燃煤锅炉受热面煤灰粘接特性测试方法的研究.ppt

燃煤锅炉受热面煤灰粘接特性测试方法的研究,报告人裴晓冲指导教师陈冬林教授能源与动力工程学院,内容,,,研究意义及内容,1,,,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,2,,,灰渣粘接特性测试方法及装置的研究,3,,,灰渣粘接特性测试装置的改进,4,,,灰渣粘接特性测试装置的应用,5,,,结论与展望,6,研究意义及内容,,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、高效燃烧问题,在燃烧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,,,,,研究意义及内容,,,,,,,,,,,,,,,,,,借鉴,卫燃带的结渣机理及影响因素,结渣判别与测试方法,炉膛水冷壁的结渣机理及影响因素,研究,提出,研究,,,,目测法,刮铲法,气流冲刷法,,主要依靠测试人员的经验判断对同种结渣试样检测的重复性较差对不同温度下结渣试样的区分度较差,,共同的缺点,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,,,,,,,,,,,,,,,,实验准备,选取,制备,常规分析,制备,化学分析,熔融特征温度,煤样,灰样,卫燃带材料板,,,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,碳化硅质耐火材料,高铬高铝质耐火材料,低铬高铝质耐火材料,耐火材料板,煤灰/耐火材料板,煤灰渣/耐火材料板,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,,,,,,,,,煤灰粒径的影响,炉膛气氛的影响,原始灰量的影响,卫燃带材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，结渣增强，而当粒径减小到160目，变化情况不明显，再减小到200目时，结渣则有明显增强。,当煅烧温度和时间相同时，与通空气气氛下相比，弱还原性气氛下高温煅烧后，煤灰在耐火材料表面的结渣要严重得多,原始灰量质量对材料板表面侵蚀程度从大到小依次为0.4g0.6g0.2g,低铬高铝质材料板灰渣的剥落性强，容易脱落；而高铬高铝质板材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因素的实验研究,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，可以有效阻碍灰渣对材料板的进一步侵蚀,,,,,当CO在SiO2膜中的扩散速度远低于氧的时候，CO在材料板表面形成的开气孔，则成为灰渣流入材料板的“通道”，导致侵蚀加重,,,卫燃带结渣机理及影响因素的实验研究,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材料板的侵蚀更严重,,,,,灰渣中不同元素对耐火材料沿深度方向的侵蚀规律不尽相同，但基本呈逐渐减弱的趋势,,,灰渣粘接特性测试方法及装置的研究,振动式灰渣粘接特性测试方法机理,,,,,疏松的积灰很容易通过振动振落，振落率近100，紧密结合的渣则很难通过振动振落，其振落率很小，接近于0，而介于疏松积灰与紧密结渣两者之间的灰渣沉积，其灰渣振落率在100～0,100,G0耐火材料板上敷设灰重G1振动测试前被测试样重量G2振动测试后被测试样重量r耐火材料板上煤灰渣振落率,灰渣粘接特性测试方法及装置的研究,振动式灰渣粘接特性测试装置,,,,,,,,,,,,,,,测试装置,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装置的研究,,振动设备及其配套控制设备的选取,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装置的研究,,弹性夹持机构的设计,灰渣粘接特性测试方法及装置的研究,振动式灰渣粘接特性测试装置总示意图,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装置的研究,振动式灰渣粘接特性测试装置实物图,灰渣粘接特性测试装置的改进,弹性夹持机构的改进措施一,a弹性夹持件电磁振动系统b弹簧放大图改进后的弹性夹持件振动系统,灰渣粘接特性测试装置的改进,弹性夹持机构的改进措施二,改进后弹性钢板及滑动槽结构示意图,改进后刚性支架组合结构示意图,灰渣粘接特性测试装置的改进,振动式灰渣粘接特性测试装置改进后实物图,灰渣粘接特性测试装置的改进,,,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装置结构参数的改进,激振器振动频率对测试结果的影响,灰渣粘接特性测试装置的改进,a10cmb15cmc2025cme30cm1振前,a10cmb15cmc2025cme30cm2振后碳化硅质耐火材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,灰渣粘接特性测试装置的改进,a1mmb1.2mmc1.5mm1振前,a1mmb1.2mmc1.5mm2振后碳化硅质耐火材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,灰渣粘接特性测试装置的改进,激振器振动振幅和频率对测试结果的影响,攸县煤灰/低铬高铝质耐火材料结渣试样振落率随振幅变化曲线,攸县煤灰/低铬高铝质耐火材料结渣试样振落率随频率变化曲线,灰渣粘接特性测试装置的改进,攸县煤灰/低铬高铝质耐火材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,确定测试用结构参数,,,,厚度1mm,振幅5mm,频率10Hz,,长度30cm,,时间2min,灰渣粘接特性测试装置的应用,不同温度煅烧20h后斗笠山煤灰/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,耐火材料上灰渣粘接特性测试结果,不同温度煅烧20h后攸县煤灰/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,灰渣粘接特性测试装置的应用,耐火材料上灰渣粘接特性测试结果,不同温度煅烧20h后泸州煤灰/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,不同温度煅烧20h后冷水江煤灰/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,灰渣粘接特性测试装置的应用,不同温度煅烧20h后平顶山煤灰/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,耐火材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/耐火材料振落率-煅烧温度曲线,灰渣粘接特性测试装置的应用,,r耐火材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,,,,,,,即煤灰在卫燃带材料板上的结渣程度从微结渣过渡到较强结渣的温度（带）,灰渣粘接特性测试装置的应用,结渣临界温度的确定,不同温度煅烧20h后斗笠山煤灰/耐火材料结渣临界温度确定图,灰渣粘接特性测试装置的应用,结渣临界温度的确定,结论与展望,结论,结论与展望,展望,创新点,取得的成果,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究.武汉理工大学学报，2009年PeiXiaochong,ChenDonglin,ZhangGuoping,etal.ExperimentalInvestigationonCoalAsh’sErosionintoHighAluminaRefractoryContainingChromicOxide.tedtoProceedingsofASMEPower2009,July21-23,2009,Albuquerque,NewMexico,USAPeiXiaochong,ChenDonglin,ZhangGuoping,etal.AVibration-basedDeviceTestingAdhesionCharacteristicsofCoalAshwithHeating-insulatingRefractory.tedtoProceedingsofASMEPower2009,July21-23,2009,Albuquerque,NewMexico,USAPeiXiaochong,ChenDonglin.CriticaltemperatureanditsdeterminingforcoalashslaggingonrefractorylineronfurnacewaterwallofPC-firedboilers.tedtoAppliedThermalEngineering,发表及在投论文,取得的成果,专利名称振动式灰渣粘结特性测量装置.专利申请号200820159111.7专利发明人陈冬林，裴晓冲,专利,ThankYou,