锅炉旋风分离器出口对流管防磨损应用与研究

一、研究背景

新屯矿厂里锅炉房2#锅炉是邯郸市锅炉厂SHF6-1．25循环流化床锅炉。在2006年9月就发现锅炉上锅筒侧面炉墙发现有漏水现象，打开炉墙检查旋风分离室后面一排对流管其中一根漏水，经对其旋风分离室口的几根对流管检查发现有磨损，对其锅炉拆顶拆墙进行查找原因，发现其旋风分离器后的22根对流管管径旋风分离器口，直冲的直管段迎风面130°-140°之间，造成靠近旋风分离器口越磨越严重，而锅炉磨损面，一般要求使用较厚的10、20号优质碳素锅炉钢管，其管往和壁厚一般为Φ51×5mm管，而拆开后发现使用的是Φ51×3mm管。

二、原因分析

经现场分析研究发现炉管损坏的原因主要有以下几点：

1、胀口渗漏和裂纹 主要是胀接技术差所造成的。由于胀接过胀，使锅筒孔壁发生塑性变形而失去弹性，管壁与锅筒孔壁之间的结合力减弱而出现渗漏；管子胀偏，管孔失圆度严重，也能出现胀口泄漏；胀管管端退火不合适，胀管率不够等亦会使胀口泄漏。胀接时使管端产生冷作硬化，胀口处产生环形裂纹；点火、停炉太快或运行中压力不稳定，各部位受热不一致，使管壁和锅筒温度变化而产生过大的交变应力，影响胀口质量。

2、管子内外部腐蚀 氧腐蚀是主要原因。在给水没有除氧的情况下，最容易被水中溶解的氧腐蚀。氧腐蚀呈密布均匀的溃疡坑，直至将管子烂穿；遇有在胀管端部，由于电化学腐蚀从伸出部分逐渐往下腐蚀，使管端金属越来越少，直至穿透到管孔内，降低了管子与筒壁的胀力，严重时会发生脱管事故。 停炉时保养不好，潮气太大，管子内外部都容易发生氧腐蚀。水冷壁管的下部接触到的灰渣，常使管子外部腐蚀。

3、焊口穿孔 有些管子在焊接时，由于焊接电流选大了，将管子烧穿并进一步腐蚀，使焊口穿孔。

4、管子变形、弯曲、塌陷、鼓包和爆破 这些损坏主要发生水冷壁管上，造成这些损坏的原因是由于水质不良，结垢严重、锅炉缺水、水循环不良、飞灰磨损以及管材缺陷等。

三、改进措施分析

为了减轻炉料对埋管的磨损，一般采用如下防腐措施：

1、在埋管易磨损处焊制防磨圈或防磨钩钉：这种防磨装置，一般适宜布置在直埋管的易磨损处，当物料上升时，受到防磨圈和钩钉的阻挡，而不能直接磨到管壁。

2、防磨条。防磨条一般在横埋管上使用，在焊防磨条时，不宜平行焊制，这样会对物料起到导流作用，使磨损部位上移。

3、防磨瓦。无论是直埋管还是横埋管，都适宜使用。防磨瓦的材料必须使用耐磨耐热的合金材料，一般为镍铬合金材料。因为防磨瓦在使用时，面积大，而与管壁的焊接面有限，往往因导热不够而使瓦片烧坏，尤其是使用普通碳钢管材制作时，很易过热碳化，一旦烧坏，瓦片变形挠曲，反而会加重炉料对管壁的磨损。即使时采用合金材料，瓦片也不易制作太大，以利瓦片的热量很快被管壁吸收。一般为长60mm，圆弧180度，焊材与瓦片母材性能一致。瓦片与管壁的接触面，尽量填充导热料，以延长瓦片的使用寿命。合金防磨瓦，造价高，但使用寿命长，不影响受热面传热。

由于前两项不适合我矿锅炉的实际情况，而防磨瓦在使用时，面积大，而与管壁的焊接有限，往往因导热不够而使瓦片烧坏，尤其是使用普通碳管材料制作时，很易过热碳化，一旦烧坏，瓦片变形挠曲。反而还会加重炉料对管壁的磨损。而采用角铁来代替防磨瓦，采用取同对流管同长的∠50×6角铁，90度角冲迎风面，焊于对流管上，要求角铁耐磨更好，焊接技术要求采用点焊的焊接方法，使得导热面不受影响，冲刷只能使角边磨损，既不影响使用，又延长了使用寿命。

四、小结

此项技术经过2008年和2009年的连续使用后，不仅减少了旋风分离器风口对流管的迎风面的磨损；而且采用点焊的焊接方法，角铁磨损后可以自动脱落，这样即可起到防磨损的作用，焊接过程中也不会损坏炉管，只更需换角铁即可。可以说该项技术的应用大大延长了锅炉管使用寿命，统计数据表明可节约拆炉、换管资金7万余元，经济效益显著，具有较高推广价值。