煤粉锅炉磨损问题分析与研究

煤粉锅炉磨损问题分析与研究

委田超 ,邹建伟

华电克拉玛依发电有限公司 新疆维吾尔自治区克拉玛依市834000

摘要：锅炉磨损是一个发展缓慢的物理和化学变化过程，短期内磨损的危险是不可察觉的，但随着锅炉运行小时数的增加，在炉中长期清洗的元件将逐渐变薄，当壁厚小于允许的壁厚时，可能存在爆炸管、泄漏、，这导致机组不间断事故，不仅造成重大经济损失，而且对供暖机组造成严重的社会影响。因此，对锅炉磨损问题进行深入研究，预防和治理锅炉爆管意义重大。

关键词：煤粉锅炉；磨损问题；措施

1煤粉锅炉磨损分类

煤粉锅炉在长期运行中会受到燃料磨损特性的影响，根据磨损分布区域大致分为以下几类：1）煤粉燃烧器区域。煤是煤粉锅炉的主要燃料，根据煤的等级和成分，磨损特性也有很大差异，煤粉燃烧器的磨损主要是由于煤粉颗粒的侵蚀，通常集中在流动场的突变区域，如弯头、直径变化部位、插入门。2）水冷壁区。煤粉颗粒通过燃烧器进入锅炉，受碎煤机、煤粉管道布置和燃烧器设计的影响，当煤粉气流直接冲刷水冷壁造成水冷壁局部磨损，导致水冷壁局部磨损，水冷壁燃烧器区域容易出现此类问题。

3）低温加热表面区域。煤粉在锅炉内部燃烧过程中会产生大量煤灰，煤灰在低温烟气中会固化成更具研磨性的灰分颗粒，导致加热表面低温磨损，变薄，容易导致加热表面爆炸管，其危险非常严重，这类问题通常可能发生在锅炉中的低温烟区和流动场突变区，如低温立式过热器、低温卧式过热器、省煤器等区域。4）锅炉定期吹灰是提高机组效率的重要措施，伴随着吹灰器投运往往也易发吹损，一般发生在吹灰器吹灰半径内。

2磨损原因分析

2.1生产管理不当

煤粉锅炉在实际运行时，需要结合实际工况变化，采取一些针对性管理措施。一旦生产管理方式不当，同样会导致燃烧器发生损毁问题。比如，在燃烧器损毁问题，便包括管理不当原因，从后续检查情况来看，具体包括以下几点原因：一是仪表测温点安装不够标准规范，影响了最终的测温结果。在正常情况下，通常都是选择在燃烧器的壁面位置处，设置壁温热电偶，从而防止该检测仪器设备出现脱落，影响准确测温。但从实际安装情况来看，热电偶安装位置并不准确，没有固定在燃烧器的壁面上，而是仅仅插入保温层中。

2.2煤粉燃烧器磨损原因分析

煤粉燃烧器中流通介质为带粉气流，煤粉颗粒的冲刷是导致煤粉燃烧器磨损的主要诱因。该区域磨损成因大致可分为以下三类：煤粉颗粒的磨损特性由入炉煤的煤质特性决定，在入炉煤掺混磨损特性较强的煤(如石子煤)时将加剧煤粉燃烧器的磨损；煤粉气流的磨损速率与流速呈指数关系，因此煤粉气流流速过高也会加剧煤粉燃烧器的磨损；煤粉燃烧器处设置有检修插板门，在锅炉正常运行时该插板门应处于全开状态，若此时插板门未全开将导致煤粉局部集中，将加重燃烧器处的磨损。

2.3煤粉品质问题

煤粉锅炉在实际运行时对煤粉质量有很高的要求。煤粉质量主要由上述参数“挥发性”、“灰分”、“热值”等决定。如果上述参数超过锅炉设计标准，将增加锅炉的工作负荷，降低燃烧质量，增加锅炉运行故障的可能性。例如，煤粉的挥发性分数太高，容易燃烧，导致温度异常。此时，有必要集中精力提高一次风的温度以及控制风速，以防止煤粉气流提前与燃烧器接触。否则，在燃烧器根部，煤粉流会燃烧得更早，导致燃烧器燃烧问题。面对高挥发性分数的问题，还可以增加煤粉的粒度，使煤粉的粗糙度增加，可以降低燃烧速度，避免在燃烧器根部产生更多热量。如果要解决低挥发性煤粉质量问题，需要提高一次风温和风速，从而加快煤粉燃烧速度，鼓励煤粉完全燃烧，提高整体煤粉锅炉运行经济性，降低故障概率。总的来说，煤粉质量问题也是燃烧器燃烧的主要原因，因此在实际生产过程中加强煤粉质量控制也非常重要。

