锅炉省煤器磨损及其防治措施
摘要：介绍了影响省煤器磨损的主要因素及防止省煤器磨损的技术措施，对大唐长春第二热电有限责任公司锅 炉省煤器在运行、检修中出现的磨损问题,选择合理的烟气流速，消除局部“烟气走廊”,定
期进行翻排检修，采用局 部防磨措施，有效地防止了省煤器的磨损，延长了锅炉安全运行周期。
关键词：省煤器;磨损；阻流板；防磨涂料
省煤器是利用锅炉尾部的热烟气来加热给水的 一种热交换器，可降低排烟温度，提高锅炉效率，节 约燃料，是大型锅炉上不可缺少的一个部件。大唐长 春第二热电有限责任公司从2008年1月至2010年
8月省煤器漏泄事故占“四管”漏泄事故的41.2%， 其中磨损占“四管”漏泄事故的23. 5%。省煤器的磨 损是由设计、制造、安装、运行及煤种等多方面因素 综合形成的结果，主要是飞灰磨损，磨损
部位都集中 在特定的区域，在运行中省煤器磨损程度具有不可 预知的特点，使机组不能安全连续运行，增加了检修 人员的劳动强度和维修费用，造成较大的经济损失。
1影响省煤器磨损的主要因素
1.1烟气流速
省煤器管壁的磨损与飞灰动能和飞灰撞击管壁 的频率成正比，飞灰动能与其速度二次方成正比，撞 击频率与其速度成正比，所以，管壁的磨损量与飞灰 的冲击速度三次方成正比关系。为了控制烟气流
速 不超过允许值，在尾部烟道加装烟气流速检测仪，能及时发现烟道流速情况做出调整，保证烟气流速不 超标。省煤器设计烟速最好不超过10 m/S;但如果 烟速过低，将会产生积灰，因此不能低于5 m/s。
1.2飞灰浓度
飞灰浓度高，灰粒撞击管壁的频率就高，磨损增 加，因此，管排磨损量与烟气中飞灰浓度成正比。烧灰分多的燃煤，磨损就相对严重，此外，飞灰浓度高 的局部区域磨损更严重。
1.3灰粒特性
在煤粉炉中，进入尾部烟道的烟气带有大量的 飞灰粒子，由于温度较低，这些飞灰粒子都具有一定 的硬度，当烟气冲击省煤器管排时，飞灰粒子就不断 地冲击管壁，逐步地使省煤器管壁减薄。磨损中
起主 要作用的是飞灰中那些较大颗粒，其次是具有足够 硬度和锐利棱角的颗粒，比球形颗粒磨损要严重许 多。灰粒磨损性能主要取决于灰中sio2的含量，当 其含量较高时，磨损显著加大。
1.4管排布置与结构方式
布置受热面时，考虑到管排受热膨胀间隙问题， 省煤器蛇形管弯头与炉墙之间留有一定的间隙；由 于安装时管排间距调整不均及墙体受热变形等原 因，省煤器管排与炉墙之间有40200 mm不等的 缝隙
。这些位置形成“烟气走廊”，局部流动阻力小， 烟气流速大于烟道断面上平均烟气速度，灰粒随之 加速。对于错列布置的管排，第2排每根管子正对第 1排两管之间，灰粒流人管排后，由于流通截面
的减 小，随烟氕一起被加速后直接冲击在第2排管子上， 致使第2排的磨损量比第1排大。
1.5飞灰撞击率
飞灰颗粒、密度大，烟气流速快，烟气粘度小等 因素，都会增加飞灰的撞击率。飞灰撞击率越大，磨 损越严重。
1.6其他因素
漏风、管子材料硬度、管壁温度、烟气成分、空气 预热器的局部堵灰、结焦使部分烟气通道堵塞等对 受热面磨损都具有一定的影响。
2防止省煤器磨损的措施
2.1防止局部流速过高
较高的烟气流速有助于提高省煤器的传热系 数，节省受热面积，但阻力损失和省煤器磨损增加， 管壁最大的磨损速度应小于0. 2 mm/a。降低烟气 流速的办法：扩大烟道，增加烟气流通面积；采用鳍
片式省煤器。
2.2控制煤粉细度
根据机组燃煤情况进行适当调整，避免因煤粉 过粗，燃烧不完全，造成飞灰中未燃尽颗粒增加而加 剧省煤器磨损。
2.3在易磨损部位加防磨装置
受热面管子磨损时在周界上磨损并不均匀，在 管子侧向30°60°处磨损最严重，此处的磨损量为 平均量的3倍，错列管排数量多时，第2排磨损量可 较平均值高50%。局部安装的防磨装置有：安装防
磨护罩、加装保护板或均流板、安装护帘、弯头部位 用耐火料浇注、焊接防磨圆钢、安装假排等。 '
2.4防止烟道漏风
锅炉尾部烟道由于其内部为负压状态，环境空 气可能通过空隙进人烟道，改变了烟道内部烟气的 理想状态，使烟气对省煤器管子进行冲刷，长时间运 行后管道磨损漏泄，高温段省煤器漏风量增加 10%
