在生物質鍋爐的運行體系中,省煤器肩負著回收余熱、提升熱效率的重任。然而,長期運行過程中,省煤器面臨著磨損故障的挑戰(zhàn),這對其性能和鍋爐的穩(wěn)定運行都有著重要影響。深入了解省煤器磨損故障,有助于及時采取措施,保障設備正常運行。
一、磨損類型及成因
1.沖刷磨損:這是省煤器最常見的磨損類型。生物質鍋爐燃燒產生的煙氣中攜帶大量粉塵顆粒,當高速煙氣經過省煤器管束時,粉塵顆粒會持續(xù)撞擊管束表面。在煙氣轉彎處以及管束排列不規(guī)整的部位,煙氣流速分布不均,局部流速過高,導致粉塵對管束的沖刷作用加劇。例如,在省煤器的進口段,煙氣集中進入,流速較高,此處的管束更容易遭受沖刷磨損。長期的沖刷磨損會使管束表面逐漸變薄,甚至出現(xiàn)穿孔。
2.振動磨損:省煤器在運行時,可能會因風機振動、煙氣脈動等外界因素而產生振動。當省煤器的固有頻率與外界激勵頻率接近時,就會引發(fā)共振現(xiàn)象。共振使得管束產生較大的振動位移,導致管束與支撐件、相鄰管束之間頻繁碰撞摩擦,進而造成磨損。此外,若省煤器的安裝不夠牢固,也會增加振動磨損的風險。
3.氣流激振磨損:煙氣在省煤器管束間流動時,會在管束后部形成交替脫落的旋渦,產生周期性的交變作用力。當這種交變作用力的頻率與管束的固有頻率接近時,會引起管束的強烈振動,導致管束與其他部件摩擦,產生磨損。這種磨損通常發(fā)生在管束的中部區(qū)域,且磨損痕跡較為均勻。
二、磨損帶來的影響
1.降低設備可靠性:省煤器磨損后,管壁變薄,強度降低,難以承受正常的工作壓力,容易出現(xiàn)泄漏等故障,導致設備停機維修,影響生物質鍋爐的連續(xù)穩(wěn)定運行。頻繁的故障維修不僅增加了維護成本,還可能影響生產進度。
2.影響傳熱效率:磨損會破壞省煤器管束表面的光滑度,使傳熱熱阻增大,熱量傳遞效率降低。這意味著省煤器回收余熱的能力下降,進入鍋爐的給水無法得到充分預熱,進而降低鍋爐的整體熱效率,增加燃料消耗。
3.縮短設備使用壽命:嚴重的磨損會使省煤器管束快速損壞,需要提前更換,大大縮短了省煤器的使用壽命,增加了設備更新成本。
三、預防磨損的措施
1.優(yōu)化煙氣流速:合理設計省煤器的結構,調整煙氣通道,使煙氣流速均勻分布,避免局部流速過高。同時,根據(jù)生物質鍋爐的實際運行情況,適當降低煙氣流速,減少粉塵對管束的沖刷作用。
2.安裝防磨裝置:在易磨損部位,如管束的迎風面、煙氣轉彎處等,安裝防磨護瓦、防磨套管等裝置,保護管束免受粉塵的直接沖刷。這些防磨裝置可以定期更換,降低設備整體的磨損程度。
3.增強設備穩(wěn)定性:確保省煤器的安裝牢固,減少振動源。對風機等設備進行定期維護和調試,避免因設備故障引發(fā)的振動。此外,可以通過增加支撐件、優(yōu)化支撐結構等方式,提高省煤器的整體穩(wěn)定性,減少振動磨損。
4.控制燃料質量:選擇雜質含量低、顆粒均勻的生物質燃料,減少煙氣中粉塵的含量和顆粒大小,從而降低粉塵對省煤器的沖刷磨損。
生物質鍋爐省煤器的磨損故障是影響其性能和壽命的重要因素。通過了解磨損類型、成因及影響,并采取有效的預防措施,可以降低磨損風險,保障省煤器的正常運行,提高生物質鍋爐的運行效率和經濟效益。