一、竖埋管磨损
福建无烟煤碳化程度高、挥发份超低(Vdaf≤5.0%)、发热量较高、细颗粒含量大、灰熔化点低、易结渣。为保证煤在密相区的燃烧份额以及锅炉达到额定出力,锅炉厂特在密相区四周布置竖埋管,并在其外径焊环型防磨片。锅炉正常运行时竖埋管长期被埋在高温的床料中,受到高温床料的冲刷,尤其是在下部弯头、人孔门、回料口、给煤口等部位磨损严重。每次停炉都要检查这些易磨损部位并补焊磨损的防磨片。2001年10月(累计运行20875h),2#炉一根竖埋管下部弯头因磨损爆管,被迫紧急停炉,其它部分竖埋管管壁磨损已经超过1/2,富通新能源销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑颗粒燃料。
2002年检修时,将两台炉的竖埋管全部更换,并在易磨损部位增加防磨片。运行1年发现磨损问题仍没有根除。最后,在竖埋管下部弯头等易磨损部位焊+6mm抓钉并打上50mm厚的耐火、耐磨可塑料。改进后运行至今已8 875h、8 912h,停炉检查发现耐火耐磨可塑料基本无脱落,延长了竖埋管的使用寿命。
二、低温过热器磨损
1#、2#炉分别累计运行15403h和15312h,发现旋风分离器进口前的5排(共14排)低温过热器管迎风面磨损较严重,管壁厚度由3.5mm磨至2.8~2.3mm。分析磨损原因为: (1)低温过热器布置在中温旋风分离器前,由于旋风分离器入口截面积比水平烟道小得多(约2/3左右),且低过管距离分离器入口不到Im,使大量含尘烟气集中进入分离器时流速加快,增加对低过管的冲刷。
(2) 560~650。C的含灰烟气冲刷低过管,灰粒的硬度和动能对低过管的迎风面产生较大的磨蚀作用。
(3)长期处于高负荷甚至过负荷状态下运行,飞灰浓度增加,加剧了磨损。
检修时更换了正对分离器入口的22根低过管,并将低过管材质由20g更换为12CrlMoV,壁厚由3.5mm加大到5.Omm(外径不变),在其迎风面加装防磨片。2004年1月停炉检查,只有少部分防磨片轻微磨损外,低过管母材外壁良好。
三、旋风分离器磨损严重
两台锅炉分别累计运行8 233h和8119h后,发现旋风分离器中心筒和出口转向室( 12CrlMoV,8=12mm)多处被磨穿,分离器内衬耐磨可塑料多处脱落,分析原因: (1)入炉煤细粉所占比例过大,直径小于1mm的颗粒重量百分比超过50%,远高于30%的设计值;煤粒燃烧过程的摩擦、挤压又产生大量细粉,提高了分离器入口的飞灰浓度,而磨损与浓度成正比。(2)实际燃煤灰分含量比设计高10%以上,分离器收集的灰量无法全部返回炉膛再燃烧,多余的灰最终随烟气直接经分离器中心筒排到尾部烟道,造成中心筒和转向室的冲刷磨损。 (3)锅炉厂在设计时没有充分考虑中心筒和转向室的磨损问题(内壁未衬任何耐磨材料),使高速的含尘烟气直接冲刷、撞击金属表面而造成严重磨损。
我们从材料性能着手,采用12mm厚的310S( OCr25Ni20Si2)耐磨、耐热不锈钢替代12CrlMoV,但磨损问题仍未解决,累计运行6 270h、6 425h,不锈钢制成的中心筒和转向室分别又被磨穿。我们采用“龟甲网+纯刚玉耐磨、耐火可塑料”对分离器进行技术改造。对中心筒和出口转向室磨穿部位进行修补,在其内壁焊接规格为20x2mm的龟甲网,再敷设一层厚度为25mm的纯刚玉耐磨、耐火可塑料。打掉分离器入口处、内壁敷设的原耐磨可塑料表面层,在销钉上焊接龟甲网,再敷设23mm厚的纯刚玉耐磨、耐火可塑料。
2004年1月,对1#、2#锅炉旋风分离器(累计运行12 096h、11512h)进行检查,除分离器入口、迎流面和中心筒法兰等处有一些磨损痕迹外,大部分耐磨、耐火可塑料表面仍较光滑,没有明显的磨损痕迹。
四、给煤机的磨损及卡死故障
该炉型采用两台螺旋给煤机,配滑差无级调速。投产后其螺杆经常卡死和磨损,运行约3 600h就需更换螺杆。其原因为: (1)投运初期经验不足,当煤斗断煤时直接用铁棍去通,导致螺杆被缠住、绞死; (2)当破碎机的筛网磨损时,大块煤矸石直接进入给煤机; (3)螺杆前端叶片变形,使正常工作中煤往前端挤,导致螺杆与外壳抱死; (4)给煤颗粒度较粗增加了对螺杆的磨损力度。
对此采取以下措施:(1)注意和掌握断煤时的处理方法; (2)在煤斗前加装(50x50mm)的筛子;(3)采用不锈钢螺杆。至今累计运行14 786h、16 007h,给煤机还未出现磨损及卡死现象。