循環(huán)流化床鍋爐爐管防磨實(shí)踐摘要：本文根據(jù)中韓石化動(dòng)力部循環(huán)流化床過往運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)，初步分析了爐管磨損的具體部位和主要原因，并介紹了對各種磨損過程采用的預(yù)防及控制措施，通過多種措施的應(yīng)用，在一定程度上降低了爐管的磨損速率，從而減少了因爐管磨損導(dǎo)致的鍋爐非計(jì)劃停車次數(shù)，避免了較大的經(jīng)濟(jì)損失。關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；爐管磨損一、 引言中韓石化動(dòng)力部共配置3臺(tái)360t/h循環(huán)流化床（CFB）鍋爐、1臺(tái)160t/h燃?xì)廨o助鍋爐、2臺(tái)65MW雙抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，為全廠提供四個(gè)等級(jí)（超高壓、高壓、中壓、低壓）的蒸汽和絕大部分電能。每年耗煤量約為95萬噸，年發(fā)電量約為7.5億kW.h，在過往的運(yùn)行實(shí)踐中，鍋爐爐管磨損問題較為突出，嚴(yán)重制約了鍋爐的長周期運(yùn)行，因此，分析爐管磨損的成因，采取措施減緩爐管的磨損速度，成為鍋爐長周期運(yùn)行管理的重點(diǎn)工作。二、 磨損機(jī)制分析現(xiàn)有三臺(tái)CFB鍋爐爐膛為矩形，前后墻各141根爐管，左右墻各82根爐管總計(jì)446根爐管，爐管材質(zhì)為SA-210C，規(guī)格為50.8x5.44/4.19（以EL+15000工廠焊縫為界）。從以往運(yùn)行情況來看，磨損主要集中在11.8m至15m區(qū)域（即水冷壁耐火澆注料截止線至工廠焊縫區(qū)域，又稱密相區(qū)），其中前墻中間區(qū)域和左右兩側(cè)區(qū)域磨損較為突出。對此現(xiàn)象在前期維修實(shí)踐中已對磨損的主要原因和機(jī)制進(jìn)行了分析，主要原因?yàn)椋?、 爐膛內(nèi)物料循環(huán)造成的貼壁磨損：大顆粒物料受氣流循環(huán)影響高速貼壁下落造成磨損。2、 物料濃度分布造成的局部集中磨損：前墻中部落煤口及石灰石入口、循環(huán)飛灰入口等區(qū)域物料堆積濃度較高，造成流場中物料集中，加重磨損。3、 布風(fēng)板風(fēng)帽對局部流場影響：如果風(fēng)帽出現(xiàn)脫落，會(huì)造成一次風(fēng)裹挾物料高速向上噴出，也會(huì)加重局部爐管的磨損。4、 流場變化造成磨損：水冷壁與耐火澆注料交接的區(qū)域（主要是爐膛四角、尿素噴槍澆注料包塊、過熱器入口包塊、分離器區(qū)域包塊等）因澆注料阻礙氣流運(yùn)動(dòng)形成渦流造成局部磨損加重。三、 采取的措施對此主要采用以下兩種方式來直接降低鍋爐磨損：1、 應(yīng)用耐磨堆焊爐管：耐磨堆焊管即在50.8x5.44的SA-210C爐管表面堆焊約1.5mm厚的P-400合金焊材，并制成定型管排，在前期試用中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性能，一個(gè)周期（約180天）磨損量僅為0.1?0.2mm。此后在每次檢修中得到推廣應(yīng)用，爐膛10.8m?16m密相區(qū)前墻及左右墻爐管換管均使用耐磨堆焊管。以2019年9月2#爐前墻水冷壁管12.1m測厚數(shù)據(jù)為例，2#爐前墻測厚均值為6.17mm，與2014年、2015年測厚均值5.44mm、2018年測厚均值6.13mm相比，防磨效果顯著。2、 應(yīng)用防磨噴涂技術(shù)：使用超音速電弧噴涂技術(shù)，在鍋爐易磨損區(qū)域噴涂耐磨合金層（CP-302A），厚度約為0.5?1mm。在歷次應(yīng)用中均起到較好的防護(hù)作用。除局部磨損嚴(yán)重區(qū)域外，其他區(qū)域磨損量輕微，僅僅為噴涂層被磨掉，未對爐管基材造成損傷。四、 新發(fā)現(xiàn)的問題及處理措施在這些工作基礎(chǔ)上，在2019年全年檢修和運(yùn)行過程中，還發(fā)現(xiàn)了爐管磨損方面一些新的問題，主要有以下幾點(diǎn)：1、 通過對每一層爐管手動(dòng)探摸，發(fā)現(xiàn)水冷壁管除密相區(qū)以外，部分區(qū)域爐管出現(xiàn)大面積同步減薄。特別是31m分離器入口區(qū)域的左墻、右墻出現(xiàn)單側(cè)磨損，后墻以中部為界出現(xiàn)單側(cè)磨損，此外前墻16m焊縫以上至31m分離器入口高度各層均有局部磨損情況。