燃煤锅炉受热面煤灰粘接特性测试方法的研究

燃煤锅炉受热面煤灰粘接特性测试方法的研讨报告人：裴晓冲指点教师：陈冬林教授能源与动力工程学院内容研讨意义及内容1卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨2灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨3灰渣粘接特性测试安装的改良4灰渣粘接特性测试安装的运用5结论与展望6研讨意义及内容我国火力发电以燃煤为主电站燃煤锅炉燃用煤质较差、多变低质煤的稳定、高效熄灭问题在熄灭器附近区域的炉墙上敷设一定厚度和面积的卫燃带煤炭资源匮乏卫燃带往往又是结渣的发源地研讨意义及内容自创卫燃带的结渣机理及影响要素结渣判别与测试方法炉膛水冷壁的结渣机理及影响要素研讨提出研讨目测法刮铲法气流冲刷法主要依托测试人员的阅历判别对同种结渣试样检测的反复性较差对不同温度下结渣试样的区分度较差共同的缺陷卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨实验预备选取制备常规分析制备化学分析熔融特征温度煤样灰样卫燃带资料板高铬高铝质低铬高铝质碳化硅质卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨煤样的工业分析（wt%）煤样水分灰分挥发分固定碳发热量云贵1.081611.076011.153576.688911.34金竹山1.394271.20809.897517.500369.46冷水江2.018561.53169.995726.454211.98斗笠山2.179840.114918.093139.612222.20攸县3.153434.71726.019956.109522.31泸州3.062324.965512.317059.835225.27平顶山1.759341.910724.099532.230520.65晋东南1.509414.381316.423767.685133.79卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨煤灰的化学成分分析（wt%）灰样SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaOMgOK2O

NaO云贵41.4333.5614.410.521.432.022.981.28金竹山61.3528.320.360.360.711.711.771.04冷水江54.5637.812.150.400.570.902.250.42斗笠山52.3327.407.830.591.930.853.362.82攸县51.7634.175.190.420.731.363.301.03泸州51.2930.766.100.662.081.592.751.05平顶山61.1128.582.090.301.630.873.600.57晋东南50.9038.342.320.452.531.151.331.36卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨煤灰熔融特征温度

（℃）灰样DTSTHTFT云贵1260136013801400金竹山1280138014001420冷水江1101112311581193斗笠山1127115311891225攸县1136116812051249泸州1177120012251241平顶山1205122712511285晋东南1101113611791211卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨碳化硅质卫燃带材料的配方组成（wt%）材料成分SiC细粉

