水冷壁的磨损是CFB汽锅中与材料有关的严重的问题。在CFB汽锅炉膛内，典型的流体动力学结构为环－核结构。在内部焦点区，颗粒团向上运动；而在外部环状区，固体颗粒沿炉膛水冷壁向下回流。环状区的厚度从床底部到顶部逐渐减薄，其平均厚度从实验装配的几毫米到年夜型CFB汽锅的几十厘米。固体物料沿水冷壁的向下回流是水冷壁发生磨损的主要缘由。水冷壁的严重磨损与回流物料的年夜小和标的目的突然改变有紧密亲密关系。凡是标的目的突变的部位有：1、水冷壁卫燃带转折处；2、膜式水冷壁管对接和概况缺陷焊接不良，有毛刺、突起等；3、水冷壁其它地方有突出的部位。是以炉内水冷壁的磨损可分为四种情形：卫燃带与水冷壁管转折区管壁的磨损、炉膛四角和一般水冷壁管壁区域的磨损、不划定规矩区域管壁的磨损和炉膛出口管壁的磨损。后两种情况给电厂带来的磨损风险较小，故不探讨。下面连系FW技术导向风帽式轮回流化床汽锅重点探讨前两种情况。

2－1炉膛下部卫燃带与水冷壁转折区域的管壁磨损
随着CFB汽锅的用加年夜，投运日期变长，国内运行的CFB汽锅在炉膛下部卫燃带与水冷壁管壁交壤处的磨损现象越来越严重。国外各主要CFB汽锅制造公司（ABB-CE,FosterWheeler,Ahlstrom,Lurgi,Circofluid）等生产的汽锅也都发现了磨损现象。
这类磨损的机理有以下几个方面:一是在该区域内壁沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运行标的目的相反，因而在局部发生涡漩流；二是由于沿壁面下流的固体物料在交壤区域发生流动标的目的的改变，因而对水冷壁发生磨损（如图所示）。水冷壁与卫燃带交壤区域内水冷壁管壁的磨损其实不是在炉膛四周平均发生，而是与炉内物料整体流动形式有关。





图　　轮回流化床汽锅耐火材料与水冷壁管转折区域的磨损机理

现有的防磨措施为：
1、采用让管设计。该设计在一定水平上能预防水冷壁的磨损，可是仍存在许多问题，如让管与非让管的连系问题、施工难度年夜焊口多、不能避免风室漏灰和从技术上基本改变水冷壁及风帽磨损的缘由等。
2、采用厚壁水冷壁管，在420t/h及以上容的汽锅上管壁由Φ51×6改到Φ60×8。
3、在水冷壁上加焊鳍片来破坏向下流动的固体料流，从而到达防磨目的。实践证实，效果不是很理想，极易发生新的磨损点。
4、在卫燃带以上3m-5m（东锅设计的130t/h汽锅后墙虽然耐磨耐火可塑料高达16.308m，但在离卫燃带3m甚至接近5m的高度内水冷壁管子冲洗也相当严重，特点是磨损区域不固定，个体管子的磨损呈刀削磨痕，深达2mm以上）的范围内对水冷壁管壁进行超音速电弧喷涂，喷涂防磨防腐金属合金材料，以延长使用寿命。在运行的大都CFB汽锅电厂中，实践证实该方式是今朝解决燃烧室水冷壁防磨的技术含较高、解决时间较短而且很经济的方式。金属概况喷涂能避免磨损主要有两个方面的缘由：，涂层的硬度较基体的硬度年夜；第二，涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层，且氧化层与基体连系更巩固。我公司防磨喷涂技术，材料进步前辈，已为多家电厂施工并遭到用户青睐。
对于燃烧室内水冷壁接口焊缝处，若是凸凹不服，不仅加速毗连部位的焊口和鳍片的磨损，而且还对四周的水冷壁管子造成严重磨损。这是由于炉内轮回物料沿水冷壁向下流过凸台时改变标的目的，直接冲洗水冷壁管子的某个部位，造成该处水冷壁快速冲洗磨损。一样，鳍片处由于安装时向外凹陷，此处物料碰撞发生转向将鳍片两侧的水冷壁磨损。为了减轻水冷壁严重磨损，在水冷壁上应避免有凹凸不服的情况，向火面焊缝要磨平，保证滑腻，鳍片处应避免安装时向外凹陷，即使一个尺寸很小的焊接凸凹缺陷，也会加速该处水冷壁管子的磨损。

