减轻或预防磨损的方法

10.3.2　减轻或预防磨损的方法

由上面的讨论可知，影响磨损的因素有：烟气流速、烟气中灰粒的浓度及其平均直径、灰粒的物理化学性质、管子材料的性能、管壁金属温度、烟气冲刷管束的角度、管束的排列方式等。

根据观察，绝大部分管子的磨损都是局部性质的。对流过热器被飞灰磨损部位大都在靠两侧墙的烟气走廊附近的1～5排以内的管子、处于水平烟道底部的弯头以及个别突出在顺列管束之外的管子和弯头上。高温段省煤器易磨损的是靠后墙的几排管子、靠两侧墙的弯头和穿墙管以及靠前墙的1～3排管子（如烟气走廊较大），并且以顺烟气流向的第2、3两排管子磨损最严重。管式空气预热器的磨损发生在管子的烟气入口区段。

飞灰浓度越大引起的磨损就越严重。因此，煤粉炉在烧多灰燃料时，磨损问题更为严重。如果在烟道中形成飞灰浓度集中的局部区域，例如烟气走廊，则亦引起受热面的严重磨损。

飞灰的物理化学性质决定于燃料中矿物质的原始性质、开采和运输的方法、燃烧方法及受热面所处的温度条件等。如果燃料灰粒中多硬性物质，灰粒粗大而有棱角，受热面所处烟温较低而使灰粒变硬，则灰粒的磨损性也加大。

烟气流速的影响最为严重，磨损量与速度成三次方关系。因此布置受热面时，应使烟气流速不太大，更应避免局部地区流速过大。在水平烟道的过热器两侧及底部、下降烟道的省煤器靠后墙处，均易发生磨损破坏。这是由于这些地方有烟气走廊，烟气流速特高，有时可比平均流速大3～4倍，这样磨损就要大几十倍。这些地方的飞灰浓度也随烟气流速增大而增大，尤其是在省煤器区，烟气温度低，灰粒变硬，磨损就更严重。

锅炉负荷增加烟气流速也就增加，飞灰磨损就加快。烟道漏风增加，也将使烟气流速增高而加快磨损，例如高温省煤器前漏风系数增加10%，磨损速度将加快25%。运行中燃烧不良，飞灰含碳量大量增加时，因焦炭粒比灰粒硬而加快了磨损。又如受热面发生局部结渣堵灰现象使烟气流偏向一侧而加快这一侧受热面的磨损。

减轻和防止磨损的办法主要有：

①减小烟气中的飞灰浓度。如何减小是一个还没有解决的问题。燃烧方法对飞灰浓度有很大影响，例如液态排渣炉，尤其是旋风炉可使飞灰浓度大为降低。并且液态排渣炉的飞灰颗粒较细小，磨损性要小得多。火床燃烧时飞灰浓度也较低，也可减轻磨损。飞灰浓度首先取决于燃料中的灰分。我国动力燃烧以煤为主，并且煤质比较差，燃料的固有灰分较多，再加上多采用固态排渣炉，这使得飞灰浓度很难减少。但应要求采煤及运输过程中尽量保证质量，不再混入更多杂质。

②尽量使灰粒的浓度场均匀，特别要避免转弯烟道中可能产生的浓度场的不均匀。还要避免烟道中形成烟气走廊。要避免局部地区飞灰浓度过高的原因是显而易见的，但要完全避免却不太容易。应该使受热面的横向节距布置均匀，受热面与炉墙之间的空隙不过大。在Π型布置的锅炉中，转弯烟室靠后墙部分往往造成飞灰浓度及流速较大，因此，此处省煤器的布置应特别注意。一般常使省煤器蛇形管平行于前墙布置，这样磨损只在靠后墙的少数管圈上有可能发生，在这几排管圈上加防磨板保护。

③采用适当的烟气流速：烟速对磨损影响很大，大于三次方关系，注意不要使烟速过高。

④尽量使烟气的速度场均匀，应极力避免形成烟气走廊。

⑤尽可能采用顺列布置。

⑥采用防磨装置或使用耐磨管材。