锅炉喷燃器漏粉治理

摘要：煤粉喷燃器是燃煤锅炉的主要燃烧设备，锅炉的煤粉喷燃器长时间运行，一次风中的煤粉对喷燃器金属产生磨损、漏粉现象，对文明生产和安全生产报其不利。

关键词：喷燃器漏粉；喷涂；污染环境；煤粉自燃

中图分类号：U291.4+5 文献标识码：A

1概述

宏伟热电厂#3、4、5炉是哈尔滨锅炉厂生产的HG-410/9.8-FM16型锅炉，燃用内蒙东部褐煤，采用风扇磨直吹制粉系统，六角燃烧布置，上下两层燃烧，燃煤喷燃器设计为大口径中心风式喷燃器，喷燃器的口径：899*574mm，钢板厚度为25m，呈矩形，伸入炉膛的喷燃器的金属材质采用的是耐高温合金钢（ZG3OCr22ni7si2NRe），其它部分为G20锅炉钢，一次风的圆型管道与矩型喷燃器经天圆地方相焊接，请看示意图：

目前，#4炉#5炉的各燃烧器，在2009至2010年运行期7个月内出现多处磨损穿孔漏粉问题。经统计，在变径管结合部位、天圆地方部位出现问题率最高。虽然经过短时间的焊补或粘补，喷燃器漏粉却日趋严重。在夏季全停期间，治理喷燃器漏粉是事在必行的一项检修工作。

对燃烧器各部位进行取样检验：

天圆地方部位进行钻孔取样（原壁厚为10mm）：

注：以上数据是对6台燃烧器测量取平均值。

2 喷燃器磨损后的危害

2.1 褐煤具有高温自燃的特性，在高温状态下易出现自燃现象，喷燃器向外漏粉，较粗的煤粉沉落在地面后周围的设备处，易出现高温自燃，烧损周围的设备，严重时会出现向外喷射燃烧，易发生火灾。

2.2 较细的煤粉比重较轻，随空气浮动，一部分细煤粉沉落在锅炉的钢梁、平台、低温管道、厂房墙壁。水泥横梁上，形成粉尘污染厂房，增加了卫生清扫工作量。另一部分细煤粉沉落高温高压管道、电缆桥架上，当出现电缆桥架或高温高压管道处煤粉自燃时，轻者会进行灭火扑救，重者会出现因电缆着火而被迫停炉事故。

2.3 喷燃器漏粉对安全生产和文明生产是及其不利的，另外喷燃器向外漏粉，会造成部分燃料未经燃烧利用，是一种能源浪费。

3 煤粉喷燃器漏粉原因分析

3.1 金属材质因素

喷燃器的口径：899*574mm，钢板厚度为25m，呈矩形，伸入炉膛的喷燃器的金属材质采用的是耐高温合金钢（ZG3OCr22ni7si2NRe），其它部分为G20锅炉钢，并不是耐磨材料，一次风管道为圆形管道经天圆地方相焊接，此处的管道内壁形状的改变，一次风的风粉混合物的流动阻力发生变化，冲击力及摩擦力增大，此处的金属磨损较为严重。

3.2 设备结构和煤粉冲刷因素

3.2.1 制粉系统的设计的一次风管道，在设计为上下两层布置，各有一个垂直向下130°的弯头，再经直管向下流动再经水平60°的弯头与喷燃器相连接，磨煤机出来的一次风经竖井管道再经130°的弯头，此时的一次风中的煤粉在离心力的作用下，沿着一次风外弧大量聚集，形成较高的一次风煤粉区域，经过向下的喷射，再经60°的弯头，此时的一次风中的高浓度煤粉在惯性的作用下，喷射至喷燃器的下壁，出现的喷燃器局部磨损严重的现象。

