2.3.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在缺陷

流化床鍋爐尾部煙道設(shè)計(jì)存在問題，在省煤器上方存在一轉(zhuǎn)彎煙道，煙氣在轉(zhuǎn)彎煙道內(nèi)流動(dòng)時(shí)灰塵所受下降力是顆粒偏析力和顆粒本身重力之和，下降力要遠(yuǎn)大于灰塵顆粒的水平推動(dòng)力，下降速度較大，因此灰塵顆粒在下降力的作用下，灰塵顆粒在煙道截面上分布呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)，在速度終端灰塵濃度大，轉(zhuǎn)變煙道起端灰塵濃度低；另一方面，煙氣在省煤器上方轉(zhuǎn)彎處，部分灰顆粒碰到煙道墻壁時(shí)，瞬時(shí)速度為零，部分灰顆粒順墻壁面下流，在流動(dòng)過程中，由于煙氣的擾流，灰塵顆粒在壁面位置二次飛揚(yáng)，灰塵濃度較大，雖然循環(huán)流化床鍋爐裝有旋風(fēng)分離器，但分離器未能收集而進(jìn)入尾部煙道的飛灰濃度仍然很高，達(dá)4kg/m3，由于實(shí)際運(yùn)行中分離器效率偏離設(shè)計(jì)效率，進(jìn)入尾部煙道的大顆粒也較多，因而造成磨損的強(qiáng)度大，加大了此位置的磨損程度。

2.3.2煙氣流速高

在轉(zhuǎn)彎煙道處，煙氣流速較高，設(shè)計(jì)為8.33m/s，在實(shí)際運(yùn)行過程中，運(yùn)行工況要較設(shè)計(jì)工況復(fù)雜，送風(fēng)量及引風(fēng)量要高于設(shè)計(jì)風(fēng)量，造成實(shí)際煙氣流速要高于設(shè)計(jì)流速，灰塵顆粒的絕對(duì)速度是煙氣垂直速度加顆粒終端速度(重力加速度)，比爐膛內(nèi)煙氣是上升氣流時(shí)的絕對(duì)速度要高，根據(jù)試驗(yàn)表明，磨損速率與顆粒速度的n次方成正比，如果煙氣流速與灰塵顆粒速度相等，則n=3，煙氣流速越大，灰塵顆粒要高于煙氣流速，導(dǎo)致省煤器等尾部受熱面的磨損加重。

2.3.3管束設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的影響

煙氣流動(dòng)方向見圖1，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，錯(cuò)列管束第二排的磨損量比排磨損量約大2倍，順列的磨損量要小于錯(cuò)列的磨損量。順列和錯(cuò)列的管束排的局部磨損量基本相似，位于θ=45°～60°之間，而對(duì)于錯(cuò)列管束第二排來說，局部磨損量位于θ=30°～45°之間，顆粒度越大，θ角卻越小。

因此，該鍋爐省煤器磨損主要是由于設(shè)計(jì)存在缺陷與煙氣流速高造成的，在每次檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)其煙氣明顯分布不均勻，在轉(zhuǎn)彎煙道處的省煤器受煙氣沖刷后磨損程度大，而在其流動(dòng)方向的省煤器磨損程度要輕得多，使省煤器壽命只有2～3年。

3 解決方案

從以上分析可知，要降低尾部煙道受熱面的磨損量，要從以下幾個(gè)方面著手：一是降低尾部煙氣流速；二是使煙氣氣流均勻分布，降低速度場(chǎng)和飛灰濃度場(chǎng)的不均勻性，采取以下方案。

3.1均布?xì)饬?/p>

在轉(zhuǎn)彎煙道處增加均流裝置，使煙氣在此處流動(dòng)方向發(fā)生變化，由斜方向流動(dòng)經(jīng)均流板后改變?yōu)榇怪笔∶浩髁鲃?dòng)，使尾部煙道處灰塵顆粒分布均勻：這是由于在轉(zhuǎn)彎煙道安裝均流裝置，把煙氣流經(jīng)均流板由一股均勻分布為幾股，灰塵顆粒在流動(dòng)過程碰到均流板后，瞬時(shí)速度變?yōu)榱?，順每塊均流板流下，在均流板下方由于煙氣流的擾動(dòng)，順均流板流下的灰塵顆粒被煙氣流帶動(dòng)引起二次飛揚(yáng)，由于灰塵顆粒是分幾股流下，在灰塵飛揚(yáng)過程灰塵顆粒在省煤器上被均勻分布，避免局部灰塵濃度過高，增加了磨損量，如圖3所示。

3.2安裝假管

在上組省煤器管束上方加二排假管，采用錯(cuò)列布置，排列方式和省煤器排列方式一樣。根據(jù)以上分析，錯(cuò)列管排的第二排要比排的磨損量要大一倍，增加兩排假管束，使煙氣流在經(jīng)過假管時(shí)，使對(duì)省煤器管的磨損轉(zhuǎn)為對(duì)假管的磨損，而且由于兩排假管起到均布煙氣流的作用，并增加了阻力，降低了煙氣流在省煤器上方的速度，大大降低了省煤器管的磨損程度，見圖4。

2002年6月份對(duì)一臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行了改造后并運(yùn)行，2002年11月份停爐檢查，經(jīng)過近5個(gè)月的運(yùn)行省煤器管磨損程度大大減輕，省煤器再?zèng)]有發(fā)生泄漏，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，提高了經(jīng)濟(jì)效益。