循環流化床鍋爐水冷壁管開裂泄漏的原因分析

    水冷壁管是影響循環流化床鍋爐運行的重要因素之一。水冷壁管的開裂或泄漏，都會阻礙循環流化床鍋爐的正常運行。本文主要分析了循環流化床鍋爐水冷壁管開裂泄漏的原因。
　   1、循環流化床鍋爐燃燒室內部粒子濃度對水冷壁的影響 
　　循環流化床鍋爐燃燒室內的粒子在燃燒時，燃燒室內的中央區域就會形成一個向上移動的氣固相的流動模式。在形成的氣固相流動中央區域的四周會相應地包圍成一個環繞的固體流動模型，環繞的固體相的整體運動方向是往下的。這樣向上的中央區域的氣固相與四周的固相的運動就會形成一個交叉的模式。這種交叉的運動在燃燒室的下部的運動往往比燃燒室的上部更加明顯，這種交叉運動形成了燃燒室內粒子濃度下高上低的分布。不同濃度的粒子分布，對水冷壁的沖擊大小也會不一致，水冷壁管受到的摩擦力大小也會不一致，燃燒室下部的粒子濃度較大，因此水冷壁管的磨損也是最嚴重的，是最容易發生水冷壁開裂和泄漏的區域之一。所以，應選擇耐磨的金屬制作燃燒室下部的金屬受熱面。 
　　2、循環流化床鍋爐焊接技術對水冷壁的影響 
　　循環流化床鍋爐在安裝和檢修時任何一個環節的焊接技術都會制約著循環流化床鍋爐的正常運行。如果在安裝和檢修時不能按照規定進行焊接，就有可能導致水冷壁內粒子的不平衡移動，從而加大管內粒子對管壁的沖擊力，引起水冷壁的開裂和泄漏。焊接過程中如果焊口的表面不平整、焊口中有折口存在、有未切割干凈的焊件、水冷壁凹凸不平、焊接過程存在縫隙等問題的存在，都會導致水冷壁管的不均衡，甚至在水冷壁管形成大小不一的縫隙。水冷壁管縫隙的存在，容易導致灰料在下滑時形成渦流，灰料的渦流運動會對水冷壁造成巨大的沖刷，長期的沖刷會引起水冷壁的開裂和泄漏，從而影響到循環流化床鍋爐的正常運行。因此，循環流化床鍋爐在安裝和檢修時應格外注意其焊接工作，以保證鍋爐的正常運行。 
　　3、煤粒對水冷壁的影響 
　　由于循環流化床鍋爐燃料燃燒方式的特殊性，導致煤粒在鍋爐內的停留時間比在其他種類鍋爐的停留時間長。由于煤粒在鍋爐內的時間延長，導致中央區域與周圍區域的交叉運動的時間也會相應地延長，延長的交叉時間同時會對水冷壁造成巨大的沖刷，長期的沖刷會引起水冷壁的開裂和泄漏。除此之外，鍋爐內的煤粒在燃燒時，會形成大量的細小顆粒物。這些細小顆粒物在鍋爐內做無規則的運動，煤粒無規則的運動使鍋爐的水冷壁的各個區域受到的撞擊力和沖刷力不一致，水冷壁管內部就會形成凹凸不平的小平臺。由于管壁內小平臺的存在，在選擇煤粒的粒徑大小時就比較難控制，很多鍋爐往往直接將鍋爐的廢渣作為鍋爐啟動的床料。利用鍋爐廢渣作為啟動原料容易造成鍋爐的流化不暢。而技術人員只能增加一次風量來緩解流化不暢的難題。增加的風量不僅會加大煤粒的運動速度，還會加劇對冷水壁的沖擊，從而造成水冷壁的開裂和泄漏。 
　　4、溫差應力對水冷壁的影響 
　　循環流化床鍋爐在運行時需要長時間的加熱，而長時間的加熱使水冷壁長期處于一個過熱的狀態。水冷壁如果長期處于一個過熱的狀態，就容易形成水冷壁開裂和泄漏所需要的環境條件。如果梳形板的根部不能完全焊接，就會產生一個比較大的熱應力。由于水冷壁長時間處于過熱的模式，產生的熱應力大小往往會超出其允許的范圍。 
　　5、其他因素對水冷壁的影響 
　　水冷壁的磨損是造成水冷壁的開裂和泄漏的主要原因，除此之外，鍋爐密封性的好壞也會對水冷壁造成一定的影響。如果鍋爐的密封性不好容易造成一次風量過大，過大的一次風量會導致風壓與閥風量的不對等。因此，循環流化床鍋爐在安裝和檢修時應保證其密封性。