3.2.2 一次风管与喷口结合处不是光滑过渡，形成一变径连接。流体在流过变径管结合处在Ⅰ处产生负压回旋反复冲刷，加快钢板磨损。请看示意图：

3.3 磨煤机制粉细度和煤质因素

3.3.1 风扇磨煤机的制粉特性

风扇磨煤机的制粉细度受磨煤机运行时间和磨煤机的打击板。护钩和护甲的磨损程度影响较大，大修后的风扇磨煤机其通风量较大，干燥效果较好，磨制出的煤粉较细，煤粉的均匀度及合格率较高，此时的一次风的风粉混合物对一次风管道内壁及喷燃器内壁磨损较轻。

磨煤机到运行后期，打击板。护钩和护甲的磨损程度较为严重时，风扇磨煤机其通风量减少，干燥效果减弱，磨制出的煤粉较粗，煤粉的均匀度及合格率较低，一次风的风粉混合物对一次风管道内壁及喷燃器内壁磨损增加。

当风扇磨煤机的回粉管不畅或堵塞时，磨制出的煤粉更粗，煤粉合格率极低，一次风中的粗煤粉对一次风管道内壁及喷燃器内壁磨损明显增加。

3.3.2 燃用煤硬度

原设计燃用煤种为内蒙东部褐煤大雁煤矿和扎赉诺尔煤矿产的褐煤，由于煤炭工业燃用煤的供需紧张，燃用煤种的各项指标已偏离设计燃煤指标，目前年燃用煤量排列为：宝日希勒褐煤、伊敏褐煤、大雁褐煤、扎赉诺尔褐煤，各煤矿的煤质硬度都不一样，宝日希勒褐煤可磨系数为46、伊敏褐煤69、大雁褐煤78、扎赉诺尔褐煤76。可磨系数越低煤质越硬越难磨，全年燃用宝日希勒褐煤量高达45%左右。这样会造成磨煤机打击板、护钩及护甲磨损加快，煤粉合格率降低，一次风的粗煤粉合格率降低，对一次风管道内壁及喷燃器内壁的磨损加快。

3.4 受热面温度对磨损的影响

由于褐煤本身的水分比较大，褐煤炉一般采用提取高温炉烟对褐煤进行干燥，导致一次风风温较高，另外褐煤较易自燃，出现煤粉提前燃烧的问题。

受热面温度不同时会改变其表面氧化膜的组成和相态从而影响金属的抗磨性能。随着温度的升高，受热面的抗磨性能下降。致使受热面磨损恶化。

3.5 燃烧器停运时炉内烟气对燃烧器喷口的冲刷

当某个燃烧器停止投用时，其他燃烧器对角或者偏角运行时，在该燃烧器喷口处会产生负压，尤其在偏角运行时。在该燃烧器喷口处产生高温燃烧的煤粉气流涡流，对喷口造成严重的冲刷。

4 煤粉喷燃器漏粉处理

4.1 首先对喷燃器内表面清洁去油预处理彻底，在进行用石英砂利用高压喷砂机喷燃器内壁表面进行细致的除锈和表面粗化。喷砂作业完成后，要从上到下逐层吹扫工作面上的砂子和粉尘。

4.2 处理办法：加注耐磨料。采用粉芯材料，LX-88A无须打底可形成高硬耐磨陶瓷涂层。利用超音速电弧喷涂采用燃烧于丝材端部的电弧将均匀送进的丝材熔化，经拉伐尔喷嘴加速后的超音速等离子气流将熔化的丝材雾化为粒度细小分布均匀的粒子，喷向喷燃器内表面形成涂层，每平方米8公斤，喷涂分5次完成。具有很强的防腐耐磨性能。对喷燃器磨损较严重部位是耐高温合金钢与G20锅炉钢结合部的焊缝以及喷燃器的底部和两侧钢板的下部，进行加厚处理。

参考文件

[1]何佩敖，张肃.我国风扇磨煤机制粉系统的设计问题[J].电站系统工程，1991（02）期.

[2]曲通海，宫志阳.褐煤制粉系统风扇磨煤机打击轮判废及疲劳寿命分析[J].机电信息2011(36).