作者：张鲜俊刘长禄钱宏利张玉香
摘要:循环流化床锅炉结构特殊，燃烧方式与煤粉炉有本质区别，在锅炉运行中受热面磨损问题突出。为此，提出对循环流化床锅炉受热面磨损控制和预防的对应措施。
关键词:CFB磨损喷焊受热面
中图分类号TK229.6文献标识码B
一、概述
CFB（循环流化床锅炉）效率高、污染低、煤种适应性好，几乎可燃用各种品质燃料，如泥煤、烟煤（包括高硫煤）、无烟煤、煤矸石等。特别是环保方面，床内直接添加石灰石等脱硫剂，投资小、脱硫效率高。循环流化床锅炉结构特殊，燃烧方式与煤粉炉有本质区别，在技术成熟度上与煤粉炉相比还有一定差距，尤其是受热面磨损方面问题突出。
二、磨损机理分析
物体表面与磨粒相互摩擦引起表面材料损失的现象叫磨粒磨损，是指一个表面同其相匹配表面上的硬质物体或硬质颗粒产生切削或刮擦作用引起材料表面破坏。在流化床系统中，磨粒磨损现象十分严重。
磨粒磨损机理有三种假说：(1)微切削假说，即磨粒磨损是由于磨料颗粒沿金属表面进行微量切削过程引起。(2)疲劳破坏假说，即磨粒磨损是磨粒使金属表面层受交变应力和变形，使材料表面疲劳破坏。(3)压痕假说，对于塑性较大的材料，因磨粒在力的作用下压入材料表面而产生压痕，从表面层上挤出剥落物。总之，磨粒磨损的机理是属于磨料颗粒的机械作用，在很大程度上与磨粒的相对硬度、形状、大小、固定程度以及载荷作用下磨粒与被磨表面的力学性能有关。
减少磨粒磨损一般从两方面采取措施，一是增强材料的抗磨性能。二是防止或减少磨粒进入摩擦表面之问。
CFB锅炉水冷壁管磨损机理与煤粉炉有很大不同，一方面大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管进行冲刷。另一方面由于内循环的作用，大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落，对水冷壁管进行剧烈冲刷。特别在水冷壁管和耐火材料层过渡区的突出部位，因没有上行气流，沿水冷壁管下来的固体颗粒形成涡流，对局部水冷管壁起到一种刨削作用（图1）。
三、磨损的控制和预防
1．炉膛的磨损
炉膛布风板周围为四侧墙水冷壁，在布风板上部约1～4m高度范围内水冷壁向火面焊接销钉，浇注耐高温耐磨浇注料，浇注料层厚度通常为40—80mm，这个区域称为密相区。密相区是CFB锅炉燃烧的中心，进行煤粒流化、燃烧、物料循环和气流循环等过程。密相区的燃烧环境比较恶劣，全部由耐高温耐磨浇注料来承担。密相区上部防磨浇注部分与水冷壁的交接处，为防止局部磨损，将上部水冷壁管向外让管，消除交接台阶，保证整个炉膛四壁无突出部位，同时在交接区域采用硬质金属喷涂，以增加交接区的抗磨性。炉膛水冷壁的交接角处（如前墙水冷壁与侧墙水冷壁），采用切角的形式对接，避免直角造成局部物料浓度过高而引起局部磨损。
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循环流化床锅炉受热面磨损控制和预防