【技术改造】导风叶片安装耐磨陶瓷片延长锅炉管箱使用寿命

1 存在问题

2009年某公司7.5MW纯低温余热发电站投入运营，该站为单压系统，窑头AQC锅炉为立式，废气从上而下经过热器、蒸发器和省煤器进入锅炉内部，运行期间曾发生过热器和省煤器管箱磨穿事故，被迫解列运行，增加了运营成本。

2 原因分析和应对措施

1）偏风。初期检查发现AQC锅炉废气进口处无导风装置，存在废气偏风，过热器局部管件磨损严重，引起磨穿泄漏。随后对磨穿的管件进行焊堵隔离，同时用75mm角铁在进风口处安装了导风装置。运行半年后，陆续出现角铁磨断的现象。

2）导风装置损坏。经过半年的运行，过热器再次出现磨穿泄漏。停机检查发现安装的角铁导风装置大面积变形，局部磨断，再次产生偏风效应。关于磨损的机理，文献研究认为：含尘气体对磨损量的关系是，磨损量与风速的三次方成正比，风速越高，磨损量越大；粉尘质量浓度对磨损呈线性关系；粒径越大，磨损越大，其中当粉尘粒径dp=（90±2）μm时磨损最大，dp=5~10μm时，磨损量无明显变化。因此降低了窑头排风机转速以减少磨损，延长了AQC锅炉使用周期。

3 导风板安装耐磨陶瓷片

上述两种措施的实施，可有效地减少磨损。但若运行时间增加，仍然面临管箱磨穿泄漏的问题。经分析，借鉴目前风管防磨做法，在现有条件下，在导风叶片上安装5mm厚的耐磨陶瓷片，用以保护角铁导风装置。针对导风叶片结构和高温工况，改进设计了一种陶瓷导风板。（见图）

由图可见，将设计成角铁单边形状的瓷片贴在角铁上，瓷片中间留Φ8mm孔洞，先在孔洞内放置螺栓垫片，用CO2保护焊将螺栓垫片与角铁焊接，再拧上陶瓷螺帽将孔洞填平，保护焊点。本次改造总费用约5万元，经一年多的使用，用游标卡尺测量陶瓷片厚度没有变化，平整无脱落，耐磨性能和热稳定性能较好。

4   结束语

从磨损机理考虑，降低风速、粉尘浓度和粒径均能减少磨损。在高温高粉尘浓度的工况下，用耐磨陶瓷片贴在导风叶片上保护导风装置，可防止气体出现偏流效应，从而降低磨损速度；生产操作上，通过降低系统拉风量，降低粉尘运动速度和粉尘总量，改善了工况。两者相结合，可以降低AQC锅炉管箱的磨损，延长使用周期3年以上，每年可节约导风叶片和过热器管箱的维护费用35万元。