2－2炉膛四角和一般水冷壁区域的磨损

在许多已运行的FW型导向风帽式CFB汽锅中，发现炉膛四角区域和一般水冷壁磨损问题相当严重，因之停炉的比例高达90％左右。磨损部位不仅只在卫燃带以上两米之内，而且还泛起在更高位置。其特点是磨损位置不固定，随风帽梗塞及损坏水平、设计身分、运行方式和燃料特征的分歧而变化无常，一般防治措施很难凑效。而且排渣不流利，严重影响了汽锅的经济和平安运行．如某厂自2002年运行以来，仅因水冷壁磨损事故，一年下来就达20余次/台，损失是何等庞大！究其缘由主要有以下几点：
1、角落区域内沿壁面下流的固体物料浓度较高，同时流动状态易遭到改变；
2、聚集在四角区域的颗粒比在一侧水冷壁边的颗粒对金属概况碰撞造成冲击磨损的机遇年夜；
3、“Γ”型风帽的影响（这一点下个节具体说明）；
4、由于流化不良或局部射流所引发的磨损。“Γ”型风帽因磨损损坏后，在密相区就发生局部高速射流，射流卷吸的床料颗粒便对较高位置的水冷壁受热面形成直接冲洗而致使磨损，而且较高磨损的位置，总位于风帽易磨损的前、后墙与两侧墙交接处。
5、由于汽锅采用定向风帽，两侧排渣，定向送风时造成两个旋转标的目的相反的旋流，造成了炉内底部轮回回料系统的气－固两相流动力场紊乱，在风帽上部形成涡流区，致使流化不良，飞灰含碳高,加重了四角的磨损速度。在轮回物料的转弯处，年夜颗粒物料发生偏析，因而使旋风分手器对侧水冷壁部门的磨损较为严重。
6、运行参数的影响。在运行中要注重控制风，下降*气流速，控制床料和煤粒的筛分比，削减灰粒子浓度和粒径，下降磨损。

第三节布风板Γ型风帽的磨损
--是造成炉膛水冷壁磨损的直接缘由

某电厂2＃CFB汽锅在运行2个月后，曾泛起定向风帽磨损过半约500个的严重事故，磨损严重的风帽上部倾斜段全数磨损，哄骗备件部门更换和补焊。3个月后，因爆管停炉检查发现风帽又损坏260多个，严重的风帽水平段包括浇注料以上部门全数磨损失落。分析其缘由有：
1)、由于汽锅采用定向风帽，定向送风时造成两个旋转标的目的相反的旋流，造成了炉内底部空气动力流场紊乱，在风帽上部形成涡流区，致使流化不良，飞灰含碳高（如山东某220t/h的CFB汽锅采用FW技术导向风帽，飞灰含碳高达34％）。再加上此区域煤粒、灰渣浓度高，粒度年夜，流速快，所以磨损十分强烈。采用定向风帽在设计上使后排风帽的喷口直接对前排风帽“头部”吹扫，直接形成冲击磨损。运行时间稍长，颗粒就很容易将前排风帽的帽顶及帽身“削”失落而形成射流。这样一来，又进一步加重了空气动力流场的紊乱，即影响了流化，又增加了风帽的磨损。
2）、定向风帽的另外一个弊端就是风帽壁太薄（厚度仅为4.5mm），不耐磨损，设计不合理（只照搬FW公司的技术，不斟酌中国综合哄骗电厂燃煤煤、矸石磨损等的现实情况）。在正常运行，造成年夜床料漏进风室，尤其是风帽磨损后情况更为严重。酿成的后果有：①一次风重新吹起床料高速经由过程风帽，严重磨损风帽水平段；②严重影响流化，影响平安运行；③严重时压火清渣。
3)、按FW技术，带导向风帽的布风板在100MCR下设计阻力年夜都在5kPa以上,设计值过年夜，造成选用风机的压头太高，增加电耗。同时布风板开孔率又偏小（如某电厂布风板开孔率仅为3.17），使得小孔流速太高（有的到达60m/s，年夜年夜跨越一般轮回流化床汽锅的设计值35m/s。如某一改造的电厂风帽小孔流速约为68m/s），从而造成风帽年夜面积磨损，厂用电率偏高(在20左右)。
4）、运行参数调整不妥。如1、二次风配比，上、下二次风的配比，风煤配比，床温，燃烧工况，物料轮回倍率偏离等身分。

