省煤器改造毕业论文 - 图文(2)

径达到某一临界值后再增大，管子的磨损量变化趋于缓慢。一般认为在相同的颗粒浓度下，颗粒的直径越大，单位体积内颗粒数越少，虽然大颗粒冲击管壁的磨损能力较大，但由于冲击到壁面的总的颗粒数降低，故材料的磨损量仍然变化不大。

5． 管壁材料。被磨材料的磨损不仅与颗粒的硬度有关，也与被磨材料的硬度和HD 与灰粒硬度HP的比值，当HD/HP〉0.5—0.8时，增加被磨材料的硬度，磨损量会迅速下降。

6． 烟气温度的影响。烟气温度的变化在灰粒软化温度以下时对飞灰本身的磨损性不产生影响。但是在不同的温度范围，金属表面的氧化膜组成会发生变化，不同的氧化膜的厚度和硬度不同，只有当烟速大于某个临界速度后，飞灰颗粒的作用足以破坏氧化膜层后，金属表面才开始产生磨损。临界速度随金属强度和氧化膜组成的变化而变化。氧化膜的厚度还将随着时间的增加而增加，因此，当管子氧化膜的形成速度大于飞灰对于管壁的磨损速度时，则对流受热面的磨损仅磨掉了氧化膜。

7． 烟气成分的影响。由于烟气中常有一些腐蚀性气体如SO2、SO3、H2S等，在250°C以下烟温时这些腐蚀性气体会对壁面产生腐蚀作用，即使在300°C以上壁温时，烟气中的O2、SO2和壁面的氧化铁层作用仍会产生SO3，并腐蚀管壁，这些腐蚀产物容易被灰粒冲掉，有关实验材料表明，在有腐蚀性气氛的烟气中比中性烟气的磨损速度快4-5倍，但我没有找到更多的定量研究材料。

第二节 省煤器磨损的结构影响因素

工程上对省煤器飞灰磨损影响比较大的结构因素为：管束相对间距，受热面布置，烟气走廊，烟气流向，管束布置方式。

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1. 管束相对间距

当管节距与管径之比S1/d减小时，灰粒在管间流动的平均速度与进入管束前的平均速度之比Vp/Vp0增大，也就是说灰粒在流入管束后，随着向前流动不断被加速，而且，S1/d越小，灰粒被加速得越强烈。

根据锅炉热力计算标准中推荐使用的管壁磨损公式可知：

E=aMμkμτ(kvvg)3.3R902/3(1/2.85 kD) 3.3[(S1-d)/S1]2

(a为考虑灰的磨损特性系数，通常取a=14*10-9mm*s3/（gh）；μ为飞灰浓度g/m3；kμ和kv为飞灰浓度场和烟气速度场的不均匀系数，Π型布置的锅炉kμ=1.6，kv=1.6，τ为管子的运行周期；kD为在锅炉铭牌出力下的烟气计算速度；R90位在90μm筛子上的飞灰剩余量；M为管材的抗磨系数，对于碳钢M=1；vg为最窄截面上的烟速。) 2. 烟气走廊

烟气在走廊里是加速运动的，根据石热电厂1998年对低温再热器和省煤器处烟气走廊流速初步测试发现省煤器出口处的烟速达到了入口烟速1.8倍。[参考文献13]

烟气走廊中的烟气既来自走廊进口断面，也来自横向流动烟气，而烟气走廊中的速度增长率取决于横向流动。为了改善烟气走廊对飞灰磨损的影响，就需要从改善走廊进口条件和横向流动两方面入手，降低烟气走廊的宽度和进口断面流速的不均匀程度，降低管束与烟气走廊之间产生的静压差可减轻飞灰磨损。 3. 烟气流向

烟气由上而下流动时由于烟气中的颗粒受重力作用不断加速，从而加剧了对受热面的冲蚀磨损。相反，烟气由下而上流动时受重力的反作用颗粒的速度会有所降低，降低了碰撞速度，所产生的飞

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灰磨损要轻。

4. 管束布置方式（错列管束与顺列管束）

在布置省煤器管束时，管排布置方式有两种，即顺列布置和错列布置。顺列管束的第一排管在相同条件下与单管的飞灰磨损量相差不大，而对于顺列管束的第二排管束来说，由于第一排管束的阻挡作用，第二排管子的飞灰磨损较之第一排管要轻。当飞灰颗粒直径增大时，和第二排管子碰撞的颗粒就增多，顺列管束各排管的飞灰磨损量是增加的。

对于错列管来说，由于第一排管束对第二排管束起不到保护作用，而且通过第一排管束的引拽，灰粒在流经第一排管束而撞击达到第二排管束之前速度又有所增加，对于小颗粒来说较少和第一排管子相碰撞但是几乎全都和第二排管子相碰撞，所以错列管束第二排管的飞灰磨损量比第一排管束大的多。

在相同的条件下，错列管束与顺列管束第一排管的飞灰磨损规律基本一致，在同一来流速度下颗粒越大磨损越大，而当来流速度一定时，颗粒越大则磨损量也越大。错列管束的第二排管子磨损量大于第一排管子。

实践证明，在xxx热电厂省煤器发生的磨损爆管现象中，很大一部分比例是由于第二排以下的管子变形出排形成错列布置而被冲刷减薄爆管的。

第三节 防止省煤器磨损的措施

根据上述影响省煤器磨损的因素，一般有以下对策： 1． 设计合理的烟速

根据设计要求，通常希望管子有10万小时的运行寿命，省煤

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器的管子规格为Φ32x4mm，材料20G，设计壁厚余量2mm，年磨损量<0.2mm/a。首先，确定飞灰的平均粒径d。

假设在进入管束前烟气速度均布，用vg0表示，进入管束后，由于横向节距的影响，烟气平均速度增加为：

vg= vg0S1/(S1-d)

假定颗粒在进入管束前的平均速度为vp0= vg0± vt, vt为颗粒的终端沉降速度。

设未撞到第二排管子上的颗粒速度为vp1，撞到第一排管子反弹至第二排管子上的颗粒速度为vp2，通常vp2< vp1，撞击在第二排管子上的颗粒速度为vpa，则vpa应由vp1，vp2混合组成并和粒径、节距S1、S2有关，取ψ1= vp1 /vp2，ψ1可查图[参考文献9]。

当S1/d≤2时，最大局部磨损发生在错列第二排上，但是当S1/d〉2时，部分颗粒可能既没有碰到第一排管子也没有碰到第二排管子，有足够的加速时间，致使颗粒速度vp〉vpa，从而引起最大局部磨损后退的结果，ψ2= vpa /vp，随S1/d的变化可在相关文献里查到。

令k= vp1 /vp0则根据允许的颗粒碰撞速度vp（根据允许的磨损量计算公式求出）和vg= vg0S1/(S1-d)可以求出管间允许的烟气流速为：

vg= (vpψ1ψ2/k± vt) S1/(S1-d)

其中，k=1/m[lg (S1/ d)]p [参

考文献9]

如果知道允许的管子最大磨损厚度和要求的运行时间，则飞灰碰撞速度vp不应大于：vp≤ [Emax/ (aMμkμCdCβCtμτ)]1/n kD /kv [参考文献9]

然后反求管间允许烟速。 …… 此处隐藏：945字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……