混烧型循环硫化床锅炉磨损问题的研究

【摘  要】混烧型循环硫化床锅炉在使用过程中会出现磨损，影响锅炉的正常运行，降低锅炉的应用效果和安全性，所以我们要注意，做好磨损问题的研究。详细研究混烧型循环硫化床锅炉磨损的预防和控制工作，确保锅炉正常、高效、安全运行。本文根据作者的实践经验和学习理解，首先分析了混烧型循环硫化床锅炉的磨损机理，并提出了混烧型循环硫化床锅炉磨损的防治建议，为相关工作的实践提供参考。

【关键词】混烧型循环硫化床锅炉;磨损机理;研究

引言

与其他常规锅炉类型相比，混烧型循环硫化床锅炉具有更显著的优势，其中可以增加煤的燃烧，减少空气污染物的排放，如NO、SO2等，确保减少和改善正常生产期间产生的温室气体，增加煤炭能源的使用效率。然而，在混烧型循环硫化床锅炉的运行期间，容易发生显著的磨损，这影响正常使用。因此，我们必须客观地了解磨损原理，并以预防和控制磨损工作为目标，确保混烧型循环硫化床锅炉可以正常使用。

一、混烧型循环硫化床锅炉的概念和磨损机理

混烧型循环硫化床燃烧技术是利用固体燃料颗粒，在烟囱中硫化和燃烧。例如，当其中所含的气体通过燃料颗粒床时，固体燃料颗粒在硫化作用下的浮力等于颗粒携带的重力，固体颗粒也具有相应的悬浮状态。随着空气流速增加，颗粒层的高度连续增加，使得颗粒具有更快的移动速度，因此发生燃烧现象。此时，固定床材料旋转，当处于该状态时，固体颗粒被彻底燃烧。如果空气流速相对较慢，则需要一定量的高浓度颗粒，这就需要使用分离器材料进行膨胀收集，回收炉允许回到进料装置，使锅炉中的物料有效燃烧，这是混烧型循环硫化床燃烧技术。

混烧型循环硫化床燃烧以选定的方式循环，采用低温燃烧循环，这在正常情况下炉内不会进行一次性燃料完全燃烧，使燃料颗粒较大，炉子会在下部内壁进行第二次燃烧。由于燃料颗粒较小，相同材料与烟气进入分离器，然后重新进入焚烧炉，直到最后完成完全燃烧，这个过程是在锅炉中进行的，容易引起磨损。混烧型循环硫化床锅炉有两种类型的磨损，一种是局部磨损，另一种是均匀磨损。在运动过程中将材料沿与水冷壁中心线相同的方向移动，将导致均匀磨损。这种磨损分布更平滑，磨损更少。如果方向不同，则会存在一定角度，这会导致局部磨损，这对锅炉来说更为广泛且有害。与其他锅炉类型相比，磨损率也更高，尽管共烧循环硫化床锅炉有其自身的优点，运行1000小时后，可能发生约2毫米的磨损，因此对于混烧型循环硫化床锅炉运行来说，预防和控制硫化床的磨损尤为重要。

二、混烧型循环硫化床锅炉磨损的预防和控制措施

（1）燃料选择和操作设定

适当的燃料选择和调节操作是预防和控制混烧型硫化床锅炉磨损的最重要的技术方法。在燃料材料的选择上，我们必须了解锅炉尺寸和磨损程度，煤的可磨性系数与材料的直径成反比，根据此关系我们可以做出合理的燃料选择。例如，尽量避免锅炉中的可磨性和灰质较差的材料，而材料尺寸应控制在13mm以内，还要注意比例，设置为2mm或更小的15%，从2毫米到10毫米的70%，10毫米到13毫米的15%，这可以显著减少磨损。进行有效调整，保证足够的空气流量，并在此基础上，控制炉风，从而降低风速，减少磨损，降低功耗。如果气泡过多，风速过快，那么回尘量就会明显增加，这会增加负荷反馈系统，灰料往往会回灰，影响正常生产，从这个角度来看，还要控制硫化过程。

