生物质循环流化床锅炉磨损该如何减少？
生物质循环流化床锅炉是最近几年才出现的以稻壳和秸秆等农、林废弃物为燃料直接燃烧的新型火力发电设备之一，是真正的新生事物，对其系统的设计、利用还有待进一步完善，对其运行特性的掌握还有待进一步认识和提高。在此，特对KG65-450/5.29-FSWZ1型锅炉的运行调整方面对锅炉磨损的影响做个简单的探讨，以利于提高锅炉设备的运行周期，延长锅炉易损设备使用寿命。
第一、KG65-450/5.29-FSWZ1型锅炉的布置、结构介绍
一、KG65-450/5.29-FSWZ1型锅炉整体布置特点：
1、锅炉从前到后依次是炉膛、旋风分离器及回料阀、尾部第一烟道、尾部第二烟道和第三烟道。
2、炉膛和旋风分离器相连接，旋风分离器下布置回料阀并通过回料斜管和炉膛下部相连接。炉膛、旋风分离器和回料阀组成了锅炉的物料循环系统。
3、尾部第一烟道内布置二级屏式过热器。
4、尾部第二烟道内布置高温过热器、低温过热器。
5、尾部第三烟道内布置省煤器和热管空气预热器。
6、锅炉采用中温次高压参数、单锅筒、自然循环、单段蒸发系统、集中下降管、平衡通风循环流化床锅炉。
二、锅炉主要燃料：
稻壳和秸秆等农、林废弃物等。
三、KG65-450/5.29-FSWZ1型锅炉烟气流程：
燃料在炉膛内燃烧后产生的高温烟气和没有被分离器分离的飞灰流经尾部第1、2、3通道的对流受热面，然后经过除尘系统、引风机，进入烟囱，排向大气。
第二、生物质循环流化床锅炉的磨损及预防
目前,根据资料统计，我国电站锅炉因受热面磨损造成的停炉事故约占锅炉总事故的1／3。由于循环流化床锅炉炉内灰浓度高，金属部件的磨损是造成其运行事故的主要原因之一。 因此，循环流化床锅炉中金属部件的防磨措施好于坏，将直接影响锅炉金属部件的使用寿命，影响锅炉机组的经济、安全运行，所以要特别重视锅炉受热面的防磨。
一、循环流化床锅炉金属部件的磨损
1、布风装置的磨损
循环流化床锅炉布风装置的磨损主要是风帽的磨损与风帽小孔扩大的磨损两种情况，其中风帽磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近，主要是由于较高颗粒浓度的循环物料，以较大的平行于布风板的速度分量冲刷风帽导致的。也有风帽小孔高速气流引起物料粒子的撞击；物料的颗粒越粗、越硬、流化风速越高、床压波动越大，磨损就严重。
2、炉膛水冷壁管的磨损
炉内水冷壁管的磨损可分为四种情形：A炉膛浇筑料与水冷壁管过渡区域（密相区）管壁的磨损；B炉膛四个角落区域的管壁磨损；C锅炉第一烟道的屏式过热器向下1.5米范围内两侧管壁的磨损；D不规则区域管壁的磨损。炉膛浇筑料与水冷壁管过渡区域管壁的磨损主要是安装拼接焊缝时造成局部磨损的条件。在过渡区域固体物料在局部产生涡旋流；自上向下的固体物料在交界区域产生流动方向的改变而对管壁产生冲刷。炉膛四个角落区域的管壁磨损原因是角落区域密封鳍片在安装时内表面粗糙，并且固体物料浓度高，同时流动状态也受到破坏。锅炉第一烟道的屏式过热器向下1.5米范围内两侧管壁的磨损，主要原因是固体物料在改变流动方向时产生的涡流冲刷。不规则区域管壁（如温度、压力测点等）的磨损原因主要是不规则管壁改变了物料的流动特性，而造成较大的物料波动冲刷。
3、尾部受热面的磨损
尾部受热面的磨损主要是飞灰对受热面的磨损，多发生在过热器的迎风面，省煤器两端和空气预热器进口处。过热器区域的温度比较高，大多数灰粒比较软，对受热面的磨损并不十分严重。但在省煤器区域由于烟温低，灰粒变硬、且体积收缩表面形成尖锐的棱角，对省煤器管排的磨损相当严重。空气预热器进口处管壁的磨损是由于烟气流速、方向的改变而产生的磨损。
二 循环流化床锅炉磨损的预防
（1）布风装置
布风装置的风帽防磨措施是选择适当的风帽材料,选用高耐磨铸钢材料,由原来机加工风帽小孔改为一次铸造成形风帽,加厚风帽顶部的耐磨层厚度充分减小风帽的内应力,提高风帽的抗热振性，运行方面，防止大颗粒物料进入床内床，锅炉用风稳定，使流化物料在小范围波动，尽可能的减小物料对布风装置的冲刷磨损。
（2） 浇注料和水冷壁过渡区域
根据磨损机理,在锅炉浇注料与水冷壁过度区域时改变交接区域的几何形状，使耐火层过渡区域变得更陡,而后依靠床料的自然堆积来改变物料流动方向，以减轻过度区域的水冷壁的磨损。因此在浇筑料终止区域提出一种新的设想,是改变水冷壁的几何形状,耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直,这样固体物料沿壁面平直下流,消除了局部产生易磨区，从理论上是可行的,受使用现场条件限制无法实施,只有在锅炉设计时考虑。
