循环流化床锅炉的磨损
循环流化床锅炉中的磨损问题
由于循环流化床锅炉的灰浓度较高,通常是煤粉炉的几十倍、几百倍甚至几千倍,因此循环流化床锅炉的磨损比其他类型的锅炉严重得多,应特别注意热表面和耐火材料的防磨问题。如何解决磨损问题与循环流化床锅炉设计的成败直接相关,也直接影响循环流化床锅炉机组的利用率。
概念和形式的磨损
物体工作表面材料在相对运动中由于机械作用,间或伴有化学或电的作用,不断损失的现象称为磨损。
根据磨损机理的不同,磨损一般可分为粘性磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、侵蚀磨损、微动磨损等。由于流体或固体颗粒以一定的速度和角度影响材料表面而造成的磨损称为侵蚀(或冲击磨损)。侵蚀有两种基本类型,分别称为侵蚀磨损和冲击磨损。这两种磨损冲刷表面的微观形状完全不同。
冲刷磨损是指颗粒相对于固体表面的冲击角度较小,甚至接近平行。粒子垂直于固体表面的分裂速度使其进入受影响的物体,而粒子和固体表面的分裂速度使其沿着固体表面滑动。两个分裂速度合成的效果是一个刨削。如果受影响的物体无法承受这种效应,则切割出一小块,因此在大量重复效应后,固体表面会磨损。冲击磨损是指当颗粒相对于固体表面的冲击角度较大或接近垂直时,以一定速度冲击固体表面,使其产生微小的塑性变性和微裂纹。在大量颗粒的反复冲击下,塑性变形层逐渐脱落,形成磨损。
根据磨损方式的不同,磨损可分为两个物体磨损和三个物体磨损。在这两个物体的磨损中,固体依靠自身的动量来冲击和冲刷墙壁。在三个物体的磨损过程中,沿着墙壁移动的固体颗粒受到颗粒群的影响,而颗粒群使用前者作为磨损介质来磨损受热表面。虽然循环流化床锅炉的磨损机制尚未得到充分了解,但可以预测,三个物体的磨损是循环流化床锅炉磨损的主要原因。三个物体的磨损可能发生在以下三种情况下:颗粒富集可以在磨损表面附近的区域内产生大的颗粒密度和大的颗粒密度。