SiC粗粉Al2O3Cr2O3

ZrSiO4外加CMC

含量5515151053高铝质卫燃带材料的配方组成（wt%）低铬高铝质成分白刚玉Al2O3Cr2O3ZrSiO4CMC含量细分36#40，粗粉15#1730553低铬高铝质成分白刚玉Al2O3Cr2O3ZrSiO4CMC含量细分36#40，粗粉15#17301553卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨碳化硅质耐火资料高铬高铝质耐火资料低铬高铝质耐火资料耐火资料板煤灰/耐火资料板煤灰渣/耐火资料板卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨煤灰粒径的影响炉膛气氛的影响原始灰量的影响卫燃带资料及成分配比的影响当煤灰粒径从80目减小到100目，140目时，结渣加强，而当粒径减小到160目，变化情况不明显，再减小到200目时，结渣那么有明显加强。当煅烧温度和时间一样时，与通空气气氛下相比，弱还原性气氛下高温煅烧后，煤灰在耐火资料外表的结渣要严重得多原始灰量质量对资料板外表侵蚀程度从大到小依次为0.4g0.6g0.2g低铬高铝质材料板灰渣的剥落性强，容易零落；而高铬高铝质板资料板的抗灰渣侵蚀性较好热物理参数对卫燃带结渣的影响卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨碳化硅质卫燃带结渣机理高温煅烧时，碳化硅缓慢氧化以后生成SiO2，可以有效妨碍灰渣对资料板的进一步侵蚀当CO在SiO2膜中的分散速度远低于氧的时候，CO在资料板外表构成的开气孔，那么成为灰渣流入资料板的“通道〞，导致侵蚀加重卫燃带结渣机理及影响要素的实验研讨高铝质卫燃带结渣机理铁、钙、镁等碱性矿物质的含量相对较高的煤灰对耐火资料板的侵蚀更严重灰渣中不同元素对耐火资料沿深度方向的侵蚀规律不尽一样，但根本呈逐渐减弱的趋势灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨振动式灰渣粘接特性测试方法机理疏松的积灰很容易经过振动振落，振落率近100%，严密结合的渣那么很难经过振动振落，其振落率很小，接近于0%，而介于疏松积灰与严密结渣两者之间的灰渣堆积，其灰渣振落率在100～0%×100(%)G0：耐火资料板上敷设灰重G1：振动测试前被测试样分量G2：振动测试后被测试样分量r：耐火资料板上煤灰渣振落率灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨振动式灰渣粘接特性测试安装测试安装振动源设备控制振动源设备产生振动力控制振动力灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨振动设备及其配套控制设备的选取激振器信号发生器功率放大器JZK–20电动式激振器SG1022低频信号发生器YE5872功率放大器灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨弹性夹持机构的设计刚性支架弹性钢板滑动槽固定夹灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨振动式灰渣粘接特性测试安装总表示图1结渣试样弹性夹持机构2振动机构3振动控制系统4接渣斗5底座6结渣试样件301信号发生器302功率放大器303频率选择按钮304增益旋钮305开关306数字显示窗口灰渣粘接特性测试方法及安装的研讨信号发生器功率放大器激振器弹性夹持机构振动式灰渣粘接特性测试安装实物图灰渣粘接特性测试安装的改良弹性夹持机构的改良措施一a)弹性夹持件电磁振动系统b)弹簧放大图改良后的弹性夹持件振动系统灰渣粘接特性测试安装的改良弹性夹持机构的改良措施二改良后弹性钢板及滑动槽构造表示图改良后刚性支架组合构造表示图灰渣粘接特性测试安装的改良信号发生器功率放大器激振器弹性夹持机构振动式灰渣粘接特性测试安装改良后实物图灰渣粘接特性测试安装的改良弹性钢板长度对测试结果的影响弹性钢板厚度对测试结果的影响激振器振动振幅对测试结果的影响振动测试时间对测试结果的影响振动式灰渣粘接特性测试安装构造参数的改良激振器振动频率对测试结果的影响灰渣粘接特性测试安装的改良a)10cmb)15cmc)20cmd)25cme)30cm1)振前a)10cmb)15cmc)20cmd)25cme)30cm2)振后碳化硅质耐火资料上煤灰渣随弹性钢板长度变化振动测试前后对比图弹性钢板长度对测试结果的影响灰渣粘接特性测试安装的改良a)1mmb)1.2mmc)1.5mm1)振前a)1mmb)1.2mmc)1.5mm2)振后碳化硅质耐火资料上煤灰渣随弹性钢板厚度变化振动测试前后对比图弹性钢板厚度对测试结果的影响灰渣粘接特性测试安装的改良激振器振动振幅和频率对测试结果的影响攸县煤灰/低铬高铝质耐火资料结渣试样振落率随振幅变化曲线攸县煤灰/低铬高铝质耐火资料结渣试样振落率随频率变化曲线灰渣粘接特性测试安装的改良攸县煤灰/低铬高铝质耐火资料结渣试样振落率随测试时间变化曲线振动测试时间对测试结果的影响确定测试用构造参数厚度：1mm振幅：5mm频率：10Hz长度：30cm时间：2min灰渣粘接特性测试安装的运用不同温度煅烧20h后斗笠山煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线耐火资料上灰渣粘接特性测试结果不同温度煅烧20h后攸县煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线灰渣粘接特性测试安装的运用耐火资料上灰渣粘接特性测试结果不同温度煅烧20h后泸州煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线不同温度煅烧20h后冷水江煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线灰渣粘接特性测试安装的运用不同温度煅烧20h后平顶山煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线耐火资料上灰渣粘接特性测试结果不同温度煅烧20h后晋东南煤灰/耐火资料振落率-煅烧温度曲线灰渣粘接特性测试安装的运用r：耐火资料板上煤灰渣振落率rmin：刚出现结渣时的最小灰渣振落率结渣临界温度即煤灰在卫燃带资料板上的结渣程度从微结渣过渡到较强结渣的温度〔带〕灰渣粘接特性测试安装的运用结渣临界温度确实定不同温度煅烧20h后斗笠山煤灰/耐火资料结渣临界温度确定图灰渣粘接特性测试安装的运用煤灰在耐火材料上的结渣临界温度(℃

)结渣临界温度斗笠山攸县泸州冷水江平顶山晋东南低铬高铝质耐火材料110210861157108511921090高铬高铝质耐火材料108310821107108310801082碳化硅质耐火材料109010921142109110821138结渣临界温度确实定结论与展望1研讨并设计出振动式灰渣粘接特性测试安装，并在实验根底上安装改良和优化，获得称心的结果2在典型煤灰/卫燃带的结渣特性及机理实验研讨的根底上，提出结渣临界温度的概念，并经过振动式灰渣粘接特性测试方法获得结渣临界结渣温度结论结论与展望展望1经过大量的实验确定炉内熄灭工况下不同煤灰/耐火资料结渣试样的结渣临界形状值及其对应的结渣临界温度2经过对煤灰/耐火资料结渣试样测得的振落率-煅烧温度曲线进展修正，将其有效放大到实践熄灭工况创新点1振动式灰渣粘接特性测试安装的研讨与设计2结渣临界温度的提出与确定获得的成果裴晓冲，陈彦菲，陈冬林，等.碳化硅陶瓷板上熔融煤灰侵蚀特性的实验研讨.武汉理工大学学报，2021年PeiXiaochong,ChenDonglin,ZhangGuoping,etal.ExperimentalInvestigationonCoalAsh’sErosionintoHighAluminaRefractoryContainingChromicOxide.SubmittedtoProceedingsofASMEPower2021,July21-23,2021,Albuquerque,NewMexico,USAPeiXiaochong,ChenDonglin,ZhangGuoping,etal.AVibration-basedDeviceTestingAdhesionCharacteristicsofCoalAshwithHeating-insulatingRefractory.SubmittedtoProceedingsofASMEPower2021,July21-23,2021,Albuquerque,NewMe