循环流化床锅炉水冷壁管开裂泄漏的原因分析

    水冷壁管是影响循环流化床锅炉运行的重要因素之一。水冷壁管的开裂或泄漏，都会阻碍循环流化床锅炉的正常运行。本文主要分析了循环流化床锅炉水冷壁管开裂泄漏的原因。
　   1、循环流化床锅炉燃烧室内部粒子浓度对水冷壁的影响 
　　循环流化床锅炉燃烧室内的粒子在燃烧时，燃烧室内的中央区域就会形成一个向上移动的气固相的流动模式。在形成的气固相流动中央区域的四周会相应地包围成一个环绕的固体流动模型，环绕的固体相的整体运动方向是往下的。这样向上的中央区域的气固相与四周的固相的运动就会形成一个交叉的模式。这种交叉的运动在燃烧室的下部的运动往往比燃烧室的上部更加明显，这种交叉运动形成了燃烧室内粒子浓度下高上低的分布。不同浓度的粒子分布，对水冷壁的冲击大小也会不一致，水冷壁管受到的摩擦力大小也会不一致，燃烧室下部的粒子浓度较大，因此水冷壁管的磨损也是最严重的，是最容易发生水冷壁开裂和泄漏的区域之一。所以，应选择耐磨的金属制作燃烧室下部的金属受热面。 
　　2、循环流化床锅炉焊接技术对水冷壁的影响 
　　循环流化床锅炉在安装和检修时任何一个环节的焊接技术都会制约着循环流化床锅炉的正常运行。如果在安装和检修时不能按照规定进行焊接，就有可能导致水冷壁内粒子的不平衡移动，从而加大管内粒子对管壁的冲击力，引起水冷壁的开裂和泄漏。焊接过程中如果焊口的表面不平整、焊口中有折口存在、有未切割干净的焊件、水冷壁凹凸不平、焊接过程存在缝隙等问题的存在，都会导致水冷壁管的不均衡，甚至在水冷壁管形成大小不一的缝隙。水冷壁管缝隙的存在，容易导致灰料在下滑时形成涡流，灰料的涡流运动会对水冷壁造成巨大的冲刷，长期的冲刷会引起水冷壁的开裂和泄漏，从而影响到循环流化床锅炉的正常运行。因此，循环流化床锅炉在安装和检修时应格外注意其焊接工作，以保证锅炉的正常运行。 
　　3、煤粒对水冷壁的影响 
　　由于循环流化床锅炉燃料燃烧方式的特殊性，导致煤粒在锅炉内的停留时间比在其他种类锅炉的停留时间长。由于煤粒在锅炉内的时间延长，导致中央区域与周围区域的交叉运动的时间也会相应地延长，延长的交叉时间同时会对水冷壁造成巨大的冲刷，长期的冲刷会引起水冷壁的开裂和泄漏。除此之外，锅炉内的煤粒在燃烧时，会形成大量的细小颗粒物。这些细小颗粒物在锅炉内做无规则的运动，煤粒无规则的运动使锅炉的水冷壁的各个区域受到的撞击力和冲刷力不一致，水冷壁管内部就会形成凹凸不平的小平台。由于管壁内小平台的存在，在选择煤粒的粒径大小时就比较难控制，很多锅炉往往直接将锅炉的废渣作为锅炉启动的床料。利用锅炉废渣作为启动原料容易造成锅炉的流化不畅。而技术人员只能增加一次风量来缓解流化不畅的难题。增加的风量不仅会加大煤粒的运动速度，还会加剧对冷水壁的冲击，从而造成水冷壁的开裂和泄漏。 
　　4、温差应力对水冷壁的影响 
　　循环流化床锅炉在运行时需要长时间的加热，而长时间的加热使水冷壁长期处于一个过热的状态。水冷壁如果长期处于一个过热的状态，就容易形成水冷壁开裂和泄漏所需要的环境条件。如果梳形板的根部不能完全焊接，就会产生一个比较大的热应力。由于水冷壁长时间处于过热的模式，产生的热应力大小往往会超出其允许的范围。 
　　5、其他因素对水冷壁的影响 
　　水冷壁的磨损是造成水冷壁的开裂和泄漏的主要原因，除此之外，锅炉密封性的好坏也会对水冷壁造成一定的影响。如果锅炉的密封性不好容易造成一次风量过大，过大的一次风量会导致风压与阀风量的不对等。因此，循环流化床锅炉在安装和检修时应保证其密封性。