摘要：循环流化床锅炉技术是一项燃料适应性广、污染低、效率高的燃烧技术，被广泛应用在火电厂中。但受多种因素影响，容易发生一些故障，给火电厂正常生产带来不良影响，因此，注重对循环流化床锅炉故障的研究具有重要的现实意义。文章对于循环流化床锅炉运行中的磨损原因进行了分析，并且提出了防磨的预防措施。
关键词：火电厂；循环流化床锅炉；磨损问题；预防措施
火电厂循环流化床锅炉包括很多子系统及构件，运行期间所受的影响因素较多，难免出现故障，这就要求技术人员明确常见故障及故障发生原因，在实际生产中积极采取针对性措施并加以预防，确保锅炉的正常运行，为火电厂的长远发展铺平道路。
1流化床锅炉概述
流化床锅炉技术作为一种先进的清洁煤燃烧技术，因其特有的优点而得到广泛的发展与应用。其主要优点有：可以进行低温燃烧，保证了燃烧的稳定性；脱硫效率高，烟气中NOx的排放浓度低，有利于环境保护；燃烧强度大，保证了生产的高效性；燃料适应性广，特别适合中、低硫煤。循环流化床锅炉采用介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的流态化燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。炉内进行的是一种流态化反应，即高速运动的烟气与其所携带的固体颗粒密切接触，并有大量颗粒返混的过程；炉外，绝大部分高温的固体颗粒被捕集并送回至炉内再次燃烧，如此反复循环。这种燃烧特性导致炉内磨损十分严重，影响锅炉正常使用，甚至会导致生产事故。所以，磨损问题是循环流化床锅炉发展的重要研究课题。
2循环流化床锅炉主要的磨损部件
2.1布风装置的磨损
布风装置的磨损主要是风帽的磨损。风帽的磨损有两种，一是风帽外部的磨损。这是气流携带物料直接冲刷风帽外壳的结果。风帽外部磨损最严重的区域发生在排渣口和回料口附近。二是风帽小孔扩大。一次风携带着细小的尘粒通过孔径有限的风帽小孔时产生很高的流速，对小孔表面产生冲刷。风帽小孔的扩大将改变布风特性，同时床料会漏进风室。
2.2循环流化床锅炉受热面的磨损
循环流化床锅炉受热面的磨损主要集中在炉膛角落区域磨损、燃烧室管壁的磨损、尾部受热面磨损等、炉顶受热面磨损。过热器管屏、炉膛内屏式过热器的磨损机理与循环流化床锅炉内水冷壁管的磨损机理相似，由锅炉内部受热面的具体结构和固体物料的流动特性来决定。
2.3循环流化床锅炉烟道受热面的磨损
循环流化床锅炉烟道尾部的对流受热面经常磨损部位包括炉膛出口到分离器进口烟道受热面，还有省煤器及空气预热器两端部分。锅炉对流烟道受热面的磨损一般发生在省煤器两端和空气预热器进口处，通常由于受热面材料质量不好，同时设计上存在一定的问题，安装上也有一定的误差造成了受热面的磨损严重。
2.4循环流化床锅炉水冷壁管的磨损
水冷管磨损主要受烟气高通量、高颗粒浓度、高速度影响，冲击锅炉耐火材料及受热面，给锅炉部件造成较大磨损。同时，炉内温度的循环变化，使炉内耐火构件面临热冲击，导致锅炉磨损加剧。另外，未严格按照相关规范标准进行安装及检修操作，会增加磨损严重程度。
3循环流化床锅炉磨损的原因
3.1颗粒尺寸、形状以及硬度的影响
随着颗粒尺寸的增大，磨损量会随之增大，在锅炉磨损过程中起主要作用的是飞灰中那些尺寸较大的颗粒；燃料颗粒表面越光滑，磨损程度越轻。与被磨材料相比，当颗粒硬度很低时，磨损率通常会十分低；当颗粒硬度接近或高于被磨材料时，磨损率会迅速增加。
3.2烟气流速
烟气流速是影响锅炉内壁磨损的主要因素，试验证明磨损量与固体粒子速度的n次方成正比，N值大致在3～4之间。
3.3供料量多少的影响
随着供料量的增加，颗粒浓度也会增大。冲击管壁的磨损在其他条件相同的情况下，会随着颗粒浓度的增大而加重磨损。