（2）防止炉内磨损

在燃烧室上方部分和水冷壁的过渡处，不仅应浇注耐磨混凝土，还应铺设耐磨保护板，并应考虑施工控制质量，以达到更好的磨损保护效果。在旋风出口的位置，设置易燃材料，它将在大约90°的运动角度，将承载左右墙壁之间的角度，这将有效保护瓷砖和添加保护传热系数，大到足以实现有针对性的磨损保护。就回硫系统而言，应适当增加内衬，该内衬耐磨且不干扰热交换性能，以减少磨损次数和频繁检查。对于混烧型循环硫化床锅炉磨损来说，具有一定的规则和特性，突出部件和其他部件依次更容易磨损，如观察孔、返回输出端口等。对端口和热探头要测量压力、热电偶温度测量等，有助于提高抗磨损系数，并需要在日常工作中加强管理、检查并进行相应的维修工作以修复磨损。

（3）防止受热面磨损

混烧型循环硫化床锅炉燃烧室上方，水壁作为加热表面，直接参与传热过程，具有良好的耐热性，因此其表面一般更容易磨损，特殊的磨损保护装置直接接触燃烧材料，非常容易磨损。整个水壁为均匀磨损，这是正常现象，但如果是局部磨损，一定要注意它，因为它很容易造成管道破裂，影响生产，造成事故。因此，按照规定的设计要求，在安装过程中要精确定位，焊接时形成更光滑、更清洁的表面，避免物料在水管壁中心线运动过程中向上改变角度，从而减少局部磨损。此外，应分析节能器、过热器、空气预热器等的磨损情况，以确定磨损的位置和程度，然后采取有针对性的措施防止磨损。通过适当的研究和实践证明，在过热器、节能器通风侧从35°到50°和315°到325°的弯头，通过排水管和边缘的墙壁，只要形成烟气走廊，磨损就会严重，需要铺设金属磨损保护板或具有良好导热性的保护板。如果这是在每个节能器上方新安装的锅炉，将炉内耐热砖投射到100毫米至200毫米的炉子中，那么它可以形成对烟道走廊的有效屏障，实现制动效果和进一步实现磨损保护的效果和目的。

（4）深度脱硫

混烧型循环硫化床锅炉可以根据空气的分类进行相应的燃烧，也可以在低温下进行燃烧，这可以促进降低氮氧化物的形成。在相同的锅炉运行时间下，氧气和氮气含量大大降低，锅炉在燃烧过程中需要排放大量污染物，并且相应状态也增加了对锅炉的要求。因此，不可避免地要提高锅炉的深度脱硫。我国锅炉的分布非常广泛，虽然锅炉的数量非常大，但脱硫技术还不是很先进。当环境污染严重时，必须集中精力研究和开发锅炉深度脱硫，解决煤炭脱硫问题。按照新的排放标准严格执行，使二氧化硫排放量逐渐减少。为了完全消除这种污垢排放问题，必须在循环硫化床中加入一些石灰石进行脱硫工作，这种脱硫过程更好。然而，使用该方法需要灰分处理，这会不断降低竞争力，深度脱硫成为循环硫化床锅炉运作的一个非常重要的过程。

三、结论

混烧型循环硫化床锅炉有其自身的特点和优势，可以减少对环境的影响，降低温室效应，提高煤炭的利用率，但也有明显的缺点，比如容易磨损，因此我们应注意并做好防控工作，盡量减少磨损的发生，确保混烧型循环硫化床锅炉的正常安全运行。为我国经济社会的持续稳定发展做出积极探索与努力，实现我国经济建设的可持续发展。

参考文献：

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作者简介：

魏光，男，天津市人，1981年出生，本科学历，工程师，华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司，研究方向：发电厂集控运行。

（作者单位：华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司）