摘要：通过介绍型号DGJ480/9.81-Ⅱ5锅炉水冷壁的基本构造、作用，进而分析了锅炉水冷壁管主要磨损的原因，最后提出了改进措施、从而保证机组稳定运行。
关键词：锅炉；水冷壁；磨损；改进措施
引言
水冷壁是布置在锅炉炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面。水冷壁是对敷设在炉内四壁上、以辐射换热方式为主体的受热面的泛称，主要吸收燃料燃烧所产生的部分热量，将它传递给受热工质，以加热和产生饱和汽水混合物，管内受热工质为汽水混合物，整个炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，由φ60×5光管加扁钢焊成，节距S=80，底部为灰斗。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。水冷壁的主要作用是：（1）吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；（2）保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；（3）吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的；（4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。
1我厂锅炉炉膛锅炉水冷壁的分布
我厂锅炉正方形炉膛，炉膛水冷壁由管径Φ60×5加焊20mm扁钢形成，节距80mm，气密性膜式壁，整个水冷壁分布前、后、左、右侧四部分，前后水冷壁下部组成倾角为55℃的冷灰斗，后水冷壁上部向炉膛突出2800mm，形成折焰角，在折焰角处，后水冷壁与后水冷壁上集箱之间用32根Φ40的吊杆相连接。
2锅炉水冷壁管的磨损原因及防止措施
锅炉水冷壁管的磨损主要集中在三个区域：炉膛下部燃烧带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损；炉膛四周角落区域管壁的磨损；吹灰器旁边不规则区域管壁的磨损。
2.1炉膛下部燃烧带与水冷壁管燃烧带过渡区域的磨损
原因：一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，因而在局部产生涡流；二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，产生对水冷壁管的冲刷。
措施：在水冷壁管上加焊挡板（在挡板上下亦可浇注耐火耐磨材料）以阻止向下流动的固体物料，可达到水冷壁管防磨的目的。运行表明，采用此种措施后水冷壁管的磨损大大减轻。第二种防磨方法是改变水冷壁管的几何形状，耐火耐磨材料结合简易弯管使燃烧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，消除了易磨区。第三种防磨方法可配合上述两种方法进行，即对易磨区的水冷壁管进行防磨喷涂，这种方法也可单独进行。
2．2炉膛角落区域水冷壁磨损
原因：一是角落区域内沿壁面向下流动的固体物料浓度比较高，同时流动状况也受到破坏。二是由于安装原因，造成密封鳍片的上下重叠，凹凸不平，运行中不仅磨损鳍片也冲刷管壁。
措施：将角落的鳍片焊上销钉，浇注上耐火耐磨材料。
2.3不规则区域管壁的磨损
原因：一是不规则管壁包括穿墙管，炉墙开孔处的弯管、管壁上焊缝、管壁间的鳍片焊缝不平整以及有关安装剩余的铁件等。二是由于压力测孔，入孔等处的水冷壁管不规则，气、固两相流很容易在此处造成涡流冲刷和磨损。
措施：采用喷涂硬质合金或浇注耐磨耐火浇注料的方式来达到防磨的目的。
2.4．一般水冷壁管的磨损
原因：一般水冷壁管的磨损虽然普遍存在，停炉检查时也发现管壁被磨损的光亮，但年磨损量较小，属于均匀磨损。
措施：要从运行方面调整，在确保流化风量和氧量的前提下，尽量降低流化风量，炉膛出口负压不要过大；其次要从入炉煤粒度入手，确保循环流化床锅炉的给煤粒度要求，粒度减小后，不仅可以减少用电量，减轻锅炉磨损，同时也可以提高床温并能降低灰渣可燃物。
