在生物质锅炉的运行体系中,省煤器肩负着回收余热、提升热效率的重任。然而,长期运行过程中,省煤器面临着磨损故障的挑战,这对其性能和锅炉的稳定运行都有着重要影响。深入了解省煤器磨损故障,有助于及时采取措施,保障设备正常运行。
一、磨损类型及成因
1.冲刷磨损:这是省煤器最常见的磨损类型。生物质锅炉燃烧产生的烟气中携带大量粉尘颗粒,当高速烟气经过省煤器管束时,粉尘颗粒会持续撞击管束表面。在烟气转弯处以及管束排列不规整的部位,烟气流速分布不均,局部流速过高,导致粉尘对管束的冲刷作用加剧。例如,在省煤器的进口段,烟气集中进入,流速较高,此处的管束更容易遭受冲刷磨损。长期的冲刷磨损会使管束表面逐渐变薄,甚至出现穿孔。
2.振动磨损:省煤器在运行时,可能会因风机振动、烟气脉动等外界因素而产生振动。当省煤器的固有频率与外界激励频率接近时,就会引发共振现象。共振使得管束产生较大的振动位移,导致管束与支撑件、相邻管束之间频繁碰撞摩擦,进而造成磨损。此外,若省煤器的安装不够牢固,也会增加振动磨损的风险。
3.气流激振磨损:烟气在省煤器管束间流动时,会在管束后部形成交替脱落的旋涡,产生周期性的交变作用力。当这种交变作用力的频率与管束的固有频率接近时,会引起管束的强烈振动,导致管束与其他部件摩擦,产生磨损。这种磨损通常发生在管束的中部区域,且磨损痕迹较为均匀。
二、磨损带来的影响
1.降低设备可靠性:省煤器磨损后,管壁变薄,强度降低,难以承受正常的工作压力,容易出现泄漏等故障,导致设备停机维修,影响生物质锅炉的连续稳定运行。频繁的故障维修不仅增加了维护成本,还可能影响生产进度。
2.影响传热效率:磨损会破坏省煤器管束表面的光滑度,使传热热阻增大,热量传递效率降低。这意味着省煤器回收余热的能力下降,进入锅炉的给水无法得到充分预热,进而降低锅炉的整体热效率,增加燃料消耗。
3.缩短设备使用寿命:严重的磨损会使省煤器管束快速损坏,需要提前更换,大大缩短了省煤器的使用寿命,增加了设备更新成本。
三、预防磨损的措施
1.优化烟气流速:合理设计省煤器的结构,调整烟气通道,使烟气流速均匀分布,避免局部流速过高。同时,根据生物质锅炉的实际运行情况,适当降低烟气流速,减少粉尘对管束的冲刷作用。
2.安装防磨装置:在易磨损部位,如管束的迎风面、烟气转弯处等,安装防磨护瓦、防磨套管等装置,保护管束免受粉尘的直接冲刷。这些防磨装置可以定期更换,降低设备整体的磨损程度。
3.增强设备稳定性:确保省煤器的安装牢固,减少振动源。对风机等设备进行定期维护和调试,避免因设备故障引发的振动。此外,可以通过增加支撑件、优化支撑结构等方式,提高省煤器的整体稳定性,减少振动磨损。
4.控制燃料质量:选择杂质含量低、颗粒均匀的生物质燃料,减少烟气中粉尘的含量和颗粒大小,从而降低粉尘对省煤器的冲刷磨损。
生物质锅炉省煤器的磨损故障是影响其性能和寿命的重要因素。通过了解磨损类型、成因及影响,并采取有效的预防措施,可以降低磨损风险,保障省煤器的正常运行,提高生物质锅炉的运行效率和经济效益。