電站鍋爐中采用四角布置直流燃燒器，一般情況下噴口附近的水冷壁管子容易發(fā)生局部磨損。其特征是：局部磨損面積比其它受熱面(過熱器、省煤器等)管子大；磨損面減薄后在管內高壓爐水作用下翻開，呈開窗狀泄漏點，造成大量爐水噴入爐膛。如果泄漏發(fā)生在上一次風噴口附近，則爐膛火焰馬上被水澆滅；如果泄漏發(fā)生在下二次風噴口附近，也會因為鍋爐保持不了水位而被迫緊急停爐。所以對于單元制機組來說，噴口附近的水冷壁磨損會造成停爐停機事故，給電網(wǎng)的安全帶來威脅。

　　1噴口附近水冷壁磨損實例

　　牡丹江第二發(fā)電廠HG410/1009型鍋爐，四角切圓燃燒，在上二次風噴口右側的水冷壁上發(fā)生過局部磨損曾引起泄漏，泄漏面積(長×寬)170mm×45mm，導致停爐停機事故。

　　水冷壁規(guī)格φ60×5mm，局部磨損發(fā)生在噴口右側第4～8根水冷壁管子上；磨損長度在130～340mm范圍內，離噴口較遠的第8根管子磨損面積較大，反之則較?。怀?根管子爆管，其余4根管子磨損最深已達1.8～3.0mm；磨損面下線基本與上二次風噴口下傾角度線對應。

　　一、二次風噴燃器采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼板焊制成，廠家設計的一、二次風速(冷態(tài))分別為23～23m/s和44～46m/s。噴口檢查：一次風噴口正常；二次風噴口上邊左側已經(jīng)燒毀變形，并向下塌腰(最大約40mm)，噴口左側鋼板向水冷壁變形約10mm，噴口里面接口處的二次風管上下左右都已經(jīng)變形，呈波浪狀。

　　2原因分析

　　2.1噴口出口射流與水冷壁的夾角

　　直流噴燃器以一定角度布置在爐膛四角上，在爐內旋轉氣流的作用下，噴口出口射流兩側的補氣條件是不一樣的，形成作用于射流側面的壓力差，使射流向壓力較低一側偏轉，因此噴口出口射流兩側與水冷壁之間的夾角，分為小角和大角。做爐內空氣動力場試驗，在設計工況下測得爐內實際旋轉速度圓大小為φ5.50～6.25m，噴口出口大、小夾角分別約為31°和4～5°?？梢娦〗莻葰饬鞲烤嗨浔诤芙?，如果操作不當或爐內旋轉速度圓直徑偏大，氣流就要沖刷水冷壁。

　　2.2噴口處的溫度

　　在鍋爐額定負荷下，測試下二次風口的溫度：測試探頭在噴燃器內距噴口端面1m，熱風門全開，測得溫度為320℃；探頭至噴口端面，熱風門全開，溫度為540℃，熱風門全關，此時溫度為832℃。爐膛最高溫度在1600℃左右，上二次風噴口對應中心火焰位置。由此可見，如果鍋爐在額定負荷下，上二次風門全關時，其噴口處溫度將遠遠超過下二次風口的溫度(估計在1000℃左右)。

　　2.3噴口的材質

　　噴口采用1Cr18Ni9Ti爐用耐熱鋼板。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗處于溫度相對較低的下二次風噴口，也經(jīng)常發(fā)生燒變形的情況?？梢?Cr18Ni9Ti只適用于溫度在600℃以下的工作環(huán)境。

　　2.4二次風氣流主導作用

　　二次風射流噴出后，不斷卷吸周圍的空氣，因為二次風風速較高，大約是一次風的2倍，所以也不斷卷吸位于上下的一次風粉混合物。如果二次風刷墻，則卷吸的煤粉就會磨水冷壁，管子的磨損量與煙氣流速成3次方，因此噴口附近水冷壁的磨損一般都發(fā)生在二次風附近。從水冷壁磨損的情況可以看出，磨損位于二次風射流的下邊(再下面是上一次風)，其磨損面正確地反映了一次風中的部分煤粉被卷吸到二次風后所留下的痕跡。

　　2.5噴口處水冷壁結構

　　HG410/1009型鍋爐其噴口出口端面深入爐膛僅100mm(與四角頂點的距離)，噴口氣流的根部基本上是貼著水冷壁。當出現(xiàn)噴口變形、爐內切圓直徑偏大以及操作等原因使氣流偏轉時，都可能造成水冷壁的磨損?？梢奌G410/1009型鍋爐，噴燃器的布置不盡合理。