近年來，純低溫余熱發電站隨著運行時間的延長，暴露出最大的問題是AQC鍋爐管箱的磨穿事故。2009年四川某水泥有限公司的7.5MW純低溫余熱發電站投入運營，該站為單壓系統，窯頭AQC鍋爐為立式，廢氣從上而下經過熱器、蒸發器和省煤器進入鍋爐內部，運行期間曾發生過熱器和省煤器管箱磨穿事故，被迫解列運行，運營成本增加。我公司針對此問題進行了改進，取得良好效果。

　　1）偏風。初期檢查發現AQC鍋爐廢氣進口處無導風裝置，存在廢氣偏風，過熱器局部管件磨損嚴重，引起磨穿泄漏。隨后對磨穿的管件進行焊堵隔離，同時用75mm角鐵在進風口處安裝了導風裝置，四川某水泥廠AQC鍋爐進風口處的導風葉片，是由300多根75mm角鐵組成。運行半年后，陸續出現角鐵磨斷的現象。
　　2）導風裝置損壞。經過半年的運行，過熱器再次出現磨穿泄漏。停機檢查發現安裝的角鐵導風裝置大面積變形，局部磨斷，再次產生偏風效應。關于磨損的機理，文獻研究認為：含塵氣體對磨損量的關系是，磨損量與風速的三次方成正比，風速越高，磨損量越大；粉塵質量濃度對磨損呈線性關系；粒徑越大，磨損越大，其中當粉塵粒徑dp=（90±2）μm時磨損最大，dp=5~10μm時，磨損量無明顯變化。因此降低了窯頭排風機轉速以減少磨損，延長AQC鍋爐使用周期。有人擔心降低風速后會影響發電量，其實從熱功效率角度看，減少風量的同時，廢氣溫度會大幅升高，發電量是一樣的。

        上述兩種措施的實施，可有效地減少磨損。但若運行時間增加，仍然面臨管箱磨穿泄漏的問題。經分析，借鑒目前立磨磨輥軸保護套和選粉機固定導向葉片上的防磨做法，在現有條件下，在導風葉片上焊接7mm厚（根據客戶要求的使用壽命長短，調整陶瓷厚度）的耐磨陶瓷片，用以保護角鐵導風裝置。
        針對導風葉片結構和高溫工況，將采用耐磨性好的耐磨陶瓷，其次陶瓷的固定方式采用可靠的安裝方式，此安裝方式要求較高，必須滿足兩個條件：
　　（1）   陶瓷質量好，采用干壓成型的鉻剛玉陶瓷，硬度高，韌性強，燒結時不變形；
　　（2）    燕尾條要好，燕尾條的材質要求有良好的熱穩定性，不容易變形，固定陶瓷時要容易穿進去，裝配精度要求高；
　　下圖為焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導風板，圖1。

 

 

圖1　焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導風板樣式、成品

        由圖1可見，將設計成角鐵單邊形狀的燕尾型陶瓷片焊接在角鐵內部，這種工藝表面平整，瓷片之間無縫隙，比起焊接中間有孔洞陶瓷的技術更先進，更可靠。優劣勢對比如下：
        （1）固定方式采用機床燕尾導軌技術，將原先的點焊接技術改為燕尾條固定，增加固定面，燕尾條不會熱變形，沒有虛焊，裝配精度高，陶瓷表面無縫隙；
        （2）以前采用中間留有Φ8mm孔洞的陶瓷，固定方式為點焊接的方式，焊接時在陶瓷孔洞內放置螺栓墊片，而且還要用CO2保護焊將螺栓墊片與角鐵焊接，再擰上陶瓷螺帽將孔洞填平，這種程序繁瑣，不容易操作，焊接點存在虛焊也沒法檢測，安裝完陶瓷后，表面不平整，孔洞上的陶瓷螺帽在高溫下特別容易脫落，且給風力磨損留有機會，并不能完全解決磨損之難題。如果采用焊接式燕尾型耐磨陶瓷的防磨導風板，設備使用壽命增長，使用一年后用游標卡尺測量陶瓷片厚度沒有變化，平整無脫落，耐磨性能和熱穩定性能較好。

        從磨損機理考慮，降低風速、粉塵濃度和粒徑均能減少磨損。在高溫高粉塵濃度的工況下，用焊接耐磨陶瓷襯板在導風葉片上保護導風裝置，可防止氣體出現偏流效應，從而降低磨損速度；生產操作上，通過降低系統拉風量，降低粉塵運動速度和粉塵總量，改善了工況。兩者相結合，可以降低AQC鍋爐管箱的磨損，延長使用周期5年以上，每年可節約幾十萬的導風葉片和過熱器管箱的維護費用。