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440t/h超高压再热CFB锅炉强化防磨技术的选用 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-12-07

    国产440t/h级超高压再热CFB锅炉与传统的煤粉锅炉不同。它使含有燃料、灰、石灰石及其反应产物的固体床料,在炉膛一分离器一回料阀一炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流中;另外,床料在重力作用下,在炉内不断地进行内循环流动。因此,在循环回路的相应部位必然产生严重磨损。磨损使锅炉的运行维护费用增加、机组利用率降低,还限制了锅炉一些优点的发挥。磨损给锅炉造成的直接危害是使受热面管子壁厚减薄直至爆管停炉。大量早期投运的循环流化床锅炉曾经由于防磨措施设置不当而造成频繁磨损爆管,影响锅炉的长期、安全、稳定运行。因此对锅炉制造厂没有做防磨措施的某些区域必须引起特别的重视。富通新能源生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
    锅炉制造厂主要注重锅炉下部密相区的四周水冷壁、炉膛上部烟气出口附近的侧墙和顶棚、炉膛开孔区域、炉膛内屏式受热面之下部迎风面、水冷分隔墙下部、回料阀及立管、冷渣器内壁及隔墙等处的防磨。它们均采用密焊销钉加耐磨耐火材料的防磨结构,终结处附近一小段区域内(100~150mm)的管子表面焊有防磨盖板。大量早期投运的CFB锅炉的实际运行证明,恰是在锅炉制造厂设计的耐磨材料终结处以上~定高度区域发生受热面管子磨损爆管的几率最大。所以对炉内磨损严重的受热面有必要在安装施工现场进行强化防磨处理。该种锅炉沿炉膛高度方向锅炉制造厂设计的耐磨材料终结处以上1~2m高度区域,以及炉膛上部屏式再热器、屏式过热器的浇注料终结处以上1~2m高度区域和安装焊缝上下300mm区域皆属需重点实施强化防磨的区域。
    强化防磨需由用户在产品安装现场实施。防磨技术主要有以下几种。
一、超音速电弧喷涂防磨技术
    超音速电弧防磨喷涂是目前国际上较先进的喷涂施工方法。涂层材料早先采用复合涂层,现在国内公司已成功研制出耐磨性能更好的LX88A超硬耐磨电弧喷涂材料,主要应用于高温环境中经受严重颗粒冲蚀和磨粒磨损兼有的工作表面。在材料设计上,吸取了国外先进技术,并首次将团聚法纳入制粉工艺,保证了涂层的均质性,克服了粉芯分布不均匀的老问题。该材料由陶瓷硬质相与塑性相组成,耐磨性优异。月磨损量约为0.01~0.13mm,按此估算,该涂层可在循环流化床(CFB)锅炉内经受3~4年的运行磨损。
    电弧喷涂具有喷涂速度高、涂层化学成分和硬质相含量易调整、沉积效率高等特点,尤其适宜于现场的大面积耐磨部件施工,因而有广阔的工程应用前景。电弧喷涂法以高温电弧为热源,将熔化了的特殊金属丝材用高速气流雾化,并喷射到工件表面形成涂层。
    涂层中硬质相的形成是采用预先加入一定数量硬质相粉末的管状丝材作为原材料。管状丝材即中间填充了硬质相粉末和其它添加剂的金属丝材,把复合陶瓷材料装入管内进行电弧喷涂,从而得到含部分陶瓷相的涂层。可用于高温防磨,特别是冲蚀较为严重的零部件,如锅炉受热面管壁、风机叶片等。另外,该涂层材料的热膨胀系数与普通低碳钢和低合金钢接近,可避免在热循环过程中由热应力造成的涂层剥落。该涂层材料适用于燃煤电厂锅炉水冷壁、过热器、再热器及省煤器管子的高温腐蚀及冲刷防护。
二、“<”形高铝高耐磨瓦防磨技术
    高铝高耐磨瓦系列材料均以高硬度磨料超细粉为基质料,外加分散剂、促凝剂及微量水泥强化结合,以获得材料的永固性强度,提高在高温下的抗磨抗剥落性能。
    “<”形高铝高耐磨瓦是为锅炉水冷壁管防磨而设计的特殊形状耐磨瓦,长度200~300mm,安装在相临两根水冷壁管上(每根水冷壁管覆盖约半圆弧),瓦与鳍片接触的直段上均布有两个+8mm孔以便用销钉固定。销钉先焊在鳍片上,然后将瓦套在销钉上,此时耐磨瓦与两边的水冷壁管己紧密接触。耐磨瓦截面如图1示意。“<”形瓦安装施工很方便,但此瓦在CFB锅炉水冷壁上应用则存在着终结处与受热面管子母材过渡处存在着明显台阶和导热系数较小等不足。恰是这个台阶区域受热面管子磨损爆管的几率最大。
三、耐磨耐热铸造弧形瓦防磨技术
    耐磨耐热铸造弧形瓦,其截面如图2所示,长度200~300mm,施工时在瓦内壁涂有导热脂,然后覆盖在水冷壁管表面,弧形瓦两边与水冷壁管鳍片接触且点焊,每点焊缝长约20mm。瓦的厚度一般是5mm,在水冷壁管鳍片较窄(鳍片宽≤l0mm)的部位弧形瓦很难点焊在鳍片上。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
    这种瓦在沸腾炉的埋管上应用容易施工且效果很好。弧形瓦在CFB锅炉水冷壁上应用则存在着终结处与受热面管子母材过渡处存在着明显台阶、表面不太平滑等不足之处。同上述分析一样,恰是这个台阶区域受热面管子磨损爆管的几率最大。
四、堆焊耐磨合金防磨技术
    堆焊耐磨合金防磨在沸腾炉的埋管上使用效果良好且容易施工。在CFB锅炉上堆焊耐磨合金防磨可用于抢修,大面积应用则存在着成本高、热应力大、表面不平滑、与受热面管子母材过渡处存在着台阶(尽管较小)等不足。
五、结论
    通过上述分析可知,以上防磨技术中超音速电弧喷涂防磨技术最适合于440t/h级超高压再热循环流化床(CFB)锅炉强化防磨,喷涂涂层厚度仅0.5mm,与受热面管子母材过渡处不存在明显台阶且耐磨性能较好(可经受3~4年的运行磨损),耐磨层的检修可与机组大修同步,此技术应优先选择。堆焊耐磨合金防磨、“<”形高铝高耐磨瓦防磨、耐磨耐热铸造弧形瓦防磨技术皆可用于CFB锅炉的临修与抢修,但还应有所选择。在CFB锅炉的稀相区对受热面临修与抢修可优选耐磨耐热铸造弧形瓦或堆焊耐磨合金防磨。在CFB锅炉的过渡区对受热面临修与抢修可优选堆焊耐磨合金防磨。在锅炉的浓相区对受热面临修与抢修可优选“<”形高铝高耐磨瓦防磨。

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