2、 爐膛耐火澆注料脫落情況較為嚴(yán)重，例如11.8m高度整圈大面積脫落、爐膛拐角澆注料剝落等。澆注料脫落的同時(shí)導(dǎo)致鄰邊爐管管側(cè)嚴(yán)重磨損。3、 布風(fēng)板風(fēng)帽脫落較多，風(fēng)帽連接管磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致局部流場改變，劇烈加重磨損。2019年7月2#爐發(fā)生一次前墻爆管事件，經(jīng)分析主要原因極為布風(fēng)板中部近前墻處風(fēng)帽脫落20余個(gè)，導(dǎo)致一次風(fēng)裹挾物料直接高速?zèng)_刷前墻爐管，造成爐管磨損失效。采取的措施主要有：1、 加大爐管測厚范圍。自2019年初起，大幅增加超聲波測厚的區(qū)域，新增對分離器區(qū)域、屏過入口區(qū)域、以及前墻16m以上區(qū)域的測厚，采用人工探摸和整圈檢測相結(jié)合的方式，靈活調(diào)整測厚區(qū)域和方法，對水冷壁管盡可能多的進(jìn)行壁厚監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并處理。2、 加強(qiáng)耐火澆注料施工質(zhì)量控制。由有豐富經(jīng)驗(yàn)的施工人員在施工過程中精確控制原料配比、對澆注料外形精細(xì)修整，脫落情況得到很大的遏制3、 加大風(fēng)帽專項(xiàng)檢查及維修力度。每次鍋爐檢修要求檢修單位制定風(fēng)帽專項(xiàng)維修更換方案，采用斷續(xù)焊接和帶管預(yù)制相結(jié)合的方式，對原有承插點(diǎn)焊的施工方法進(jìn)行改進(jìn)，落渣口附近空間較大，采用從底部直接割除風(fēng)帽連接管，將新風(fēng)帽與新連接短管對焊連接后，再滿焊在布風(fēng)板管口處。其余位置不便割管和焊接，要求檢修單位改變原來的點(diǎn)焊連接做法，改為盡可能多的斷續(xù)焊接，增強(qiáng)風(fēng)帽的牢固程度。4、 采用最新技術(shù)加強(qiáng)爐管監(jiān)測。在11月1#爐檢修期間試用電渦流檢測技術(shù)對1#爐密相區(qū)爐管進(jìn)行全面檢測，并與原有的超聲定點(diǎn)測厚進(jìn)行互相印證，發(fā)現(xiàn)300余處原定點(diǎn)測厚未檢出的減薄位置，經(jīng)過對過往數(shù)據(jù)的分析研究，判定風(fēng)險(xiǎn)值，確定增加30處修復(fù)位置。大大降低了鍋爐的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，通過試用表明，電渦流檢測具有檢測全面、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、不受空間限制等優(yōu)點(diǎn)，雖然檢測時(shí)間較長，但仍可在今后作為替代現(xiàn)有定點(diǎn)測厚的有效方案。五、結(jié)語通過鍋爐的防磨、運(yùn)行精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)今年鍋爐非計(jì)劃停車次數(shù)從原來的三次降為兩次，取得了一定的成效。按照鍋爐爆管一次檢修工期約為30天，檢修時(shí)每小時(shí)少發(fā)電約5.5萬kW.h，此外一臺(tái)CFB鍋爐檢修期間，為了平衡全廠蒸汽管網(wǎng)，燃?xì)忮仩t必須投用，每小時(shí)天然氣耗量約為6000Nm3,經(jīng)過計(jì)算，通過爐管防磨管理減少非計(jì)劃停車次數(shù)，所創(chuàng)造的效益約為932.1萬元。然而，對于爐管防磨的研究仍未止境，目前所做的工作更多的是對癥開藥，在對爐管磨損根本機(jī)理上仍有認(rèn)識(shí)不足之處，下一步計(jì)劃對爐管的磨損數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)整理，找出磨損規(guī)律。改進(jìn)風(fēng)帽設(shè)計(jì)。應(yīng)用新型技術(shù)如激光熔覆等，進(jìn)一步降低爐管的磨損速率，提高鍋爐運(yùn)行周期。參考文獻(xiàn)：[1]李輝.循環(huán)流化床鍋爐水冷壁的磨損原因分析及防磨措施[J].中國設(shè)備工程，2019，000（007）：81-82.周文源.循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨技術(shù)應(yīng)用[J].電子世界，2019（12）.柯史壁，肖杰.淺談循環(huán)流化床鍋爐（CFB）內(nèi)襯磨損及防磨措施[J].中國化工貿(mào)易，2019，11（1