循環(huán)流化床水冷壁磨損與分析

　　循環(huán)流化床鍋爐是目前工業(yè)化程度最高的潔凈煤燃燒技術(shù)。它的流態(tài)化燃燒設計及循環(huán)回爐等特性，使它能完成對難燃固體燃料(如煤矸石、油頁(yè)巖、城市垃圾、淤泥和其他廢棄物等)的充分燃燒，從而實(shí)現能源的節能環(huán)保利用并得以大量應用。

　　然而循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際應用中，由于燃燒特性的原因，爐內磨損問(wèn)題非常突出，尤其是鍋爐燃用劣質(zhì)燃料(煤矸石、垃圾等摻燒比例大、灰分高)時(shí)磨損問(wèn)題更加嚴重(如下圖所示)，造成鍋爐頻繁非停，設備運行周期短，極大的影響了其安全性與經(jīng)濟性。

　　我們總結了循環(huán)流化床鍋爐的磨損特點(diǎn)及規律，其磨損主要發(fā)生在以下區域(如下圖)：

　　1. 爐膛密相區澆注料與水冷壁管過(guò)渡區域;

　　2. 爐膛四角;

　　3. 煙窗周邊(側磨);

　　4. 受熱面局部凸起部位;

　　5. 防磨涂層接口區域;

　　要解決磨損，首先我們需要客觀(guān)的認識一下循環(huán)流化床磨損：

　　對于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)講，其磨損主要表現為磨料磨損 ，磨料磨損是指各種物料的顆?；蛲钩鑫镌谂c零件表面的相互接觸時(shí)，使表面 材料發(fā)生損耗的現象，是硬顆?；蛲怀鳇c(diǎn)的作用而造成物料轉移所致。

　　其表現形式，如下圖所示：

　　對循環(huán)流化床鍋爐的爐灰爐料進(jìn)行研究：

　　通過(guò)對不同廠(chǎng)家、地域、煤種的循環(huán)流化床鍋爐爐灰進(jìn)行了樣研究檢測，其檢測結果也都應證了磨料磨損的理論。

　　根據循環(huán)流化床鍋爐的運行原理，并結合爐內磨損主要發(fā)生區域，我們也做了細致的研究，得出規律如下：

　　1. 在同一水平高度：

　　中心濃度較小，向上運動(dòng);在邊壁附近濃度較大，通常向下流動(dòng)。

　　2. 爐內軸向:

　　在邊壁附近的顆粒濃度:上小下大;在邊壁附近的顆粒速度:上低下高。

　　根據研究得出的運行規律以及數據，我們得到的水冷壁磨損分析——磨損量公式，如下：

　　其中，T—磨損量，g/㎡;

　　μ—物料濃度,g/m3; w—物料流速,m/s;

　　t—時(shí)間,h; k—磨損系數;

　　c—物料磨損系數(與物料組成密切相關(guān)); n—物料撞擊率。

　　結論：物料流速是影響磨損的主要變量因素，其次則是物料濃度!

　　根據以上諸多研究結果，我們推論：

　　循環(huán)流化床鍋爐水冷壁磨損主要是由水冷壁表面的物料的高流速和高濃度引發(fā)的，因此只要能有效控制住水冷壁表面物料的高流速，改善水冷壁表面物料的分布濃度就能有效的遏制水冷壁表面的磨損問(wèn)題。

　　根據此理論，我們研發(fā)出了柵防磨技術(shù)，并經(jīng)過(guò)多年實(shí)驗實(shí)踐并完善了格柵防磨技術(shù)細節，最終有了現在能夠全面商業(yè)化應用并廣獲好評的解決方案——導熱性格柵防磨技術(shù)。