電站鍋爐省煤器的磨損機理與防磨途徑

　省煤器是利用鍋爐尾部的熱煙氣來加熱給水高的蒸發受熱面，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節約燃料，是大型鍋爐上不可缺少的個部件。

　　但是，省煤器的磨損相當嚴重，有些鍋爐投運23已連續發生省煤器磨損爆管事故，使機組不能安全連續運行，增加了檢修人員的勞動強度和維修費用，造成極大的經濟損失。

　　1省煤器的布置目前電站鍋爐般都采用鋼管式省煤器，它是由系列蛇形管組成。蛇形管由直徑為255的無縫鋼管彎制而成，管子錯列或順列布置在鍋爐尾部煙道中，管子的方向般與煙道的前后墻垂直。省煤器管內流動的工質是水，煙氣程師。

　　在管外沖刷，為提高傳熱效果均采用逆流換熱方設計上總是力求減少蛇形管屏間的距離即橫向節距彡和上下管間的距離巧縱向節距心，但橫向節距51的減小，受制于受熱面的堵灰和磨損；縱向節距52的減小，受制于管子的彎曲半徑。

　　2飛灰磨損機理鍋爐飛灰中常有堅硬而形狀不規則的大顆粒大于50，隨煙氣高速沖刷和撞擊省煤器管子面。灰粒沖擊管壁時，可分解成切削力和撞擊力，1.高速灰粒撞擊管壁時，消耗動能，使金屬顯微粒子克服分子間結合力而與母體分離產生磨損；切削力對管壁的切削是灰粒磨損管壁的主要因素。當沖擊角為3050時，由于切削力和撞擊力的雙重作用，因此磨損最嚴重。

　　根據實驗和省煤器實際運行結果，當煙氣均勻地橫向沖刷管排時2，第排管子個對稱點上，對錯列布置的管束而言，以后各排管子的磨損集中在2530夾角的對稱點上，而最大磨損發生在第排管子上；對順列的管束而言，以后各排管子的磨損集中在60的對稱點上，其最大磨損發生在第5排及以后各排的管子上。

　　飛灰對省煤器的磨損過程非常復雜，但主要是由于切削力和撞擊力的作用，而又以切削力為主。飛灰磨損的主要影響因素是飛灰濃度灰粒特性，此外還與運行工況有關。

　　飛灰濃度越大，省煤器磨損越嚴重，因此煤粉爐燒多灰燃料時，磨損更為嚴重。此外，如果在煙道局部地區造成飛灰濃度過高，也易引起省煤器嚴重磨損。

　　飛灰的物理化學性質決定于燃料中礦物質的原始性質開采運輸方法燃燒方式省煤器處的溫度條件等。灰粒中硬性物質多，且粗大而有棱角，則省煤器磨損加大。

　　煙氣流速的影響最大，磨損與速度的3次方成正比。因此，布置受熱面時，應限制煙氣流速不要太大，更應避免局部區域流速過大。

　　鍋爐負荷增加，煙氣流速增大，飛灰磨損就加快。煙道漏風增加，也將使煙氣流速增高而加快省煤器磨損。如果漏風系數增加10磨損速度將加快25.運行燃燒不良飛灰含碳量增加時，因焦碳顆粒硬度比灰粒硬度大而加快省煤器磨損。另外，當省煤器發生局部結渣堵灰現象時，將使煙氣偏向側，而加快這側省煤器的磨損。

　　3防磨途徑省煤器的磨損是由設計制造安裝運行及煤種等多方面因素綜合造成的結果。防止省煤器磨損的比較可行的具體措施和途徑是3.1設計合理的尾部結構。在鍋爐設計中，不但要從經濟性出發，強化燃燒，提高熱效率，而且要考慮鍋爐運行的可靠性和實際使用率，重視飛灰根據煤質選用不同的爐型。例如燃用高灰分煤時，可考慮采用塔式爐或箱型爐。

