01.前言概述

循环流化床锅炉是继链条炉、煤粉炉发展起来的高效率、低污染的新炉型，因其燃烧效率高、煤种适应性广、负荷调节范围大、氮氧化物排放低、易于脱硫等优点而备受青睐，已在世界范围内得到了广泛的应用和推广。随着循环流化床燃烧技术的日益成熟，循环流化床锅炉也以其大量的运行实践被公认为极具发展前途的炉型之一，但磨损问题的突出，严重制约了该炉型长期经济的运行。

02.磨损问题

由于循环流化床锅炉炉内灰浓度高，通常为煤粉炉的几十倍、几百倍，甚至上千倍，因此循环流化床锅炉的磨损要比其他类型锅炉严重得多，受热面和耐火材料的防磨问题应特别重视。磨损问题解决得如何，直接关系到循环流化床锅炉设计的成败，也直接影响循环流化床锅炉机组的可利用率。

03.原因分析

根据磨损机理的不同，磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。冲蚀又有两种基本类型，分别叫做冲刷磨损和撞击磨损，这两种磨损的冲刷表面流失过程的微观形貌是完全不同的。

冲刷磨损是颗粒相对固体表面冲击角较小，甚至接近平行。颗粒垂直于固体表面的分速使得它锲入被冲击物体，而颗粒与固体表面相切的分速使得它沿固体表面滑动，两个分速合成的效果即起一种刨削的作用。如果被冲击物体经不起这种作用，即被切削掉一小块，如此经过大量、反复的作用，固体表面将产生磨损。撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角较大，或接近垂直时，以一定的速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变性显微裂纹，在长期大量的颗粒反复冲击下，逐渐使塑性变形层整片脱落而形成的磨损。

根据磨损方式不同，磨损又可分为两物体磨损、三物体磨损。在两物体磨损中，固体依靠自身动量撞击并冲刷壁面。在三物体磨损中，沿壁面运动的固体粒子受到粒子团的冲击，而粒子团则利用前者作为磨损介质来磨损受热面。虽然现在还没有充分理解循环流化床锅炉的磨损机理，但可以预测三物体磨损是造成循环流化床锅炉磨损的主要原因。三物体磨损可能发生在以下三种情况：颗粒富集以很大的密度沉降、供料足以产生很大的颗粒密度以及在颗粒流动容许范围内很大颗粒密度在磨损表面附近区域可以存在。

04.影响因素

循环流化床锅炉中煤灰颗粒对锅炉材料的磨损属于颗粒流的冲蚀，既有颗粒对炉内材料的撞击，又有高浓度含灰气流对材料的冲刷。循环流化床锅炉材料的磨损很大程度上取决于颗粒的尺寸、颗粒的形状、冲击速度、冲击角度、供料量、颗粒的强度及硬度等。另外磨损程度还与被冲击表面的材质有关，还受燃料特性、运行参数等的影响。