原创《燃煤锅炉飞灰磨损因素防磨措施》：本论文可用于燃煤锅炉论文范文参考下载，燃煤锅炉相关论文写作参考研究。
摘 要：磨损是锅炉运行事故的主要原因之一.文章根据调研资料,综述了主要磨损因素及相应的防磨措施.
关键词：飞灰；磨损因素；防磨措施
中图分类号：TK223.33 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0179-02
电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主,而动力用煤含灰量较高,容易形成受热面管子磨损. 受热面的飞灰磨损,是影响锅炉连续稳定运行的主要因素.特别在尾部受热面,由于烟温降低,灰粒硬化,磨损更为严重.
1 磨损机理
含有硬颗粒的流体相对于固体运动,使固体表面产生的磨损称为冲蚀或冲击磨损.
由于冲击角不同,磨损有冲刷磨损和撞击磨损两种类型.管壁最大的磨损出现在冲击形成的刨屑刚好能被切向削力所削去的一定角度,θ在40～60 ℃之间,大颗粒对应于较大的θ值.
2 影响磨损的因素
飞灰磨损速度取决于飞灰成份（主要是SiO2含量、含碳量）、飞灰浓度、颗粒的动能、飞灰颗粒的硬度和强度、飞灰形状、烟气温度、烟道漏风量、管束的结构特性、管材的抗磨性能、锅炉运行工况等因素.据相关文献,磨损量和烟气流速的三次方成正比.设计计算时选择的烟速对磨损有决定性的影响,因此在水平烟道、尾部烟道处要选取合理的烟速.磨损主要有以下因素.
2.1 飞灰浓度
单位时间内冲击到金属表面上的飞灰颗粒量,主要和烟气中的飞灰浓度有关.燃用灰分高、低发热量的煤是必然导致磨损加快的,同时燃煤量也增加也造成烟气中飞灰浓度剧增,增加了过热器、再热器、尾部受热面的磨损.烟气中飞灰浓度越高,对受热面管的磨损越大,管壁表面单位面积磨损量和烟气的飞灰浓度成正比.
2.2 烟气的流速
由动能公式可知,飞灰颗粒的动能和飞灰颗粒的质量成正比,并和飞灰颗粒的速度的平方成正比.有数据表明,在燃料种类和烟气冲刷受热面方式相同的情况下,去除其他因素的影响后,管壁表面单位面积磨损量和烟气流速的三次方成正比例关系.由此可见,烟气流速对受热面的磨损起决定性的作用.
2.3 灰粒的大小、形状、硬度、灰熔点等因素
在锅炉内沿着烟气流程由辐射受热面向低温受热面,灰渣的灰熔点逐步升高,硬度也随之逐步升高.大尺寸颗粒和较大的烟气流速具有较高的碰撞频率因子.在磨损中起主要作用的是飞灰中大尺寸颗粒,其次硬度高的颗粒,几何形状尖锐的颗粒也要比球形颗粒冲蚀量大些.灰粒主要成份是SiO2,含量超过60%时,磨损显著加重.
2.4 管子的布置和结构
受热面受热面的排列节距,如错列、顺列、节距（横向、纵向）对磨损都存在影响.据相关文献,错列管束在横向节距s 1/d达到2.5时,总磨损量达到最大值.当灰粒速度一定,且横向节距s 1/d不变的情况下,随着纵向节距s 2/d增大,灰粒撞击管束第二排的速度就越高,磨损越严重.
由于设计、施工质量、不合理结构、管束变形、堵灰等原因,在变形的管排间隙、管束四周和炉墙的间隙中形成烟气短路,由于流动阻力减少,灰粒随着烟气加速,同时飞灰浓度也相应增加.在烟气短路中烟速随流程逐渐加速,局部烟速可达到平均流速的二倍,甚至更大.容易产生烟气短路的部位是飞灰磨损较为严重的部位,特别在省煤器、空气预热器区域,烟气温度已降低,灰粒硬度增高,磨损就更为突出.
当烟气水平或向上流经对流烟道转入垂直下行的尾部烟道时,由于烟气转弯的惯性作用,飞灰颗粒被抛向后墙附近,该处浓度增高,此处的几排管子就会受到更多磨损.
