盛日奥鹏
一;电厂锅炉烟、风、煤管道磨损的主要类型
电厂锅炉烟、风、煤管道磨损的主要类型有以下3种;
a.冲刷磨损。由流体携带的细小而松散的流动固体粒子冲击材料表面造成材料的迁移所导致的磨损,主要有以气、固两相流所产生的喷砂型冲刷磨损,如一、三次风管弯头,粗粉分离器锥体,排粉风机风壳、烟管道、风管道等的磨损。
b.磨料磨损。磨料相互滚动、辗压、撞击、摩擦产生的被磨材料与磨料产生相对滑动而产生的材料流失磨损,主要是以疲劳磨损为主,如球磨机内钢瓦、钢球的磨损。
c.撞击冲刷磨损。被磨材料受到磨料一定能量的撞击,冲刷、侵蚀,使材料发生变形、剥落而磨损损坏,如输煤系统各种落煤管、球磨机进出口短管等的磨损。
二;耐磨陶瓷衬板的性能、耐磨机理及效果分析
耐磨陶瓷是脆性材料,硬度大、韧性差、主要性能指标如表1:
表1 耐磨陶瓷的主要性能指标
耐磨陶瓷的耐磨主要因其硬度来抵抗磨损。但是材料的冲刷耐磨性对系统的条件更敏感,特别以颗粒对磨损材料的冲蚀角度影响最大。粒子冲蚀角为0°时,属纯滑动喷射,以磨粒磨损为主,相当于松散的颗粒在滑动摩擦负荷作用下所引起的一种磨损。对以磨粒磨损为主的冲蚀磨损,其耐磨性要相当于锰钢衬板的266倍,高铬铸铁的171倍。随着喷射角的增大,则磨粒磨损所占的比重会减少,表面疲劳磨损的比重相应增加。当为90°时,表面疲劳磨损占主导地位。材料的韧性很重要,韧性好的材料磨损率就低,如橡胶对90°的冲蚀角是最好的防磨材料,而对0°的冲蚀角却是最差的材料。而耐磨陶瓷衬板是脆性材料,韧性差,角度越大,磨损率就越高,此时其耐磨性只相当于A2钢,因此耐磨陶瓷衬板应尽量避免在冲蚀角大、冲击载荷大的情况下使用。如果使用陶瓷衬板做内衬,厚度一般不低于50㎜。
在锅炉一、三次风弯头及三维补偿器上使用耐磨陶瓷衬,主要承受以气、固两相流所产生的喷砂型冲刷磨损。虽然弯头角度大于 90°,但是陶瓷厂家生产的耐磨陶瓷衬板由17 mm×17mm的马赛克小陶瓷方块组成,小陶瓷方块沿管道方向粘贴。因此对每片陶瓷而言,冲蚀角仍较小,磨损以磨粒磨损为主,耐磨陶瓷硬度高的特点充分发挥,因此磨损率非常小,这与现场情况吻合。
球磨机出口短管、输煤系统落煤管及落煤三通管,承受钢球与煤粉磨损或煤块的冲击载荷,主要是撞击冲刷磨损。磨球会对仓内衬板产生巨大的冲击力和摩擦力,物料破损过程中,锋利的边缘以及不规则的形状也会对衬板造成严重磨损,在这种工作环境下,普通耐磨衬板很快就会被磨穿,而采用抗冲击耐磨陶瓷衬板,就能起到更好的防护用,减少设备磨损,从而延长磨机使用寿命,降低生产成本。
三;正确使用可带来好的经济效益
粉管弯头原使用的耐磨铸钢和三维补偿器原使用的普通钢材,寿命都只有3年,每台锅炉共计64个弯头、32个三维补偿器,每个弯头价格为10000元,三维补偿器每个10000元,则每年需消耗资金
(64+32)×10000/3=320000元
采用耐磨陶瓷衬板每个弯头用料约3m²,每平方造价2200元,每个弯头造价6600元,使用年限10年左右。每年消耗资金
6600×(64+32)/10=63360元
每年可节约资金:
320000-63360=256640元
而且可减少大量的维护工作,每年可减少检修工日2000个左右,经济效益明显。
四;结论
耐磨陶瓷衬板是卓越的耐磨材料,主要靠自身的硬度来抵抗磨损。但其为脆性材料,韧性差,应避免在冲蚀角大、冲击载荷大的情况下使用。正确使用耐磨陶瓷衬板,可提高电厂运行的安全可靠性和经济性。