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[论文] 煤对锅炉制粉系统设备的腐蚀、磨损机理

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精华
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绿叶
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小红花
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[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2012-03-09
煤对锅炉制粉系统设备的腐蚀、磨损机理
一、腐蚀
由于煤中含有硫和硫化物(SO2,SO3),在温度变化的条件下与水发
生化学反应后,生成硫酸和亚硫酸,当与金属材料直接接触时,将
严重腐蚀金属的表面,加上输煤系统周围恶劣环境和空气中多变
的湿度、温度以及输煤设备间断运行的特点,更加剧了腐蚀的速
度,严重时造成金属表面起壳和凹
凸不平,运行中又大面积脱落,影响设备的使用寿命,如输煤地下
廊道的普通钢材(Q235)的控制箱(屏)、除尘器等设备,由于腐
蚀后表面脱落,2~3年后外壳壁厚便变得像纸一样薄,不能在使
用。
二、磨损
煤在输送过程中,由于摩擦,煤中杂物及坚硬体将对输煤设备产生
多种磨损,常见的有冲击磨损、低应力磨损、热摩擦磨损、温差变
化中的回火磨损等,加上设备受到腐蚀,表面金属变脆、变粗
糙,摩擦系数增大,更增加了磨损的速度。
磨损和腐蚀二者交替进行并相互促进,这是损坏输煤设备的两大因
素。输煤设备受到磨损和腐蚀损坏后,常造成系统的堵煤事故,堵
煤事故是输煤系统的一大灾难,处理起来十分麻烦,以出力为
1500t/h的输煤系统为例,如果发生堵煤事故,每1s在堵煤点的积
煤达0.467t,堵煤1min积煤达25t,要处理、转移这些燃煤其难度可
想而知。同时,堵煤后常发生拉断或撕裂破皮带,损坏传动
设备的事故等。
三、防腐措施
3.1  设备表面的防腐
由于输煤设备在煤尘飞扬的恶劣环境下工作,如:金属干煤棚、皮
带机钢架、其他设备非旋转部分(外壳,如:斗轮机、碎煤机、翻
车机系统等),设备生产厂家均按一般方法用防锈漆打底、普通
调和漆盖面的传统工艺,但由于一般的油漆与金属表面的附着力
差,在硫、粉尘以及潮湿空气的腐蚀下易起壳脱落,大部分设备安
装2~3年必须重新防腐一次,在阴暗、潮湿的地下廊道以及埋在煤
下的一些构件,这种防腐方法根本不起作用,腐蚀后破坏严重,无
法修理,只能整体更换,其防腐的周期更短。
近年来在设备以及金属构架的防腐方面有了新的进展,用防腐涂料
代替旧的油漆方法,常见的防腐涂料有氯黄化橡胶系列和重防腐性
能更佳,但价格较贵。涂料一般也分底漆和面漆两种,每种均分
甲、乙两组,分别在现场配制后喷(或刷)涂,在常温下自然固化
在金属表面,其防腐周期可延长到5~12年。用油漆或涂料进行表面
防腐,关键在对金属表面的清洁处理和涂刷工艺,必须将影响
漆(涂料)膜质量的油脂、水、焊渣、表面锈皮(氧化层)、飞边
毛刺、灰尘等异物清除干净,必要时金属表面还需进行喷丸处理;
一般涂层不少于四层,保护性涂层厚度在150~200μм;耐磨损涂
层厚度在250~350μм。
近年来输煤系统现场使用的电控屏、柜、箱……等薄壳装置,均用
不锈钢制作,其经济、耐用、防腐蚀等综合效果十分明显。
3.2.1   防磨的措施
以前在中小型电厂中,因输煤系统出力小,设备不大,如落煤管
(斗)易磨部分常用Q235普通碳钢或锰钢板制造,磨损后易于修补可
整体更换。但大型火电厂输煤系统的出力成倍增加,一个转运站的
落煤管重达几吨到十几吨,整体更换除了施工困难外,既不经济又
浪费,所以应另行考虑。目前一般采用内衬耐磨材料,外壳体仍用
Q235普通碳钢制作,延长设备的使用寿命。常用的内衬材料有:复
合陶瓷耐磨涂料、高锰钢、高铬铸铁、不锈钢板、表面喷涂等。根
据不同的输煤设备、不同的安装位置和磨损、腐蚀的不同部位,采
用不同的防磨措施,其选材原则和内衬工艺分述如下:
3.2.2   常用内衬材料的特性及内衬工艺
(1) 超高分子聚已烯板材
这是一种分子量在150万以上的线性结构聚已烯,具有耐磨、耐冲
击、自润滑、耐腐蚀、耐低温(-60~120℃)、吸振性能强,吸水
率低于0.01;表面磨擦系数为0.07~0.11,不粘煤,质轻(相当
于钢的1/8)而有弹性,具有不锈钢那种越磨(与煤接触磨擦)越光
滑的特性,是一种比较理想的内衬材料。
超高分子内衬材料与外壳联系方法有两种:当外壳材质为混凝土
时,采用膨胀螺栓固定,板间纵横缝采用热熔焊接,螺栓头部采用
热熔保护层;当外壳材质为钢时,一般采用钻孔、螺栓螺帽被损、
螺栓受冲击松动而造成衬板变形、脱落等问题,一般采用在煤流速
度缓慢的混凝土结构下煤斗、原煤仓、缝隙式卸煤槽(沟)等地方
较为适宜。
超高分子聚乙稀板材的生产,需较高压力方能达到一定的密度(分
子量达到50万以上、密度0.95g/cm3),否则就成了普通的塑料板
而达不到耐磨、耐腐蚀的目的。市场上生产的厂家较多,产品质量
混乱,需选择有生产能力厂家的产品。
(2)复合陶瓷
目前在市场上应用的有两大类
a、 在金属的表面用钢丝网做骨架,填充一层由硬金属、非金属材
料、高温胶结剂三者按一定比例组成混合胶联体,在常温下化学固
化,经加温后形成坚硬的陶瓷体,制成后的钢-陶瓷复合体具有耐
磨、耐高温、耐腐蚀等特性,这种内衬材料和外壳形状相同,结合
紧密,使用中不会发生开裂、脱落等现象,产品有管材,各种弯头
等,主要用于输送煤粉、干煤灰、煤碴以及风、煤粉
(灰)混合物等;
b、 以多种硬质材料经高压成型、高温烧结而成的陶瓷片,它具有
其它材料无可比拟的耐磨、耐腐蚀特性。耐磨抗腐蚀瓷片可以做成
任意厚度、各种形状、多种尺寸(根据内衬需要)和不同颜色,用
特殊的复合胶粘剂,象粘贴建筑瓷片一样,拼装粘结在需防磨耐腐
蚀的部位,也可以在耐磨抗腐蚀瓷片生产中预留螺孔,安装时采用
螺栓联接。耐磨抗腐蚀瓷片具有施工简单、耐高温、使用寿命长的
特点,一般使用在煤(粉)流速度较快或温度较高的地方,例如:
煤(粉)仓进出口料斗、煤粉、煤灰输送管道,除尘风机的叶片、
蜗壳以及除尘风管道和弯头等,耐磨抗腐蚀瓷片对水的敏感性很
强,因此,不适宜用在煤中含水份较高的地方,否则会引起堵塞。

[ 此帖被008883在2012-03-09 21:30重新编辑 ]
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只看该作者 沙发  发表于: 2015-08-29
谢谢楼主,学习了