循环流化床锅炉防磨技术与应用

我国循环流化床燃烧技术的发展以其高效率低污染的高性能更是突飞猛进。它具有燃烧效率高、煤种适应性强、负荷调节范围广、高效低污染的诸多优点。但循环流化床锅炉与其它锅炉相比，磨损比较严重。循环流化床锅炉中,有许多部件是在固体颗粒浓度的不断冲刷环境下工作的。这些部件的磨损问题日益突出，严重影响了锅炉机组的安全经济运行。由于循环流化床锅炉设计烟气流速高，夹带颗粒作用力大，固体物料浓度高，并且，炉内物料运动相当复杂，物料以颗粒团的形式不规则运动，在运动中又不断解体和分裂，物料颗粒从高速向各个方向对受热面进行连续冲刷与碰撞，致使部分受热面出现微观坑槽而逐渐减薄，最终造成受热面破损或爆管，特别是处在高温环境下的水冷壁管，磨损更加严重。

1、防磨技术的应用 
　　1．1 防磨护瓦 
　　为解决这个问题，众多厂家试行了很多措施，如：对主要受热面易磨损部位采取补焊，但由于磨损部分面积较大，需长时间的停炉施工，而且补焊的质量亦不易保证；有的采取加扣防磨护瓦，经过多年的运行经验表明，这种措施仅对过热器、省煤器、穿墙管等部位起到了明显的作用，但对水冷壁来说，防磨护瓦容易超温变形，且影响传热，降低锅炉效率；还有的采用刷涂非金属陶瓷材料，但经过一段时间运行后，刷涂层易造成裂纹，发生局部脱落，并影响传热。

1．2 喷焊 
　　喷焊是由氧气、乙炔产生的高温火焰对锅炉管进行高温加热，把涂层材料重熔于管壁表面，这种喷焊技术使锅炉管的组织性能发生改变和产生应力变形而降低了管材本身的强度，不耐冲蚀。并且通过一段时间运行后，喷焊层会出现裂纹或部分脱落现象，且喷焊效率低，不适合大面积使用。 

    1．3 喷涂 
　　从90年代初，国内部分厂家开始尝试采用喷涂技术，特别是近年来，由于喷涂技术飞跃的发展，已被许多国家和地区推广和应用喷涂又分为火焰喷涂和电弧喷涂两种，火焰喷涂和电弧喷涂按其工艺不同又可分为多种。 
　　 (1)火焰喷涂。火焰喷涂技术就是利用氧气、乙炔火焰将粉末或丝材加热到塑性或熔化状态，以高速射到基材表面而形成不同硬度和厚度的涂层，可制备具有耐磨、耐腐蚀、耐冲刷、抗氧化等不同性能的表面，对提高设备的寿命起到一定的作用。超音速、等离子火焰喷涂，效果虽好，但造价昂贵，在循环流化床防磨方面，未被广泛采用。 
　　(2)电弧喷涂。电弧喷涂技术是以两根连续送进的金属丝作为电极，分别接直流电源的正负极，在金属终端部短接的瞬间，两根金属丝间产生电弧，用电源维持电弧稳定燃烧，由喷嘴喷出的高速气流，将熔化的金属雾化成微粒，喷射到经除锈处理的基材表面形成涂层。 
　  1．4 喷涂的应用 
　　近年来，国内循环流化床锅炉大多采用亚音速火焰喷涂，普通电弧喷涂或超音速电弧喷涂和亚音速喷涂相结合的喷涂方法。不同喷涂厂家选择的喷涂材料不尽相同，但主要是含陶瓷相材料，据国外资料查得，NiCr/Cr3C2效果最好，应用这些喷涂工艺可不同程度地提高锅炉的使用寿命(约为3— 5倍)。由于各厂家生产的炉型和结构不同，各炉设计的煤的颗粒度及物料浓度等条件不同，磨损的部位以及程度亦不尽相同。主要针对以下易磨损部位进行防磨喷涂： 
　　(1)炉膛下部卫燃带与水冷壁过渡区域；
　　(2)炉膛角落区域；
　　(3)炉内屏式翼形管；
　　(4)炉膛烟窗出口附近；
　　(5)过热器、省煤器、空气预热器向烟侧区域；
　　(6)大、小风帽，二次风喷嘴；
　　(7)不规则管壁的磨损(测试元件，焊缝等)；
　　(8)炉顶受热面，旋风分离器的磨损。