第四节　　　技术改造方案

鉴于以上分析，我公司认为造成FW技术导向风帽式轮回流化床汽锅今日现状的基本缘由就在于汽锅布风系统设计不合理，采用定向风帽和以后改用的钟罩式风帽，其设计阻力均偏年夜，流速太高，气-固动力场改变，致使磨损严重。该炉型采用的定向风帽和钟罩式风帽都是引进美国FW公司利技术生产的，其技术是成功的。但风帽分为几个门户，每种门户的技术各有其错误谬误。连系各电厂的现实情况凭据煤、运行工况、布风板设计特征等，对布风板、风帽和炉膛底部进行需要的技术改造，是这类汽锅改变现状的极为理想的方案--即有用避免磨损，削减停炉次数，提高运行经济性，又到达年夜幅度下降厂用电的目的（某电厂改造后，仅一次风机就下降了10A，电压为6kv）。
鉴于其风帽固有的错误谬误，是以应改变风帽的结构形式，改成侧孔式风帽。这类风帽已用户实践，证实其磨损轻，布风平均，运用广。某电厂在改造十个月后停炉检查发现，原来较易磨损的区域都还基本连结原状，从没因磨损缘由造成停炉检修事故。我公司技术改造设计主要点有：
1、从结构上讲，可以使布风加倍平均，有用改善流化，促使底部粗颗粒的扰动，避免底料沉积，削减灰渣含碳，从而提高汽锅热效率；风帽开孔接纳向下倾斜的方式，可有用避免风帽漏灰渣现象。
2、风帽材采用耐高温、耐磨损的高强度合金铸钢。风帽顶部及其主要磨损区采用加厚方式（厚度可凭据用户要求定做），年夜年夜延长了风帽使用寿命。
3、风帽小孔平均开布，且向下倾斜，是以它不会直接“伤及”其它风帽，响应延长了风帽使用寿命。
4、排渣方式可有两种选择。一是两侧外排渣，风帽向两侧倾斜一定角度。二是改成炉底排渣（若炉底有一定空间的话）。布风板作响应改动，侧墙亦同时作响应改动。
实践证实，该技术方案不管在技术上，在解决问题的基本上，仍是在平安经济性上，都是电厂好的选择。

第五节　　　CFB汽锅的调试与性能测试

5－1　　冷态实验

1、CFB汽锅风标定实验
包括一次风、二次风的机翼型流丈一次元件的差压与流的关系进行实验标定，得出各一次流元件的流系数、流与差压的关系曲线、温度变化后的抵偿批改式等内容。
2、CFB汽锅冷态流化特征实验
内容包括丈两种分歧的料层厚度（500mm、650mm）时的临界流风、丈布风板的阻力特征并得出冷态与热态计较公式。布风装配布风平均性检查和料层阻力特征实验。后作出相关的关系曲线和关系图。

5－2　　热态调试与测试
内容包括：
▲风煤调整，找出好风煤配比；
▲物料轮回系统的调整实验，保证系统运行正常；
▲测试尾部*道*气含氧、CO及过空气系数等，以此来调整运行方式，提高汽锅燃烧效率；
▲汽锅各主参数的调理与选择。包括床温、料层差压、炉膛差压、返料、风等。
5－3　　CFB汽锅热效率实验

完成在年夜负荷和70MCR工况下的两个汽锅热效率的测定实验。求出热效率，找出提高汽锅热效率的途径。作出评价，并给出好参考运行参数。