浅谈从运行角度降低锅炉受热面磨损

浅谈从运行角度降低锅炉受热面磨损循环流化床锅炉对燃料适应性广，对煤质发热量要求不高，煤质利用率较广，有效的解决了劣质煤炭的利用率问题，所以循环流化床锅炉已经成了火力发电发展的趋势。但是，循环流化床锅炉虽然有着燃料利用性广的优点，但存在运行中设备磨损较大，运行周期较短的缺点。我厂锅炉自改造以来，对流受热面磨损严重，频繁发生对流受热面泄漏停炉，造成锅炉使用寿命降低，运行周期缩短，成为困扰我们的一大难题。所以，如何有效降低受热面磨损，提高设备的使用率，延长运行周期，是我们在日常运行中需要迫切解决的问题。那么，如何在运行中加强调整，减小对流受热面磨损情况呢，下面浅谈几点意见：一、造成对流受热面磨损的原因1、烟气流速过高造成对流受热面磨损：造成磨损的首要因素是烟气流速，何谓烟气流速？因为炉膛内烟气流速很低，温度很高，并且炉膛内的对流传热所占的比例很小，所以，锅炉内的烟气流速通常是指过热器、省煤器、空预器的烟速。从理论上说，烟气流速影响磨损的原因为：在燃料的种类和烟气冲刷受热面方式相同的情况下，对流受热面管子磨损的速度，即管子金属被磨去的数量与冲击管子表面飞灰颗粒的动能和冲击次数成正比。飞灰颗粒动能越大，冲击次数越多，受热面管子的磨损速度就越快。这是因为烟气中飞灰的流速与烟气相同，飞灰动能的大小和冲击受热面管子次数决定于烟气的流速。而且飞灰的动能与其速度的平方成正比，飞灰冲击次数与烟速的一次方成正比。即烟气流速增加一倍，则对流受热面管子的磨损速度增加七倍。2、炉膛和烟道密封不严使对流烟道内的烟气流速提高：炉膛和烟道密封不严造成锅炉漏风系数增加，使对流烟道内烟气流速提高，导致受热面管子磨损加剧。所以，漏风系数增加，使受热面管子磨损增加。3、飞灰浓度对受热面的影响烟气中的飞灰浓度由锅炉燃料品质的好坏来决定，在燃料品质稳定的前提下，烟气中所携带的飞灰量的多少，也决定了烟气中的焦炭颗粒对受热面冲刷所造成的磨损情况，焦炭颗粒越多，对受热面磨损越严重。二、运行调整中的几点因素对锅炉受热面磨损的影响1、在锅炉运行中不断调整，找出合适的风煤比，是降低锅炉受热面磨损的关键。但是运行中的风煤比不是一成不变的，它是根据煤质、燃烧工况、外界负荷变化、物料的沉积等因素所影响，确定锅炉热态运行中良好的风煤比，就要根据锅炉燃烧工况，对锅炉风压变化、煤质变化、负荷变化随时进行调整，不但要保证锅炉的正常流化燃烧，更要保证锅炉出力，提高锅炉热效率。2、当锅炉运行中的风压、煤质、负荷等发生变化时，就要对锅炉运行风量、负压进行调整。当煤质变差、颗粒较多时，为保证正常流化燃烧，应适当增加运行风量，当运行风量增加后，烟气中的焦炭颗粒增加，将使锅炉受热面磨损增加。我厂锅炉运行表明，煤质发热量控制在11723千焦/千克以上、颗粒度控制在0-15mm的范围锅炉运行比较稳定，并且能够降低飞灰中的焦炭颗粒。3、当运行风压发生变化，料层较高时，虽说锅炉燃烧稳定，但因料层较高，势必需要提高运行风量，导致烟气中的焦炭颗粒增加，使锅炉受热面磨损增加。但运行中料层厚度较低，为了保证锅炉出力，只有提高锅炉床温，增加运行风量。但提高运行风量后，仍然会导致烟气中的焦炭颗粒增加，增加了锅炉受热面的磨损，并且锅炉料层厚度较低，使锅炉燃烧变化较快，当煤质发生突变，如调整不及时，将会导致锅炉出现燃烧事故。经过我厂运行实践表明，料层控制在7500-8500Pa，锅炉运行基本平稳。4、锅炉在运行中的燃烧调整最主要是运行风量、负压的调整，不论是煤质变化、风压变化、负荷变化都需要对运行风量、负压进行调整。运行风量、负压的变化也是导致烟气流速、飞灰浓度发生变化最主要因素，所以，在运行中找出合适的风煤比是锅炉燃烧调整的首要关键。热态运行风量的调整，在锅炉冷态试验时就要找出热态运行中的良好流化风量，但是，冷态试验所得出的数据只是热态运行中的一种依据，作为热态运行的参考。三、如何通过运行调整降低受热面磨损1在运行调整中降低受热面磨损，首先，锅炉在运行中应根据锅炉负荷适当调整锅炉运行风量、负压，找出合适的风煤比，并保持较小负压。因在运行中因风量、负压过大，烟气流速显著提高，使对流受热面的磨损加剧。尤其是运行中负压过大，对烟气流速造成的受热面磨损有着至关重要的作用。我厂锅炉在运行因锅炉密封不严，如在运行中保持较小负压，将会使锅炉漏灰情况加剧，所以，在运行中一直保持较大负压（---100Pa左右）而对循环流化床锅炉来说，运行中的正常负压为—30至-50Pa，最好维持在0负压运行，我厂一号炉经过中修以后，密封情况大有好转，不但降低了漏风系数，更可以维持较小负压运行，如今运行负压控制在0--30Pa以内。2、在运行中采用低氧燃烧，适当降低运行风量，找出运行中合适的风煤比。因我厂锅炉燃料为煤矸石居多，飞灰浓度较高，在保证锅炉负荷、料层流化稳定的前提下，如何降低锅炉运行风量，减少烟气中的含氧量，找出合适的风煤比，是当前我厂锅炉运行中的难点。经查阅大量资料表明，循环流化床锅炉的含氧量一般控制在3-5％左右，但是我厂锅炉在氧量表能够正常显示时一般在7-9％左右，甚至在10％以上，经过运行中不断进行调整，在当前煤质、颗粒度稳定的前提下，锅炉运行风量由以前的每小时25500立方米以上降至了每小时24000立方米，锅炉仍然能够正常流化燃烧。但因氧量表无法显示，所以无法了解运行中的含氧量。但是根据运行工况来看，运行风量仍有一定的下降空间。但要经过运行中不断地进行摸索调整方可确定最佳运行风量。3、降低烟气中的飞灰浓度，也就是减少烟气中的焦炭颗粒。因我厂锅炉燃料使用的大部分为煤矸石，煤质较差，产生的灰量较多，经过槽型分离器分离后，，烟气中的飞灰浓度仍然较高，烟气中的焦炭颗粒较多，上面已经说过，因焦炭粒度较硬，对受热面管子冲刷力度较大，使受热面管子磨损加剧，因此，在煤质发热量、颗粒度基本稳定的情况下，加强对对流烟道处进行放灰，可以适当降低烟气中的飞灰浓度，降低烟气中的焦炭颗粒，减轻对受热面管子的磨损。综上所述，为了降低锅炉受热面磨损情况，根据现有条件，在运行中通过摸索，找出锅炉运行中的最佳工况，才能有效的提高锅炉运行周期，延长锅炉的使用寿命。