循环流化床锅炉高温部位构件材质的应用

【摘 要】本文综述了CFB锅炉高温构件部分在运行中出现的问题进行分析，并指出改造方法，对解决当今CFB锅炉运行中出现的材质碳化变形问题有一定的参考意义。

【关键词】流化床；二次风管；漏灰；管道磨损；管道护瓦；0Cr25Ni20

1 前言

近年来，由于循环流化床（CFB）具有的燃烧效率高，煤种适应性广，负荷调节范围大，有利于环保等优点，而备受青睐，在我国热电行业得到了迅速的推广使用，但是CFB锅炉高温部位构件材质碳化、变形影响锅炉经济、环保运行。本文就长期在我厂DG440/13.8-II8流化床炉实际检修工作发现的问题进行了总结分析，供参考借鉴，共同来研究探讨CFB锅炉的高温部分构件在运行中出现碳化、变形等问题。

2 我厂原CFB锅炉高温部分构件运行概况及出现问题。

我厂原CFB锅炉高温部分构件材质碳化、变形主要发生在：炉膛二次风管、尾部烟窗护瓦。

2.1 原CFB锅炉高温部位结构

我厂锅炉采用DG440/13.8-II8流化床炉中原设计安装的二次风管、尾部烟窗护瓦，材质分别为Q235B碳素结构钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢，其材质为图1。

2.2 原CFB锅炉高温部位构件在运行中出现的问题

原CFB锅炉高温部位构件在运行中反复出现构件金属碳化、变形，二次风管在运行中由于碳化、变形撕裂造成管口漏风漏灰、与水冷壁膜片连接处撕裂行程烟气走廊，冲刷水冷壁管，造成水冷壁爆管，尾部烟窗护瓦碳化变形造成管道直接暴露在烟气中，造成管道严重磨损，严重影响锅炉安全、经济、环保运行。

2.3 原CFB锅炉高温部位构件故障的分析

通过多次检修、分析发现，原CFB锅炉高温部位在运行中出现的故障主要是因为原高温部位构件的材质达不到运行要求，如二次风管部位采用的是Q235B材质碳素钢，设计最高使用温度为350℃，由于风管管口部分在实际运行过程中均在料床下，料床温度正常在800℃以上，二次风不能有效的对风管管口部分进行冷却，故运行时温度大于设计温度的最高值，尾部烟窗护瓦的情况也大致相同，均是设计材质使用温度达不到实际运行温度的要求，是构件碳化变形的主要原因。

2.4 对原CFB锅炉高温部位构件的改造

2.4.1 采用对高温部位构件加强结构的检修方法

针对产生缺陷的原因，检修时将二次风管易碳化变形的部位加箍圈补强，尾部烟窗护瓦的内部加焊加强筋处理，检修后防止变形的效果有部分提升，但材质碳化的问题任然得不到解决。

3 对CFB锅炉高温部位的整体改造

3.1 CFB锅炉高温部位整体改造方案概述

针对产生故障的原因，首先考虑原高温部位构件的材质满足不了现场实际运行时的温度，故将原二次风管及尾部烟窗护瓦全部更换为0Cr25Ni20材质（见图2），该材质在高温下的抗氧化性能好和蠕变强度高，最高温度 1200 ℃，连续使用温度 1150 ℃。可满足该处正常工况要求，在运行一个周期检查发现基本未出现碳化和变形，改造效果非常好。

3.2采用此方案后实际使用效果

改造后的非金属膨胀节自09年投运后至今，均未出现材质碳化的情况出现，每次停炉检查只是处理部分热应力造成的撕裂。

3.3 此改造方案解决的优点

（1）虽然材料成本相对较高，但使用周期长，安全可靠性强，使用周期大大延长。

（2）由于材质在运行中未出现碳化，只需要处理热应力造成的部分撕裂，大大降低了检修工期和成本。

4 结束语。

经过对我厂CFB锅炉高温部位构件多次检修及改造，现故障率显著降低，可靠性大大增强，高温部位构件不会再成为影响锅炉连续长期运行的瓶颈，在1#炉连续193天的运行中未出现影响锅炉运行的缺陷，取得了良好的效果和经济效益。

参考文献：

[1]循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京中国电力出版社，1998.

[2]循环流化床锅炉运行与检修（第二版）[M].中国水利水电出版社，2005.

[3]中华人民共和国电力行业标准DL/T 1035.5-2006.