3锅炉水冷壁管的爆管原因及防止措施
锅炉水冷壁出现爆管现像的主要原困包括锅炉结构设计、安装和运行不合理，以及锅炉所使用的燃烧煤质量或者是使用冷却水质等方面，常出现爆管现象的原因主要有以下两个方面：
3.1锅炉所使用的供合水质不达标，造成锅内水冷壁内侧壁出出现氢腐蚀现象。
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原因：锅炉使用的冷却水水质不达标，锅炉在运行一定时间后，在锅炉的受热面和冷却水接触的管壁上会滞留大量坚硬固体，这就人俗称的水垢，水垢的化学成分为钙镁混合物、硅酸盐、氧化铁等几种物质，钙镁混合物来源为不达标的冷却水，凝结水漏至冷却水中，导致冷却水中钙、镁盐类物质的含星会随着冷却水温度的升高而升高，主要是困为随着温度的升高，溶解度下降，外加蒸发问题，最终，钙镁类物质就会大量分解出来，并凝结在锅炉水冷壁的受热面上."随着锅炉内热负荷以及钙、镁物质浓厚的增加，钙镁水垢的形成速度变快，硅酸盐类水垢的成分主要包括铝、铁及硅酸盐类。硅酸盐类水垢的形成与供给水中铁、硅、铝等化合物含重高，凝结水漏人冷却水，以及锅炉内热负载过高等因素有关。而氧化铢水垢主要是锅炉冷却水内铁含量和热负裁过高导致金属腐蚀变成氧化铁水垢，同样，其形成速度与热负载和铁含量成正比例关系。
措施：锅炉水冷壁发生事故比较平繁，必颂加强水冷壁的曰常检查工作，做到提前预防水冷壁管爆管现象的发生。冷却水是水冷壁中运输的主要物质，加强冷却水质星监督，_杜绝不达标水的使用，同时，认真分析冷却水里添加剂使用比例，加强添加剂的使用规范，改善水质的PH值，降低冷却水中有害物质对水冷壁的危害。
3.2锅炉的主要部件长期于高温、高压环境下，极易造成锅炉水冷壁靠近燃烧室-侧发生高温腐蚀现象。
原因：由于燃烧室内的火焰温度达到1500摄氏度左右，而煤中所含的矿物质气化后挥发出来导致锅炉水冷壁附近空气中聚集大量的NaOH、HCI、H2S、S02等腐蚀性气体，这些腐蚀性气体具有铰高的还原性和氧化性，外加周围高温高压环镜，水冷璧管极易出现高温腐蚀现象。锅炉内燃烧室周边水冷壁管内的冷却水中热流含量比较高，导致水冷壁内的冷却水的温度差大，锅炉在高负荷情况下，热辐射能量高，靠近燃烧室侧炉壁温度高，容易引起水冷壁内形成水垢.而水垢的形成也加快了水冷壁温度的升高，导致恶性循环，加快了水冷壁的高温麝蚀，直至水冷壁出现爆管事故。
措施：提高煤燃烧效率，遏制有利于高温腐性条件的出现，从而杜绝高温腐蚀危害的发生和进一步恶化。其次加强水冷壁容易发生高温腐蚀的薄弱环节结构优化设计，提高锅炉水冷壁本身的抗腐蚀能力，保证其能够长期正常运行，在使用同等材料的条件下，可以采用电弧喷涂、等离子喷涂技术对水冷壁管表面喷涂防腐剂，不仅可以提高了冰冷壁表面的防腐能力，而且降低了使用优质材料的费用.使甪电孤喷涂技术，不仅没有增加水冷壁管的厚度，而且水冷壁的在整体传热效果，使用电弧喷涂技术可以提高水冷壁的使用寿命，最多可以达到5年，这将降低了水冷璧出现爆管事故，也符合锅炉设备的整体检修周期。
4 结束语
由于锅炉水冷壁管是锅炉的主要受热面，因而其磨损也是锅炉受热面磨损最严重的部位之一，而且随着锅炉运行时间加长，锅炉水冷壁管磨损问题越突出。为了提高锅炉的热效率、延长锅炉的使用寿命，我们要采取措施尽可能减少和避免磨损，延缓锅炉运行周期，减少非计划停炉次数。如何在锅炉安全与经济运行之间选择最佳运行工况，有待于在今后的锅炉运行过程中，不断进行分析，总结经验，提高锅炉水冷壁管磨损控制和预防水平，降低是锅炉水冷壁爆管率，延长其使用寿命，实现锅炉安全、经济运行。
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论文作者:叶生玉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/7
标签：水冷论文; 锅炉论文; 磨损论文; 炉膛论文; 管壁论文; 水垢论文; 高温论文; 《基层建设》2018年第32期论文;