近年來(lái)，純低溫余熱發(fā)電站隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，暴露出最大的問(wèn)題是AQC鍋爐管箱的磨穿事故。2009年四川某水泥有限公司的7.5MW純低溫余熱發(fā)電站投入運(yùn)營(yíng)，該站為單壓系統(tǒng)，窯頭AQC鍋爐為立式，廢氣從上而下經(jīng)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器進(jìn)入鍋爐內(nèi)部，運(yùn)行期間曾發(fā)生過(guò)熱器和省煤器管箱磨穿事故，被迫解列運(yùn)行，運(yùn)營(yíng)成本增加。我公司針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，取得良好效果。

　　1）偏風(fēng)。初期檢查發(fā)現(xiàn)AQC鍋爐廢氣進(jìn)口處無(wú)導(dǎo)風(fēng)裝置，存在廢氣偏風(fēng)，過(guò)熱器局部管件磨損嚴(yán)重，引起磨穿泄漏。隨后對(duì)磨穿的管件進(jìn)行焊堵隔離，同時(shí)用75mm角鐵在進(jìn)風(fēng)口處安裝了導(dǎo)風(fēng)裝置，四川某水泥廠AQC鍋爐進(jìn)風(fēng)口處的導(dǎo)風(fēng)葉片，是由300多根75mm角鐵組成。運(yùn)行半年后，陸續(xù)出現(xiàn)角鐵磨斷的現(xiàn)象。
　　2）導(dǎo)風(fēng)裝置損壞。經(jīng)過(guò)半年的運(yùn)行，過(guò)熱器再次出現(xiàn)磨穿泄漏。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)安裝的角鐵導(dǎo)風(fēng)裝置大面積變形，局部磨斷，再次產(chǎn)生偏風(fēng)效應(yīng)。關(guān)于磨損的機(jī)理，文獻(xiàn)研究認(rèn)為：含塵氣體對(duì)磨損量的關(guān)系是，磨損量與風(fēng)速的三次方成正比，風(fēng)速越高，磨損量越大；粉塵質(zhì)量濃度對(duì)磨損呈線性關(guān)系；粒徑越大，磨損越大，其中當(dāng)粉塵粒徑dp=（90±2）μm時(shí)磨損最大，dp=5~10μm時(shí)，磨損量無(wú)明顯變化。因此降低了窯頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以減少磨損，延長(zhǎng)AQC鍋爐使用周期。有人擔(dān)心降低風(fēng)速后會(huì)影響發(fā)電量，其實(shí)從熱功效率角度看，減少風(fēng)量的同時(shí)，廢氣溫度會(huì)大幅升高，發(fā)電量是一樣的。

        上述兩種措施的實(shí)施，可有效地減少磨損。但若運(yùn)行時(shí)間增加，仍然面臨管箱磨穿泄漏的問(wèn)題。經(jīng)分析，借鑒目前立磨磨輥軸保護(hù)套和選粉機(jī)固定導(dǎo)向葉片上的防磨做法，在現(xiàn)有條件下，在導(dǎo)風(fēng)葉片上焊接7mm厚（根據(jù)客戶(hù)要求的使用壽命長(zhǎng)短，調(diào)整陶瓷厚度）的耐磨陶瓷片，用以保護(hù)角鐵導(dǎo)風(fēng)裝置。
        針對(duì)導(dǎo)風(fēng)葉片結(jié)構(gòu)和高溫工況，將采用耐磨性好的耐磨陶瓷，其次陶瓷的固定方式采用可靠的安裝方式，此安裝方式要求較高，必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件：
　　（1）   陶瓷質(zhì)量好，采用干壓成型的鉻剛玉陶瓷，硬度高，韌性強(qiáng)，燒結(jié)時(shí)不變形；
　　（2）    燕尾條要好，燕尾條的材質(zhì)要求有良好的熱穩(wěn)定性，不容易變形，固定陶瓷時(shí)要容易穿進(jìn)去，裝配精度要求高；
　　下圖為焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導(dǎo)風(fēng)板，圖1。

 

 

圖1　焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導(dǎo)風(fēng)板樣式、成品

        由圖1可見(jiàn)，將設(shè)計(jì)成角鐵單邊形狀的燕尾型陶瓷片焊接在角鐵內(nèi)部，這種工藝表面平整，瓷片之間無(wú)縫隙，比起焊接中間有孔洞陶瓷的技術(shù)更先進(jìn)，更可靠。優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比如下：
        （1）固定方式采用機(jī)床燕尾導(dǎo)軌技術(shù)，將原先的點(diǎn)焊接技術(shù)改為燕尾條固定，增加固定面，燕尾條不會(huì)熱變形，沒(méi)有虛焊，裝配精度高，陶瓷表面無(wú)縫隙；
        （2）以前采用中間留有Φ8mm孔洞的陶瓷，固定方式為點(diǎn)焊接的方式，焊接時(shí)在陶瓷孔洞內(nèi)放置螺栓墊片，而且還要用CO2保護(hù)焊將螺栓墊片與角鐵焊接，再擰上陶瓷螺帽將孔洞填平，這種程序繁瑣，不容易操作，焊接點(diǎn)存在虛焊也沒(méi)法檢測(cè)，安裝完陶瓷后，表面不平整，孔洞上的陶瓷螺帽在高溫下特別容易脫落，且給風(fēng)力磨損留有機(jī)會(huì)，并不能完全解決磨損之難題。如果采用焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導(dǎo)風(fēng)板，設(shè)備使用壽命增長(zhǎng)，使用一年后用游標(biāo)卡尺測(cè)量陶瓷片厚度沒(méi)有變化，平整無(wú)脫落，耐磨性能和熱穩(wěn)定性能較好。

        從磨損機(jī)理考慮，降低風(fēng)速、粉塵濃度和粒徑均能減少磨損。在高溫高粉塵濃度的工況下，用焊接耐磨陶瓷襯板在導(dǎo)風(fēng)葉片上保護(hù)導(dǎo)風(fēng)裝置，可防止氣體出現(xiàn)偏流效應(yīng)，從而降低磨損速度；生產(chǎn)操作上，通過(guò)降低系統(tǒng)拉風(fēng)量，降低粉塵運(yùn)動(dòng)速度和粉塵總量，改善了工況。兩者相結(jié)合，可以降低AQC鍋爐管箱的磨損，延長(zhǎng)使用周期5年以上，每年可節(jié)約幾十萬(wàn)的導(dǎo)風(fēng)葉片和過(guò)熱器管箱的維護(hù)費(fèi)用。