煤的磨损特性及磨损指数ppt课件

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在百叶窗浓缩器设计中，叶片倾角和遮盖度是2个重要的结构参数。对于百叶窗浓缩 器磨损的研究表明： （1）在任何工况下各级叶片的磨损程度不同，后级（沿来流方向，向后排列）叶片磨 损更严重。 并且各级叶片磨损程度的差异大小，还受结构因素的影响（如叶片倾角和这盖度）。
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（2）叶片倾角和遮盖度等结构参数，以及总的结构布置对各级叶片磨损有较大影响， 如倾角增加，各级叶片磨损量逐渐减小，在倾角30℃左右，磨损量出现最低值；遮盖 度增大，各级叶片磨损量呈现近似线性减小的趋势，后两级减小迅速，在遮盖度 ψ=s/H=0.4时达到最小值。
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（5）颗粒的浓度 材料的冲刷磨损基本上与浓度的一次方成正比。
（6）颗粒的速度 颗粒速度对冲蚀量的影响是研究材料冲蚀磨损的重要方面，磨损量与颗粒速度成n方
关系。试验研究表明，磨损量与颗粒速度的3次方成正比。提高速度，会使颗粒的动能 增加，从而导致冲蚀磨损迅速加剧，所以流速越大，n值也将越大。
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按JB/T10440-2004《大型煤粉锅炉及燃烧器性能设计规范》推荐的燃烧器一次风速度， 也可按DL/T831-2002《大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则》选取。这两个标准推荐的数 据很接近。
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燃烧器一次风速的推荐值
燃烧方式
煤种
300MW
600MW
直吹式制粉系统 切向燃烧燃烧器
低Vdaf煤 烟煤
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（3）在管道弯曲部分，颗粒和管道外侧发生碰撞并减速，在一定情况下，管道曲率越大， 减速也越大。弯管外侧将受到强烈的磨损，其磨损与弯曲半径成反比。在同样的进口 流速下，R/D（弯管半径/管子直径）越小，分离在弯管外侧的煤粉量越多。一般取 R/D=6~10。这时弯管部分的磨损较小。
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2.2 百叶窗煤粉分离器内气固两相流的流动与磨损
② 当气粉混合物温度超过260℃时，宜取上限。对于长管道宜取上限；在高 海拔地区，经修正后的热风送粉流速不宜超过35m/s。 按磨煤机可能出现的最低负荷运行方式，核算送粉管道流速不应低于18 m/s。
煤的磨损特性与磨损指数
张经武整理 2014.6.
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1 固体颗粒的磨损 2 气固两相流的流动与磨损 3 燃烧器与制粉系统管道一次风速的推荐流速 4 煤的特性与磨损指数 5 煤的磨损指数的判据
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1 固体颗粒的磨损特性
1.1 磨损的类型 （1）冲刷磨损 （2）撞击磨损
1.2 磨损的影响因素 （1） 颗粒的硬度及磨损
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（3）从磨损位置来看，前两级叶片受颗粒磨损较均匀，而后两级叶片不同部位差别很 大，严重磨损部位集中在叶片中前部。遮盖度对严重磨损部位有较大影响。
（4）随气流速度增加，各级叶片的磨损量急剧增加，磨损量与气流速度符合E∝Vn（n ＞3）的关系，而且各级叶片的n值不同。给粉浓度增大，各级叶片的磨损量会急剧增 大，呈明显的线性关系.
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成分
煤中质 量百分 数，%
莫氏硬 度
维氏硬度 kg/mm2
成分
煤中质 量百分 数，%
莫氏 硬度
维氏硬度 kg/mm2
纯煤
85 1.2~1.5
10~70
蓝晶石 ＜0.1 6~7 500~2150
石英
1.6
7
1200~1300
黄铁矿
1.5
6~7 1100~1300 黄 玉 ＜0.1 8 1500~1700
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（3）煤中的灰成分
SiO2和Al2O3是灰分特性中影响磨损的特别重要的因素。 SiO2和Al2O3的比值越大，磨损 越严重。因此，常常将SiO2和Al2O3的比值作为一种判别准则。
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（4）颗粒的直径 当颗粒很小时，冲刷磨损很小。随着颗粒直径的增大，其质量随之增加，撞击动量也
随着增大，磨损量也随之增加。当颗粒直径达到某一临界值后，磨损量几乎不变，或 者变化十分缓慢。一般认为，在相同的颗粒浓度下，颗粒直径越大，单位体积内颗粒 数量就越少，虽然大颗粒冲击壁面磨损能力较大，但冲击到壁面的总颗粒数降低，所 以材料的磨损量仍变化不大。
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2 气固两相流的流动与磨损
2.1 管道内气固两相流的流动与磨损 靠近燃烧器处一次风管内的气固（空气与煤粉）两相流动中，除了流速之外，煤粉浓
度沿径向的分布规律，对管道的磨损也有较大影响。 （1）铅垂直管内气固两相流动，颗粒浓度在截面上对称分布。 （2）水平圆管道，由于颗粒受到重力作用，在管道底部颗粒浓度最大。
（5）在结构上，根据数值预测结果，采取了相应的防护措施，重点防护后级叶片和浓 侧出口喉部壁面的磨损，取得了效果。
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3 燃烧器与制粉系统管道一次风速的推荐流速
如上所述，燃烧器与制粉系统的一些零部件和管道的磨损，与流速呈3次方的关系， 因此选用合理的流速和均流就非常重要。 3.1燃烧器的一次风速
20~24 22~30
22~26 24~32
（BMCR工况）
褐煤
16~22
18~25
贮仓式制粉系统
低Vdaf煤
20~28
—
切向燃烧燃烧器
烟煤
25~30
—
（BMCR工况）
劣质烟煤①
22~27
—
直吹式制粉系统 对冲燃烧燃烧器
低Vdaf煤 烟煤
14~20 14~24
14~20 14~24
（BMCR工况）
—
—
—
贮仓式制粉系统 对冲燃烧燃烧器
低Vdaf煤 —
14~18 —
14~18 —
（BMCR工况）
—
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① 当烟煤灰分Aad＞40%，Qnet,ar小于16.7MJ/kg或Aad＞32%的洗中煤可定为劣质烟
煤;.16来自3.2 制粉系统管道一次风速 按DL/T5145-2002《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》推荐的制粉系统管道中
的介质流速。
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制粉系统管道中含粉气流流速
管道名称
推荐流速，m/s
一次风总管 贮仓式制粉系统干燥剂送粉的送粉管道 贮仓式制粉系统热风送粉的送粉管道 直吹式制粉系统的送粉管道 三次风管道 通往烟囱或炉膛上部的乏气管道 ① 对于长管道宜取上限。
15~25 22~28① 28~32② 22~28① 22~40 22~35
硅酸盐：
碳酸盐：
高岭土
5
2~2.5
30~40
方解石
0.5
3 130~170
伊利石
3
2~2.5
20~35
菱镁矿 0.1
4 370~520
白云母
3
2~2.5
40~80
菱铁矿 0.2
4 370~430
长 石 ＜0.1
6
700~800
矾土
稀少
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1200
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（2）金属材料的硬度 纯煤的维氏硬度10~70 （kg/mm2） 锰钢的维氏硬度180~220（kg/mm2） 石英的维氏硬度1200~1300（kg/mm2）