1. 循環(huán)流化床鍋爐爐膛磨損機(jī)理與影響要素

1.1

磨損的概念與辦法在循環(huán)流化床鍋爐中大顆粒由于機(jī)械效果，或伴有化學(xué)或電的效果，物體工作表面材料在相對運(yùn)動(dòng)中不斷損耗的現(xiàn)象稱為磨損。根據(jù)磨損機(jī)理不相同，磨損一般可分為粘著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損、觸摸疲憊磨損、沖蝕磨損、微動(dòng)磨損等。流體或固體顆粒以一定的速度和角度對材料表面進(jìn)行沖擊所構(gòu)成的磨損稱為沖蝕（或沖擊磨損）。沖蝕又有兩種底子類型，分別叫做沖刷磨損和碰擊磨損，這兩種磨損的沖刷表面丟掉過程的微觀描摹是徹底不相同的。沖刷磨損是顆粒相對固體表面沖擊角較小，甚至靠近平行。顆粒垂直于固體表面的分速使得它鍥入被沖擊物體，而顆粒與固體表面相切的分速使得它沿固體表面滑動(dòng)，兩個(gè)分速構(gòu)成2的效果即起一種刨削的效果。假如被沖擊物體經(jīng)不起這種效果，即被切削掉一小塊，如此通過許多、重復(fù)的效果，固體表面將發(fā)作磨損。碰擊磨損是指顆粒相對于固體表面沖擊角度較大，或靠近垂直時(shí)，以一定的速度碰擊固體表面使其發(fā)作細(xì)微的塑性變性或顯微裂紋，在長期許多的顆粒重復(fù)沖擊下，逐漸使塑性變性層整片墜落而構(gòu)成的磨損。根據(jù)磨損辦法不相同，磨損又可分為兩物體磨損、三物體磨損。在兩物體磨損中，固體依托自身動(dòng)量碰擊并沖刷壁面，如圖

1-1。在三物體磨損中，沿壁面運(yùn)動(dòng)的固體粒子遭到粒子團(tuán)的沖擊，而粒子團(tuán)則運(yùn)用前者作為磨損介質(zhì)來磨損受熱面，如圖

1-2。雖然如今還沒有充沛了解循環(huán)流化床鍋爐的磨損機(jī)理，但可以猜想物體磨損是構(gòu)成循環(huán)流化床鍋爐磨損的首要緣由三物體磨損可能發(fā)作在以下三種情況：顆粒富集以很大的密度沉降、供料足以發(fā)作很大的顆粒密度以及在顆粒活動(dòng)容許范圍內(nèi)很大顆粒密度在磨損表面附近區(qū)域可以存在。

1.2磨損的影響要素

循環(huán)流化床鍋爐中煤灰顆粒對鍋爐耐火材料的磨損歸于顆粒流的沖蝕，既有顆粒對爐內(nèi)耐火材料的碰擊，又有高濃度含灰氣流對材料表面的沖刷。沖擊磨損是指由于顆粒流碰擊或在表面滑動(dòng)所致使的質(zhì)量丟掉，在很大程度上取決于顆粒的標(biāo)準(zhǔn)、顆粒的形狀、沖擊速度、沖擊角度、供料量、顆粒的強(qiáng)度及硬度等，下面扼要談?wù)撨@些要素對材料磨損的影響：

⑴顆粒標(biāo)準(zhǔn)的影響：已有研討結(jié)果表明磨損程度受顆粒動(dòng)能的影響，大顆粒沖擊管壁的磨損才干較大。影響顆粒大小的要素有煤粒大小、石灰石顆粒大小、煤灰富集程度等。

⑵顆粒形狀的影響：通常認(rèn)為帶有矛頭的顆粒比近似球形的顆粒更具磨蝕3  性，通常認(rèn)為隨顆粒圓度的增加磨損量減少，可是顆粒的形狀并非計(jì)劃人員能控制的。

⑶顆粒碰擊表面可能性系數(shù)的影響：對表面有沖擊效果的顆粒份額是抉擇管壁磨損程度的要害要素。顆粒對壁面的沖擊舉動(dòng)沒有結(jié)論，至今仍不能精確度量顆粒的濃度、軌跡及其停留時(shí)間。顆粒濃度由爐膛高度及標(biāo)準(zhǔn)、流化速度、固體物料量、顆粒的大小形狀及其均勻度等一同抉擇，這些要素也是彼此制約的。

⑷顆粒硬度的影響：當(dāng)顆粒硬度比被磨材料的硬度低時(shí)，磨損率通常很低；當(dāng)顆粒硬度靠近或高于被磨材料的硬度時(shí)，磨損率會(huì)迅速增加；此時(shí)顆粒硬度再繼續(xù)增加則對磨損影響不明顯。顆粒的硬度由進(jìn)入床層的煤粒、灰粒、石灰石顆粒等一同抉擇，又隨煤灰組分不相同而改動(dòng)，可是煤灰組分是很難判定的。對于循環(huán)流化床鍋爐，有必要致使留心的是床料在爐內(nèi)停留一段時(shí)間后其表面會(huì)生成一膜層，其硬度要大大高于新鮮床料的硬度，因此在循環(huán)流化床中，受熱面的磨損將首要取決于床料表面磨層的厚度。

⑸供料量：供料量的增加意味著顆粒濃度的增加，其他條件相同情況下，顆粒濃度增加沖擊管壁的磨損才干隨之變大，循環(huán)流化床鍋爐高的循環(huán)倍率雖然可以前進(jìn)燃燒功率，增強(qiáng)傳熱效果，但一同高的循環(huán)倍率也抉擇了煙氣中高濃度的固體顆粒和嚴(yán)肅的磨損。

⑹沖擊速度：顆粒的流速是在計(jì)劃人員所能控制的，如二次風(fēng)噴嘴、床層橫截面及爐膛出口通向旋風(fēng)分離器處的顆粒速度等直接由計(jì)劃人員控制著。沉降到管壁的顆粒沖擊速度由其自身重力及爐膛高度抉擇，計(jì)劃人員可以通過選擇合適的流化速度及顆粒帶著量來控制顆粒的沖擊速度。

⑺沖擊角度：通常沖刷磨損隨沖擊角度的減小而減少，但鍋爐實(shí)習(xí)工作中的沖擊角度是很難判定的，只要在活動(dòng)模型中可以控制沖擊角的大小然后減輕對磨損的影響。除上述各影響要素外，磨損程度還與被沖擊表面的質(zhì)料有關(guān)，平等條件下，質(zhì)料耐磨性能越好，磨損量愈小。此外，磨損程度還受燃料特性、工作參數(shù)等的影響。燃料特性是指燃料對受熱面的影響程度可分為無磨損、低磨損、中磨損、高磨損、嚴(yán)肅磨損等五個(gè)等級對磨損的影響程度由弱到強(qiáng)，工作參數(shù)的影響包含

煙氣速度、氣流湍流強(qiáng)度、煙氣溫度及煙氣成分等方面的影響。