2.5 其它磨损因素
除上述因素外,炉型、燃烧方式、管壁温度、烟气成份、锅炉的运行工况（如负荷的变化以及变化频率、煤种的变化以及变化频率、炉内空气动力结构及飞灰的多相流动特性、炉内的传热特性及热流分布特性、吹灰器的布置及其吹扫频率、过量空气系数及燃烧过程控制、炉膛出口温度及排烟温度的控制）等等对磨损均有影响.
飞灰磨损速度随着锅炉运行负荷的增加而增加.对于负压燃烧的锅炉,烟道漏风量增大时,流速相应增高,磨损随之加快.燃烧控制不好时,因燃烧不完全导致飞灰含碳量增高,由于焦碳颗粒相对硬度更高,磨损随之加快.大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高,尤其在偏火时,此时的金属硬度低于小容量锅炉受热面管,磨损随之加快.在有腐蚀性气氛的烟气中,由于磨损和腐蚀交替进行,磨损速度比中性烟气快4～5倍.由于吹灰不良等原因导致受热面发生局部堵塞或堵灰时,烟道流通面积缩小使烟气流速增加,形成局部磨损.
由于安装、检修、运行的不足,造成受热面管没有固定牢靠或管卡烧损、变形,管排就会移位、同时产生振动和管卡发生摩擦,导致机械磨损的产生.
3 飞灰磨损的防止措施
应建立锅炉防磨防爆制度,在检修中,对受热面磨损、管外腐蚀、胀粗等情况做有计划的检查,并做好运行调整和检修计划等措施.
3.1 降低飞灰浓度
要确保燃煤质量,采购的煤种成分应尽可能符合设计要求,为燃烧的稳定、燃烬提供最基础的保障.燃煤的灰分越高,则烟气的飞灰浓度越高,而且燃煤的灰分越高,发热量就越低,发热量越低,必须加大燃煤量来保证蒸发量,导致烟气的飞灰浓度急剧增加,磨损加剧.必须比较燃料、检修、制粉等各方面的支出费用,用蒸汽产量、连续运行时间来平衡,尽量选用灰分低、高发热量的燃煤,达到节能增产的目的.
3.2 采用合理的烟气流速
烟气流速的提高,在温差一定的情况下可提高对流传热系数,可降低成本.前文已知烟气流速对磨损的影响最大.在设计时选用合理的烟气流速,对受热面的磨损影响很大.必须根据每个锅炉实际情况,认真分析,采用合理的、经济的烟气流速.根据不同的煤种控制风量,采取不同的烟气流速.
消除风道漏风的影响,运行人员应了解煤质情况,相应做好燃烧调整,保证较佳的过量空气系数和减少漏风,防止磨损.同时注意控制煤粉细度、降低炉膛出口温度、防止炉内火焰偏斜、保证燃烧完全,火焰均匀.应及时对各个受热面进行吹灰,可以有效减轻各受热面的结焦和积灰,增强了传热,就可以适当减少燃料,降低烟速,减轻磨损.
3.3 防烟气短路的产生
还应强调,是局部烟气短路引起严重磨损.为避免形成烟气短路,应保持受热面的横向节距均匀,防止受热面局部堵灰.受热面管和炉墙的间隙越大,则局部烟速超过平均烟速越多.在保证受热面膨胀间隙的前提下,尽量减小烟气短路的间隙.还可以加装合适的阻流板,减小局部流速.
3.4 采用合理的受热面结构
燃用多灰燃料时,采用顺列布置和较大的管径可减轻磨损.对于错列布置的管束,宜使s1/d>4.采用鳍片省煤器,可以在较低烟速下得到较高传热系数,对减轻受热面磨损和提高锅炉效率有明显效果.
3.5 局部磨损剧烈部位的防磨措施
由于磨损总是带有局部性,可以在容易引起磨损的部位,装设各种型式的防磨装置或喷涂高强度耐磨合金.对于受磨损严重的弯头部分可以加装整条防磨板,或在弯头和直段部分加装防磨罩.
参考文献：
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[3] 邓志成,杨宇,徐开义.电站锅炉省煤器结构变化对飞灰磨损影响的研究[J].发电设备,2004,（1）.
燃煤锅炉论文参考资料：
结论：燃煤锅炉飞灰磨损因素防磨措施为适合燃煤锅炉论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关2018年燃煤锅炉叫用吗开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
