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循环流化床锅炉炉膛磨损机理与影响要素

1. 循环流化床锅炉炉膛磨损机理与影响要素

1.1

磨损的概念与办法在循环流化床锅炉中大颗粒由于机械效果,或伴有化学或电的效果,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。根据磨损机理不相同,磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、触摸疲惫磨损、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构成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。冲蚀又有两种底子类型,分别叫做冲刷磨损和碰击磨损,这两种磨损的冲刷表面丢掉过程的微观描摹是彻底不相同的。冲刷磨损是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至靠近平行。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,两个分速构成2的效果即起一种刨削的效果。假如被冲击物体经不起这种效果,即被切削掉一小块,如此通过许多、重复的效果,固体表面将发作磨损。碰击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大,或靠近垂直时,以一定的速度碰击固体表面使其发作细微的塑性变性或显微裂纹,在长期许多的颗粒重复冲击下,逐渐使塑性变性层整片坠落而构成的磨损。根据磨损办法不相同,磨损又可分为两物体磨损、三物体磨损。在两物体磨损中,固体依托自身动量碰击并冲刷壁面。

虽然如今还没有充沛了解循环流化床锅炉的磨损机理,但可以猜想物体磨损是构成循环流化床锅炉磨损的首要缘由三物体磨损可能发作在以下三种情况:颗粒富集以很大的密度沉降、供料足以发作很大的颗粒密度以及在颗粒活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。

1.2磨损的影响要素

循环流化床锅炉中煤灰颗粒对锅炉耐火材料的磨损归于颗粒流的冲蚀,既有颗粒对炉内耐火材料的碰击,又有高浓度含灰气流对材料表面的冲刷。冲击磨损是指由于颗粒流碰击或在表面滑动所致使的质量丢掉,在很大程度上取决于颗粒的标准、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,下面扼要谈论这些要素对材料磨损的影响:

⑴颗粒标准的影响:已有研讨结果表明磨损程度受颗粒动能的影响,大颗粒冲击管壁的磨损才干较大。影响颗粒大小的要素有煤粒大小、石灰石颗粒大小、煤灰富集程度等。

⑵颗粒形状的影响:通常认为带有矛头的颗粒比近似球形的颗粒更具磨蚀3  性,通常认为随颗粒圆度的增加磨损量减少,可是颗粒的形状并非计划人员能控制的。

⑶颗粒碰击表面可能性系数的影响:对表面有冲击效果的颗粒份额是抉择管壁磨损程度的要害要素。颗粒对壁面的冲击举动没有结论,至今仍不能精确度量颗粒的浓度、轨迹及其停留时间。颗粒浓度由炉膛高度及标准、流化速度、固体物料量、颗粒的大小形状及其均匀度等一同抉择,这些要素也是彼此制约的。

⑷颗粒硬度的影响:当颗粒硬度比被磨材料的硬度低时,磨损率通常很低;当颗粒硬度靠近或高于被磨材料的硬度时,磨损率会迅速增加;此时颗粒硬度再继续增加则对磨损影响不明显。颗粒的硬度由进入床层的煤粒、灰粒、石灰石颗粒等一同抉择,又随煤灰组分不相同而改动,可是煤灰组分是很难判定的。对于循环流化床锅炉,有必要致使留心的是床料在炉内停留一段时间后其表面会生成一膜层,其硬度要大大高于新鲜床料的硬度,因此在循环流化床中,受热面的磨损将首要取决于床料表面磨层的厚度。

⑸供料量:供料量的增加意味着颗粒浓度的增加,其他条件相同情况下,颗粒浓度增加冲击管壁的磨损才干随之变大,循环流化床锅炉高的循环倍率虽然可以前进燃烧功率,增强传热效果,但一同高的循环倍率也抉择了烟气中高浓度的固体颗粒和严肃的磨损。

⑹冲击速度:颗粒的流速是在计划人员所能控制的,如二次风喷嘴、床层横截面及炉膛出口通向旋风分离器处的颗粒速度等直接由计划人员控制着。沉降到管壁的颗粒冲击速度由其自身重力及炉膛高度抉择,计划人员可以通过选择合适的流化速度及颗粒带着量来控制颗粒的冲击速度。

⑺冲击角度:通常冲刷磨损随冲击角度的减小而减少,但锅炉实习工作中的冲击角度是很难判定的,只要在活动模型中可以控制冲击角的大小然后减轻对磨损的影响。除上述各影响要素外,磨损程度还与被冲击表面的质料有关,平等条件下,质料耐磨性能越好,磨损量愈小。此外,磨损程度还受燃料特性、工作参数等的影响。燃料特性是指燃料对受热面的影响程度可分为无磨损、低磨损、中磨损、高磨损、严肃磨损等五个等级对磨损的影响程度由弱到强,工作参数的影响包含

烟气速度、气流湍流强度、烟气温度及烟气成分等方面的影响。

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