（3）不规则管壁区域
不规则管壁区域在炉内部较多,而且是锅炉必要的开孔,水冷壁焊缝、炉内测试元件开孔等防磨的有效办法是:
(A) 平直于水冷壁加装防磨板,防磨板与水冷壁不能有较大的突出,最好加装于磨损区域
(B) 测试元件开孔部位除采取上述措施外,必须加装测试元件防磨护套
（4） 过热器和省煤器
过热器、省煤器的磨损机理是飞灰烟气的撞击造成表面疲劳流失,造成管束迎风面磨损，根据相关的研究证明:减小撞击磨损的有效方法是,必须减小飞灰颗粒的冲击速度。因此,要减轻过热器及省煤器管束的磨损主要应从降低烟气流速，减少烟气中灰的浓度等方面采取措施。在运行时，需要调整灰的浓度、风量、灰粒粒度等运行参数以降低受热面的磨损；适当控制烟气含氧量非常重要。如果风量过大，使得炉膛过剩空气量过多，相应增大了炉内的烟气流量，使得炉内烟气流速过高，造成烟气携带物料量过高，灰颗粒动能增加，使得炉膛希相区灰颗粒浓度偏高，造成炉膛过度区上部希相区及尾部烟道的过热器、省煤、空气预热器等受热面磨损较为严重。
第三、控制总风量与炉膛负压的意义
一、控制总风量的意义：
严格控制送入炉膛的风量，维持合理的过剩空气量，不仅是一个降低风速、减少磨损的单一问题，也是一个确保安全经济运行、节约能源的问题。锅炉在运行中的排烟损失q2占总损失的70%以上，而构成排烟损失的主要因素：一是排烟温度，二是排烟量。所以，我们必须清醒的认识到，较多的送风量不但提高了烟、风速度，而且还会加剧各处的磨损、降低锅炉效率。还容易由于磨损泄漏停炉的事故。所以运行中送风量的多少，应该以合适的过剩空气系数为标准，以确保安全生产为原则。
二、控制炉膛负压的意义：
炉膛负压是反应炉内燃烧工况是否正常的重要运行参数之一。凯迪锅炉的炉膛负压装置是在进入分离器前的炉膛出口处。如果炉膛负压过大，将会增大炉膛和烟道的漏风，增加排烟损失；炉膛负压偏正，炉内的高温火焰及烟灰就会外冒，不但影响环境卫生，烧坏设备，还威胁人身安全。但是，在实际运行中即使保持送、引风机调节档板开度不变，由于燃烧工况的变动，炉膛负压也是脉动变化的。
1、炉膛负压太大对分离器温度的影响：
炉膛负压过大，由于压力平衡点的改变，使循环灰和未完全燃烧的燃料容易在分离器锥断形成一个压力平衡点，使烟气中的部分含炭量高的灰颗粒在分离器内不停的旋转、悬浮，既掉不到立管和返料器里重新返回炉膛，又不能被烟气带走，炭在分离器内时会继续燃烧放热，及易造成分离器锥段温度高而结成焦快堵塞分离器。从万载锅炉出口分离器堵塞后停机清灰情况来看，每次堵塞就是在分离器锥断的中间部位，而不是立管段也不是返料器堵塞造成的，也不是在锥段与立管连接口处的地方。且堵塞后的分离器在停机通风佷长时间后打开进去看里面还是红火，从这点可以充分说明：分离器不是被正常的灰多堵塞的，而是灰中大量的可燃物在分离器内壁处悬浮、燃烧，造成高温结块后流通断面减少而造成堵塞的。所以我们必须维持合适的炉膛负压。从万载的具体运行情况来看，投运初期，我们一般维持的炉膛负压在-200—-300Pa，经常造成分离器堵塞。现在维持在-100Pa以内运行，分离器堵塞有所改变。
2、炉膛负压过大对分离器效率的影响：
炉膛负压过大，将会造成压力平衡点前移到炉膛里，因为负压增大，在其他工况不变的情况下，烟气的携带能力增强，随烟气抽走的炉灰和燃料量也多，分离器的分离效率会提高。也就是分离出来的灰渣会更多，造成分离器负荷加重，也容易造成分离器堵塞。
3、炉膛负压过大对设备的磨损：
炉膛负压过大，造成整个烟气系统的流速增大，随烟气抽走的炉灰量增加，灰的颗粒度也随之增粗，对锅炉受热面的冲蚀磨损增大。根据有关资料试验结果表明，冲蚀量正比于烟气速度的n次方，其n值的大小与灰颗粒的性质、浓度和粒度有关。冲蚀的产生，关键在于灰粒具有动能，颗粒动能与其运动的平方成正比，而且，磨损还与灰浓度、灰粒的撞击频率和灰粒对被撞物体的相对速度有关，若近似认为灰粒的速度与烟气的速度相等，则磨损量就将和烟气的3次方成正比，烟气速度的提高，会使上速有关因素的作用加强，从而导致冲蚀磨损的迅速增加，所以烟气速度越大，n值也越大。对分离器浇筑料、烟道及高、低过热器，省煤器等设备的磨损也增加很多。
所以，运行中，必须保持合适的炉膛负压，保持适当的烟气流速，以保证燃烧充分，减少灰粒对锅炉设备的磨损，从而延长锅炉易损设备使用寿命。