　　根據燃煤的含灰量選擇合適的煙速713 ms.煙速過低易積灰，尾部受熱面也不易布置；煙速過高易磨損。

　　盡可能采用順列布置，利用順列管速的繞流作用，使灰粒向氣流中心集中，以減輕對省煤器管束的磨損。

　　3.2提高安裝質量，保證設計結構和尺寸在允許保證防磨蓋板的安裝質量。

　　3.3燃煤應相對穩定，接近設計煤種。改燒灰分多水分大熱值低揮發分少的劣質煤時，往往因燃燒不良，煙速和灰分增大，造成省煤器更大磨損。

　　3.4控制煤粉細度69，在經濟范圍內。煤粉太粗，燃燒不完全，使飛灰中未燃盡顆粒增加而加劇省煤器磨損。

　　3.5調整好燃燒，使飛灰中可燃物降至最低。

　　3.6控制爐膛漏風，加強堵漏。

　　3.7推薦采用膜式省煤器。由于膜式省煤器單位面積換熱強度增加，使省煤器的布置更趨合理。

　　可增大管屏橫向節距3降低煙速和阻力；使管屏總高度降低，有利于省煤器布置。

　　由于膜式省煤器管屏的繞流作用，使灰粒向氣流中心集中，最大限度地降低了飛灰對省煤器的磨損，提高了運行的可靠性。

　　2.2鍋爐主控制器的分析由于在汽機主控制器中加入了4和延時環節，使得汽機主控制器響應外界負荷的速度受到了定的限制。為了改善整個協調控制系統對目標負荷變化響應能力，在鍋爐主控制器中引入了系列前饋信號，以加強鍋爐指令。

　　為了快速彌補因目標負荷變化而造成的機爐之間能量偏差，引入汽包壓力變化量作為前饋，同時采用目標負荷的微分信號，進步加強鍋爐指令；加入鍋爐總燃料量作為前饋，使鍋爐指令直接成為燃料指令，省去了以熱量信號為調節量的燃料調節器環節，客觀上節省了整個調節作用時間，同時以燃料指令為基礎，使之作用于風量調節子系統燃料調節子系統和爐膛壓力子系統，并不影響整個協調控制系統的功能。

　　3協調控制系統的投入效果在最終形成控制組態中，應適當加入限幅非線性死區函數轉換等調節手段，使整個調節系統更趨合理。針對該機組的特點，通過試驗重點整定好汽機控制器中目標負荷的延時時間與△的匹配系數鍋爐控制器中汽包微分的作用強度和目標負荷微分環節的作用強度等參數，逐步實現協調控制系統對機組的最佳控制。

　　大慶熱電廠200厘賈機組改造項目的沈3控制系統采用的是德國Semens公司的ELEPE，厘集散控制系統。由于03系統所能提供種協調控制方式，既能夠充分發揮沈3控制系統通過對機組進行15變負荷試驗，對這套協調控制系統進行了嚴格的考驗，試驗對實際負荷功率主蒸汽壓力主蒸汽溫度再熱蒸汽壓力汽包水位等項指標進行觀察，明這些指標的動態偏差和靜態偏差完全符合模擬量控制系統負荷變動試驗考核指標的要求，同時驗證了這套，3系統完全能夠勝任機組控制要求。

　　編輯侯世春上接第173頁，節省金屬材料。以較薄的扁鋼部分代替管材，可使承壓受熱元件的金屬耗量減少26，總金屬耗量減少10.可簡化省煤器的支吊結構。

　　4結束語目前，為了合理利用能源，電站鍋爐多燃用高灰分低發熱量的劣質煤，給鍋爐對流受熱面帶來嚴重磨損，特別是省煤器的磨損更加嚴重，直接影響了鍋爐的安全經濟運行。而采用膜式省煤器是既安全又經濟的最佳防磨措施。建議電站鍋爐設計改造中，對省煤器的磨損問給予足夠重視，盡可能地采用膜式省煤器，保證鍋爐安全運行，取得最大經濟效益。