循環流化床鍋爐防磨技術與應用

我國循環流化床燃燒技術的發展以其高效率低污染的高性能更是突飛猛進。它具有燃燒效率高、煤種適應性強、負荷調節范圍廣、高效低污染的諸多優點。但循環流化床鍋爐與其它鍋爐相比，磨損比較嚴重。循環流化床鍋爐中,有許多部件是在固體顆粒濃度的不斷沖刷環境下工作的。這些部件的磨損問題日益突出，嚴重影響了鍋爐機組的安全經濟運行。由于循環流化床鍋爐設計煙氣流速高，夾帶顆粒作用力大，固體物料濃度高，并且，爐內物料運動相當復雜，物料以顆粒團的形式不規則運動，在運動中又不斷解體和分裂，物料顆粒從高速向各個方向對受熱面進行連續沖刷與碰撞，致使部分受熱面出現微觀坑槽而逐漸減薄，最終造成受熱面破損或爆管，特別是處在高溫環境下的水冷壁管，磨損更加嚴重。

1、防磨技術的應用 
　　1．1 防磨護瓦 
　　為解決這個問題，眾多廠家試行了很多措施，如：對主要受熱面易磨損部位采取補焊，但由于磨損部分面積較大，需長時間的停爐施工，而且補焊的質量亦不易保證；有的采取加扣防磨護瓦，經過多年的運行經驗表明，這種措施僅對過熱器、省煤器、穿墻管等部位起到了明顯的作用，但對水冷壁來說，防磨護瓦容易超溫變形，且影響傳熱，降低鍋爐效率；還有的采用刷涂非金屬陶瓷材料，但經過一段時間運行后，刷涂層易造成裂紋，發生局部脫落，并影響傳熱。

1．2 噴焊 
　　噴焊是由氧氣、乙炔產生的高溫火焰對鍋爐管進行高溫加熱，把涂層材料重熔于管壁表面，這種噴焊技術使鍋爐管的組織性能發生改變和產生應力變形而降低了管材本身的強度，不耐沖蝕。并且通過一段時間運行后，噴焊層會出現裂紋或部分脫落現象，且噴焊效率低，不適合大面積使用。 

    1．3 噴涂 
　　從90年代初，國內部分廠家開始嘗試采用噴涂技術，特別是近年來，由于噴涂技術飛躍的發展，已被許多國家和地區推廣和應用噴涂又分為火焰噴涂和電弧噴涂兩種，火焰噴涂和電弧噴涂按其工藝不同又可分為多種。 
　　 (1)火焰噴涂。火焰噴涂技術就是利用氧氣、乙炔火焰將粉末或絲材加熱到塑性或熔化狀態，以高速射到基材表面而形成不同硬度和厚度的涂層，可制備具有耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗氧化等不同性能的表面，對提高設備的壽命起到一定的作用。超音速、等離子火焰噴涂，效果雖好，但造價昂貴，在循環流化床防磨方面，未被廣泛采用。 
　　(2)電弧噴涂。電弧噴涂技術是以兩根連續送進的金屬絲作為電極，分別接直流電源的正負極，在金屬終端部短接的瞬間，兩根金屬絲間產生電弧，用電源維持電弧穩定燃燒，由噴嘴噴出的高速氣流，將熔化的金屬霧化成微粒，噴射到經除銹處理的基材表面形成涂層。 
　  1．4 噴涂的應用 
　　近年來，國內循環流化床鍋爐大多采用亞音速火焰噴涂，普通電弧噴涂或超音速電弧噴涂和亞音速噴涂相結合的噴涂方法。不同噴涂廠家選擇的噴涂材料不盡相同，但主要是含陶瓷相材料，據國外資料查得，NiCr/Cr3C2效果最好，應用這些噴涂工藝可不同程度地提高鍋爐的使用壽命(約為3— 5倍)。由于各廠家生產的爐型和結構不同，各爐設計的煤的顆粒度及物料濃度等條件不同，磨損的部位以及程度亦不盡相同。主要針對以下易磨損部位進行防磨噴涂： 
　　(1)爐膛下部衛燃帶與水冷壁過渡區域；
　　(2)爐膛角落區域；
　　(3)爐內屏式翼形管；
　　(4)爐膛煙窗出口附近；
　　(5)過熱器、省煤器、空氣預熱器向煙側區域；
　　(6)大、小風帽，二次風噴嘴；
　　(7)不規則管壁的磨損(測試元件，焊縫等)；
　　(8)爐頂受熱面，旋風分離器的磨損。