3.4锅炉安装及质量检修
锅炉的安装质量直接影响到后期的运行效率，如果在安装的过程中质量不达标，那么在后期运行中，会造成颗粒的外漏，加剧了锅炉的磨损。同时安装质量以及检修不合格，对于锅炉的后期运行都会留下安全隐患。
4循环流化床锅炉的防磨措施
4.1选择合适的流化床防磨材料
首先，低碳钢和合金钢用于氧化性气氛下的传热耐压件和其他结构件；其次，在锅炉材料选择的过程中，应偏重于高度耐高温复合耐火材料的选用。？在对耐火材料性能进行分析时，可以从以下四方面进行：第一，分析耐火材料敷设和锅炉性能的相关影响；第二，锅炉的系统热点和整体性能；第三，敷设耐火材料的目的和功能；第四，耐火材料敷設点的工作环境。
4.2布风装置的防磨措施
布风装置的防磨主要是风帽的防磨。因为空间的限制，对目前的锅炉通过加大风帽之间的距离来防磨有很大难度，通常是通过一系列的简易措施，包括选用一些耐高温耐磨损钢并且加大风帽壁的厚度、保证最佳的安装角度以及尽量使锅炉在适宜的温度范围内运行。做成一体的风帽便于安装，并且可以保证风帽与下部接触部位的良好固定，所以应该考虑多采用一体式的风帽。因为在启动的过程中，万一遇到点火时间比较长的情况，会使风室温度过高，导致风帽材料里面的结构发生变化，易造成风帽的磨损。
4.3？炉内受热面的防磨
循环流化床锅炉炉内受热面的磨损程度，对锅炉运行过程中整体热效率具有直接的影响。因此为了有效的保证锅炉的整体热效率，则需要在结构设计中做好锅炉内部受热面的设计，加强炉内受热面的防磨性能，这就需要做到内部设计的合理性，同时保证燃料在炉内燃烧时处于低温燃烧状态，这样所产生的飞灰本身会比较软，不会对炉内产生磨损，同时还要在设计时做到灰粒流动方向与膜式水冷壁布置处于相同的方向，这样就在最大限度内减少了撞击的可能性，从而有效的降低了磨损的发生。
4.4尾部烟道的防磨
我们采用的主要的防磨措施有：（1）在设计时，尾部选用合理的烟气流速，减弱烟气对管排的冲刷；（2）保证尾部烟道的密封，避免漏风处冷空气和烟气对管子造成冲击，尤其在管子穿墙的地方这种防磨措施尤为重要；（3）在尾部烟道中过热器和省煤器管排的迎风面管子和管子弯管处加防磨护瓦，可有效防止管子的磨损，切降低选用高强度材料的成本问题；（4）在空预器入口处加装防磨套管，可减少烟气对空预器管箱的冲刷，降低空气的磨损。
4.5水冷壁管的防磨损措施
可以在浇注料上方一米处采用金属喷涂。首先对水冷壁管包括基面进行表面磨光的处理，使用稀有金属（Al、Cr、Mo、Ni等）按着一定配比碾磨成粉末，使用高温气枪喷将粉末喷涂到已做好抛光处理的水冷壁管表面上。采用这种技术在操作上简单方便，但是保持时间短，通常只有一年左右的时间。还有一种较为持久的方式，就是将该处的水冷壁管替换成耐磨的铁铝瓷包敷管，该项技术是将锅炉管和防磨瓦有机的结合，外侧十分耐磨，内侧承压效果好，同时有效的解决了应力集中，台阶过于突出，同时局部阻力大和焊接难度大等疑难问题。
4.6过热器管磨损解决方法
可以在循环流化床锅炉的过热器上加装一道防磨瓦进行防护。但为了保险，在过热器下部也增设了防磨护瓦。同时，每次停炉都也要认真的检查管排，保证管子按照一定的顺序排列。这样可以有效的防止烟气走廊的形成，采用几根水平的不锈钢铁板插在管排的中间并固定，并在磨损严重的前3排管子上加焊护瓦，采用这样的被动防磨办法，就可以有效地减少磨损程度。
5结语
在循环流化床锅炉正常运行的过程中，加强锅炉的防磨措施，不仅能提高锅炉的热效率，还能在原有的基础上延长锅炉的使用寿命，在节省成本投入的同时，还保障了锅炉燃烧的经济效益。
参考文献：
[1]靳志宏，浅析流化床锅炉运行调整与磨损的关系[J]，科技信息，2007（27）.