，磨损速度将加快25%。重点检查管道穿墙管、 空心梁、人孔门、炉墙、伸缩节等部位。
2.5选择合理的运行工况
在运行中，加强对锅炉的燃烧调整，降低飞灰可 燃物的含碳量，尽量避免锅炉超负荷运行，降低过剩 空气系数，加强设备维护，消除漏风。
3省煤器磨损治理实例
3.1调整结构，适当控制烟气流速
大唐长春第二热电有限责任公司3、4、5、6号锅 炉省煤器采用膜式省煤器代替传统的光管省煤器， 与1、2号炉光管省煤器进行比较，磨损数量相对较 少。采用膜式省煤器可增大管屏横向节距，降低烟
速 和阻力，使管屏总高度降低，有利于省煤器布置。于膜式省煤器管屏的绕流作用，使灰粒向气流中心 集中，最大限度地降低了飞灰对省煤器的磨损。用膜 式省煤器改造飞灰磨损严重的光管省煤器，
可保证 在总吸热量不变和排烟温度不升高的前提下，在限 定的尾部空间多布置受热面。以较薄的扁钢部分代 替管材，可使承压受热元件的金属耗量减少2 6 % , 总金属耗量减少1()%。
3.2定期进行翻排检修
为了节省检修费用，充分利用管排钢材的使用 价值，1号炉曾于2007年进行低温段省煤器翻排检 修，将已磨损的半个圆周翻排后处于烟气流的背面， 将未经磨损的半圆周翻排后处于烟气流的正面，承
受烟气磨损，省煤器使用周期延长了 60%80%。 3.3避免局部“烟气走廊”产生的磨损
大唐长春第二热电有限责任公司每次停炉组织 检修人员清除杂物，防止局部堵塞，对省煤器管排进 行水冲洗工作，将内部积灰冲洗干净，提高省煤器受 热面吸收、传热能力。光管省煤器管排主要调整
上部 悬吊板保证管排间距均匀，下部管排吊卡调整均匀 后焊接固定，使通过省煤器的烟气趋于均匀。鳍片式 省煤器管排间距调整时，上部不但调整悬吊板而且 在悬吊板中间位置增加一道拉筋，等距
焊接固定在 管排鳍片上，下方安装管排卡板，使得管排间距均 勻。在变形较严重的弯头位置增加卡板数量。通过 以上调整方法可有效避免局部“烟气走廊”产生的 磨损。
3.4采用局部防磨措施
a-加装边墙阻流板。在烟气走廊的人口，省煤 器管排弯头部位及缝隙较大的边墙安装阻流板，可 以增加对烟气的阻力，防止局部烟速过高。阻流板可 选厚度为3 mm、宽度不小于100 mm的碳钢板，沿
阻流板宽度中心线加工妇2 mm的圆孔，开孔位置 应避开受热面管束，避免烟气冲刷管排，同时应保证 足够的烟气流通截面积。阻流板安装标高应平行设 置在距管排上、下部管束40 mm的位置，单侧牢
固 焊接在炉墙上并设置加强立筋，防止阻流板烧裂、变 形、开焊、脱落。大唐长春第二热电有限责任公司 2009年利用1、2号炉小修期间在低温段省煤器两 侧弯头处安装阻流板，6号炉边墙位置安装阻
流板， 经过一个小修周期后，检查未发现附近管子有磨损 现象。
b.加装防磨盖板。省煤器在设计和安装过程 中，对会产生局部磨损的地方，均加装了防磨盖板， 安装时要固定一端焊接牢固，另一端焊接抱卡也要牢固，使得盖板即能自由膨胀，又能防止盖板脱落翘
起，两相接盖板的搭接部分应留有40 mm以上的膨 胀间隙。2007年1号炉低温段省煤器翻身检修时， 对易磨损的两侧三排所有管圈安装防磨盖板，在弯 头处安装360°正反扣接全防护防磨盖板，2009年
10 月拆除炉墙对1号炉低温段省煤器尾部弯头检査， 未发现磨损管段。
为防止烟气转折时由于离心力作用而浓缩的粗 灰粒对弯头的磨损，在弯头位置安装护帘板效果明 显，但是采用护帘板保护弯头时，蛇形管排的弯头必 须平齐，否则会在护帘后面形成新的“烟气走廊”。
c.局部采用防磨涂料。大唐长春第二热电有限 责任公司2005年开始使用冷喷高温耐磨蚀材料，它 是以超细微陶瓷粉、抗磨粒子等多种精选矿物质为 基料配以各种添加剂研制而成的双组份反应型无面
盐涂料。涂层经室温6 h固化后不脱落，耐热冲击，涂层随炉温上升烧结成耐磨能力极高的陶瓷结构， 喷枪的雾化作用，使得涂层更加致密、光滑。对磨损 较大的两侧弯头、空心梁等处着重进行喷涂
处理。采 用局部喷涂防磨效果较好，可有效保证一个检修期 内受热面管子的磨损量达到可控状态，经过部分修补，使用寿命可达一个大修期。