewater-walltubeandsuper-heattube.Theerosion,mechanismandanti-erosionmeasureswereanalysized.Thefeasibleandeconomicalanti-erosionmeasuresshouldbebasedonthemechanismanalysisinordertoreducetheCFBBerosiontominimum.Keywords:CirculatingFluidizedBedBoilers(CFBB),erosion,anti-erosionmeasures摘要:介绍循环流化床锅炉受热面管子的整体均匀磨损、局部快速磨损、侧向磨损三类磨损常见的易磨损部位、磨损特征和磨损原因，提出目前电厂常用的结构防磨、材料防磨和运行防磨措施，建议针对各部位磨损原因的不同,采取合适、可行和经济的防磨措施,使循环流化床锅炉的磨损降到最小程度。关键词:循环流化床锅炉（CFBB）冲蚀磨损防磨技术1概述循环流化床锅炉(CFBB)是近二十年来发展的新型锅炉，它具有燃料适应性好、脱硫简单、负荷调节能力强等优点。但在实际运行过程中也存在诸多问题，其中磨损问题是影响安全运行的一个重要方面［1，2］。据资料报道，由于磨损造成停炉已占到循环流化床锅炉非计划性停炉的30%，严重影响锅炉长期安全运行。我们调研了多家单位的锅炉运行情况，发现受热面管道磨损速率大约平均为0.685mm/年～1.2mm/年，局部磨损严重区域磨损速率高达0.025mm/小时，壁厚5mm的水冷壁管鳍片运行仅200多小时就全部磨穿，因此循环流化床锅炉的受热面金属件的磨损问题是急需解决的一大难题。磨损一般分为粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等，循环流化床锅炉的磨损属典型的冲蚀磨损。2循环流化床受热面管子的磨损分类、常见部位和原因分析按部件分受热面管子磨损分水冷壁磨损、顶棚管磨损、省煤器及悬吊管的磨损、二级过热器磨损，其中水冷壁的磨损最严重。按磨损性质、原因分整体均匀磨损、局部磨损非均匀的磨损和侧向磨损。2.1整体均匀磨损整体均匀磨损是受热面管大面积整体均匀减薄的磨损，主要发生在锅炉水冷壁上部稀相区部位的管子，其宏观形貌特征见图1，扫描电镜形貌见图2，表面看见细条状、非连续划痕，除此之外，局部区域还存在断续的小块状白色氧化物。与其它部位水冷壁相比，磨损特点为磨损面积大、磨损速率小。磨损机理为小角度冲刷磨损，主要由飞灰中不规则硬质颗粒对管子表面的微切削作用造成的。目前，防止整体均匀磨损的较成功可行的方法是运行防磨和材料防磨。运行防磨的主要措施包括降低一次风量、降低氧量、控制料层差压、严格控制入炉煤粒度及入炉量。以哈锅440t/h级CFB锅炉为例，原设计一次风量为约22～24万Nm3/h，经过调整，将一次风量降为17～18万Nm3/h。使流化风速控制在5m/s以下，经过检查，受热面磨损速率明显降低。降低氧量应控制在3.5％以下；控制料层差压在8500Pa以下；严格控制入炉煤粒度及入炉量。＜1mm的约占35％，1-3mm约占40％，3-7mm约占20％，7-10mm约占5％，入炉量一般控制在70t以下。图1水冷壁管整体均匀磨损形态Fig.1Theerosionofwater-wallofboiler图2水冷壁管磨损微观形貌Fig.2SEMofwater-wallofboiler超音速电弧喷涂是热喷涂的一种，它是指通过高速气流将被电弧熔融的喷涂材料雾化后喷射到零件表面上，形成喷涂层的一种金属表面加工方法。电弧喷涂防磨处理的特点是效率高，施工速度快，质量较稳定，管壁温度一般不超过250℃。综合比较耐磨效果、质量控制的难易程度、现场施工效率、成本等方面，电弧喷涂是水冷壁管防磨较可行的防磨措施。但目前电弧喷涂主要存在下列问题：一是由于涂层和基体热膨胀系数差异及前处理工艺不当造成涂层与基体结合强度差，容易产生大面积剥落;二是涂层的工艺控制水平低，容易造成涂层和基体交接处厚度梯度等过大，产生突起而形成新的磨损点。三是喷涂丝材性能达不...