“金梁”格栅防磨的技术特点

日期:2021-04-29 浏览:362

  武汉永平科技有限公司是一家从事CFB锅炉防磨增效、节能环保技术研究和推广应用的高新技术企业。针对锅炉运行磨损严重的问题,我公司研发出了导热型格栅防磨技术,并获得相关国家专利16项(其中,核心技术专:ZL201410300048.4,ZL201420350767.2,ZL201410300145.3)。同时我公司也是中国电力行业标准 DL/T 1906-2018《循环流化床锅炉防磨技术导则》以及电力行业标准 DL/T 1035.5-2018《循环流化床锅炉检修导则》的参编单位,且防磨产品在国家工商总局注册了“金梁”牌商标。

  “金梁””格栅防磨技术开创了主动式防磨增效的新技术领域,能使锅炉检修周期延长五倍以上,从原来的连续运行不足4000小时,延长到20000小时以上,节能降耗的同时,极大提高了锅炉设备的安全性和经济性。

  “金梁”格栅防磨技术介绍

  


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  格栅示意图(双流场效应)

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  防磨格栅参考图

  “金梁”格栅防磨技术是在水冷壁表面沿水平方向和垂直方向,装设合金格栅板形成网格式格栅,优化水冷壁表面流场,消除局部涡流,降低气固两相流贴壁运动速度,减小物料颗粒对水冷壁的切削力,从而有效控制水冷壁磨损问题的一种主动防磨技术。

  运行模拟----速度因素

  

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模拟运行图

  通过运行模拟,CFB锅炉在运行时颗粒速度分布如下:其总体颗粒运行速度分布:布风板以上颗粒速度较大,越往上速度越低,而旋风分离器附近颗粒则会再次加速。

  颗粒垂直方向速度分布:炉膛下部颗粒垂直方向速度较高,上部粒子速度较低,而后墙密相区及边角颗粒垂直方向速度明显较大。

  锅炉模拟分析----浓度因素

  CFB锅炉在运行过程中,炉内参与循环的物料约为其单位时间入炉煤量的30倍。

  通过运行模拟分析,发现炉内循环灰浓度分布特征如下:

  

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  炉内颗粒浓度和运动速度分布特征如下:

  1. 在同一水平高度:

  中心浓度较小,向上运动;边壁附近浓度大,通常向下高速流动。

  2.炉内轴向:

  在边壁附近的颗粒浓度:上小下大;在边壁附近的颗粒速度:上低下高。

  锅炉模拟分析----浓度因素

  根据以上研究,结合锅炉的易磨损区域,导致炉内快速磨损的主要因素:硬度因素 ----- 燃料与循环物料本身决定,客观存在无法改变浓度因素 ----- 锅炉循环运行的特性决定,也无法改变速度因素 ----- 锅炉高效运行需要高风量参与,总体上无法改变。

  关键点:水冷壁磨损只发生在水冷壁与物料颗粒接触的表层,造成水冷壁磨损的是贴壁物料流(气固两相流),其流速是可以加以控制的,只要控制住贴壁物料颗粒的高流速,就能有效防止水冷壁快速磨损。据此,我们展开深入研究和探索---金梁格栅防磨技术因此应运而生。

  “金梁”格栅防磨理论依据

  磨损量公式:

  

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  其中,T —磨损量,g/㎡;

  u—灰渣浓度, g/m3;

  w—气固流速, m/s;

  t—时间, h;

  n—飞灰撞击率

  k—磨损系数;

  c—灰渣磨损系数(与灰渣组成密切相关);

  结论:根据磨损量公式,可知锅炉磨损的主要变量为物料流速,如能有效控制住水冷壁表面的物料流速,那么就可以遏制住水冷壁表面的磨损问题。

  “金梁” 格栅防磨技术特点

  

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使用格栅防磨前后对比图

  1.主动防磨理念新颖、防磨彻底该技术通过优化水冷壁表面流场,消除局部涡流及高速贴壁流,实现有效防磨。技术方案根据不同锅炉运行及磨损特点一炉一设计,对循环流化床锅炉磨损标本兼治。保证锅炉在高负荷下长周期运行,并增加锅炉的燃料适应性(如加大矸石等掺烧比例)。

  2.格栅防磨使用寿命长防磨格栅板由我司研发的新型稀土合金材料精密铸造而成:有抗高温磨损,抗高温氧化,抗高温蠕变,焊接指数高等特点。焊接能达到与母材的等强匹配,1250℃高温下依旧稳固可靠,抗拉强度≥560MP 。

  3.吸热、导热性能良好防磨格栅板是金属合金材料,直接焊接在水冷壁表面,具有良好的吸热和导热性能,有利于炉内热交换。

  4.施工周期短、工作界面友好我司施工技术人员均经过专业技能培训,熟练掌握施工工艺,能高效的完成施工(如240T/H锅炉全炉膛施工最快仅需3天)。炉内施工作业面友好,施工过程中无噪音和粉尘污染,可交叉施工,可结合锅炉临修、小修进行,非常灵活。

  使用格栅防磨技术,实现锅炉安全长周期运行!


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