第十七章 尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰2016ppt课件.ppt

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1、第十七章尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰内容提纲本章内容尾部受热面的磨损、影响因素、预防措施酸露点与空预器低温腐蚀、堵灰及防止措施尾部受热面积灰及防止措施重点掌握尾部受热面的磨损与预防措施酸露点与空预器低温腐蚀及预防措施17.1尾部受热面的磨损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——冲蚀(冲击磨损)两种冲蚀类型：冲刷磨损—颗粒相对于固体表面冲击角较小，甚至接近平行；撞击磨损—颗粒相对于固体表面冲击角较大，或接近于垂直。磨损一般发生在烟温低于1150K，壁温低于750K的低过、低再、省煤器和空预器区域。例：200MW的燃煤

2、锅炉，灰分30%，飞灰占80%，每年流经对流受热面管束的飞灰量为18.56万吨，设计寿命为10年，流过186万吨。一、冲击磨损过程的物理现象(a)球形粒子正面冲击时的能量平衡(b)球形粒子30°冲击时的能量平衡正向撞击会造成表面基体组织变形，斜向撞击还会切削机制形成的基体磨损变薄。脆性材料以变形磨损为主，塑性材料以切削形成的磨损为主，两者的比例随撞击角度变化。以石英进行撞击实验，撞击角/5(36°)时，软钢受变形和切削双重作用最大。书本306图17-4第一排管，迎风面撞击角为30～50时，磨损量达到最大。对多排管束时第一排以后的各

3、排管子，错列时磨损集中在25～30区域，顺列时集中在60处。最大磨损量位置与管径及管节距有关，管径大，半角小。管外横向冲刷磨损区域——圆周方向二、受热面磨损的区域受热面的磨损是不均匀的，不仅是沿管子周界的磨损不均匀，而且烟道截面不同部位受热面的磨损也是不均匀的。管外烟气横向冲刷管内烟气纵向冲刷错列管束，s1/d=s2/d=2时，最大磨损的管排是第二排，约为第一排的2倍。以后各排磨损量大于第一排，小于第二排。s1/d>2时，最大磨损的管排往往不是在第二排，而是移至管束深处。顺列管束布置，第一排管磨损最为严重。错列顺列管外横向冲刷磨损

4、区域——管排位置管内纵向冲刷磨损区域明显产生磨损的部位，在烟气进口约100～150mm或(1-3)d长的一段管壁处。(1-3)d位置磨损量最大烟气流动转向与烟气走廊炉内易受热面磨损的区域烟气流动方向变化烟气走廊吹损水平烟气走廊出口处速度场烟气走廊三、磨损危害磨损的危害受热面壁厚减小，强度降低，甚至破坏，导致管子泄漏，影响锅炉的安全运行。增加检修工作量和钢材（修复或更换）耗量四、金属管壁受飞灰冲蚀磨损速率近似计算1973年锅炉热力计算标准推荐管壁最大磨损量计算公式：a—烟气中飞灰磨损系数；M—管材的抗磨系数；—飞灰浓度；k和k—飞灰

5、浓度场和烟气速度场不均匀系数；g—管束间最窄截面上的烟速；kD—锅炉设计负荷下烟气速度与平均运行负荷下烟速比值。碰撞频率因子p计算第一排不计，烟速取管前平均烟速飞灰磨损量可用下式计算：式中E管壁表面单位面积磨损量，g/m2；飞灰撞击率，与灰粒所受惯性力及气流的粘性力有关；如用磨损厚度来表示磨损量，则磨损厚度为：磨损量和速度的简化计算公式磨损速度主要与灰量、灰的磨损特性、灰粒(烟气)速度和烟气温度有关。Ew=57.2Paw3.3/TgPa—灰的磨损参数(书中IabRA/C)；w—烟气速度；Tg—烟气温度。js—金属的密度，g

6、/m3五、飞灰冲击磨损的影响因素烟气速度的影响书本306图17-5飞灰浓度的影响书本306表17-6飞灰粒径的影响书本304表17-3烟气(煤种)成分的影响飞灰磨损系数a管子排列方式的影响管壁材料硬度的影响抗磨损系数M管壁温度的影响通过氧化膜厚度影响磨损程度气流方向的影响烟气走廊煤种和矿物质的莫氏硬度和磨损性金属的磨损量与金属材料和灰粒的硬度比有关(H/Hp)，灰粒硬度越高，磨损量越大；灰粒硬度比金属差时，灰粒撞击到金属表面会使飞灰颗粒受到破坏，降低磨损性。燃料和矿物质硬度成分煤中重量百分数(%)莫氏硬度维氏硬度(kg/mm2)煤质石英

7、黄铁矿851.61.51.2—2.576—710—701200—13001100—1300硅酸盐：高岭土伊利石白云母长石蓝晶石黄玉533＜0.1＜0.1＜0.12—2.52—2.52—2.566—7830—4020—3540—80700—800500—21501500—1700碳酸盐：方解石菱镁矿菱铁矿钒土0.50.10.2稀少3449130—170370—520370—4301200纯煤不坚硬，维氏硬度为10—70。磨损主要由煤中矿物质引起；高岭土、伊利石和白云母软物质，维氏硬度不超过80；长石、蓝晶石和黄玉硬物质，维氏硬度可达100

8、0以上；常用的耐磨金属锰钢的维氏硬度为180-220。氧化物SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgO莫氏硬度795.8644飞灰的平均莫氏硬度计算：Xi—灰粒中各化学成份的百分含量；Hi—对应Xi的