3锅炉运行优化建议及总结

3.1煤粉燃烧器及其相关设备防磨建议

入炉煤的特点直接决定了煤粉和煤灰的磨损特性，因此煤源的控制和掺配策略直接影响设备的磨损速率。首先掺烧强磨损性煤种时建议采用炉外掺混，应避免分磨掺烧；其次应控制每台磨的一次风量，避免一次风速过高，加剧磨损；最后应检查送粉管道上所有挡板、阀门开度，避免因设备误操作造成局部磨损。

3.2设计时的预控

水冷壁的防磨设计。对于该位置的设计首先要考虑到对密相过渡区的合理设计，这个位置会对“面壁流”产生一定速度的物料颗粒流动，同时还会因风速的影响带来一定的卷带，在靠近水冷壁的位置会产生较为强烈的冲刷。这就会被管道口处带来一定出现涡流的可能性。因此，进行设计时要考虑到对燃烧室进行料层的浇注，包括为以下几个地方：返料口、落煤口、看火口以及二次风口等位置的设计。同时也要对锅炉出口位置的水冷壁管道进行浇注料包裹，从而避免发生局部涡流冲刷过于猛烈，造成泄漏事故的发生。也可以采取增加卫燃带的高度来降低对此处管道壁的磨损。(2）过热器和省热器的防磨设计。在设计过程中要充分注重对分离器的分离效率的提高，从而减少过热器和省热器当中烟气灰颗粒对其的冲刷磨损，在其管道的制作完成后，可以通过喷涂的方式来降低磨损，最后对防磨护瓦进行包裹，达到最终提高耐磨度的效果。(3）风帽和放渣管的防磨设计。落煤口与放渣口是相对的，在实际运行过程中应当注意放料时进入炉膛的燃煤会有部分较大的颗粒从另一端直接被放出，从而造成炉内的燃烧不完全以及放料管内结焦现象的产生。因此在设计过程中可以将和两个口处分开，从而保证大颗粒进入炉膛后可以与炉内热料充分混合，降低锅炉内部燃烧不完全的情况发生。

3.3进一步加强对煤炭配置管理工作

在实际生产过程中，可以加强煤炭配置管理，合理控制煤炭质量变化，并为此建立柜台账户，统一管理，防止生产过程中煤炭质量大幅度波动。特别是，可以依靠整个煤炭使用过程，如煤炭运输、堆放等，重点加强煤炭混合作业的管理和顺利进行，以确保煤粉质量不会发生重大变化。与此同时，必须从源头上加强煤炭采购管理。例如，可以针对不同类型的煤炭，定义不同的标准采购指标，如加强煤灰熔点指标的控制，减少煤炭燃烧过程中的炉渣量，同时也减少含硫量高、黏结性强的煤炭采购量，从而提高煤炭燃烧的经济性，减少锅炉的工作负荷，防止其大量结焦，提高锅炉的燃烧质量。此外，应建立一个特殊的进料煤监测测试系统，从管理系统开始，围绕进料煤的管理，并在这样做的过程中引入先进的测试方法，以确保及时给出测试结果，从而实时捕捉锅炉燃烧的质量。除此之外，还应从管理制度方面出发，围绕入煤管理，建立专门的入炉煤跟踪化验制度，并在这一过程中，引入先进的化验方法，确保化验结果及时给出，从而实时把握入炉煤的品质质量。还应围绕锅炉的燃烧运行情况，进行认真的检查分析，结合实际生产，合理调整锅炉运行的燃烧情况，以确保同一层的每个燃烧器能够正常运行，燃烧力情况相同，不会造成内部压力不平衡，这将导致锅炉火焰偏转，增加结焦率，并导致燃烧器燃烧问题。

4结论

总而言之，燃烧器是煤粉锅炉的重要组件，在实际生产过程中，煤粉锅炉很容易受到种种原因的影响，如结焦、生产管理不当、煤炭品质等，从而导致燃烧器出现烧损问题，扰乱煤炭正常生产秩序，甚至会因此造成重大的经济损失。为有效解决这一问题，应结合生产实际，加强对粉煤锅炉燃烧器烧损问题原因的深入分析，并结合相关的问题原因，提出一些针对性防范策略，促进问题得到妥善解决，推动煤粉锅炉生产实现更好的发展。

参考文献：

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