循环流化床锅炉磨损分析及对策
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术循环流化床锅炉是一种新型的锅炉,其燃烧方式是通过将燃料与空气混合后在循环流化床内进行燃烧。
这种燃烧方式能够有效地减少燃料的燃烧温度,从而减少燃料的固化温度,降低燃料的燃烧速度,并且降低了燃料的氧化速度,从而提高了燃料的燃尽率,减少了非燃料物质的排放,是一种环保型的燃烧方式。
由于循环流化床锅炉在燃烧过程中在炉膛内形成了一层流化床,因此炉膛内的磨损情况是非常严重的。
炉膛内的磨损会降低循环流化床锅炉的使用寿命,增加运行成本,降低燃烧效率,因此必须采取相应的措施来防治炉膛内的磨损。
一、循环流化床锅炉磨损机理1.化学磨损:循环流化床锅炉在燃烧过程中产生的高温烟气中含有大量的腐蚀性物质,这些腐蚀性物质会对炉膛内的材料产生化学腐蚀,从而造成炉膛内的磨损,这种腐蚀是一种化学磨损。
1.合理选择炉膛内的材料:合理选择耐磨损的材料可以有效地减少循环流化床锅炉的磨损程度。
一般来说,炉膛内的材料应该具有良好的抗腐蚀性能和抗热性能,并且有足够的硬度来抵抗机械磨损。
2.控制炉膛内的温度:控制炉膛内的温度可以有效地减少炉膛内的化学腐蚀,从而减少炉膛内的磨损。
4.定期对炉膛内进行检修和维护:定期对炉膛内进行检修和维护可以有效地延长循环流化床锅炉的使用寿命,减少运行成本。
5.增加炉膛内的保护层:在炉膛内增加一层耐磨损的保护层可以有效地减少循环流化床锅炉的磨损程度。
6.改善炉膛内的燃烧条件:改善炉膛内的燃烧条件可以提高循环流化床锅炉的燃烧效率,减少排放物的排放,从而减少炉膛内的磨损。
8.其他技术手段:在实际应用中,还可以采用遮挡板、护套等技术手段来进一步减少循环流化床锅炉炉膛内的磨损程度。
循环流化床锅炉炉膛内的磨损是一种十分严重的问题,它会降低循环流化床锅炉的使用寿命,增加运行成本。
必须采取相应的措施来防治炉膛内的磨损。
采取合理的材料选择、控制温度、控制燃烧比例、定期检修维护、增加保护层等多种技术手段可以有效地减少循环流化床锅炉的磨损程度,从而保证循环流化床锅炉的正常运行,提高燃烧效率,降低运行成本,达到环保的目的。
次高温次高压循环流化床锅炉磨损及对策
次高温次高压循环流化床锅炉磨损及对策随着我国大力推进清洁能源的发展,以循环流化床锅炉为代表的燃煤发电技术越来越受到关注和重视。
其中,次高温次高压循环流化床锅炉因为具有较高的运行效率和良好的环保性能,被视为是目前燃煤发电领域的发展趋势。
然而,循环流化床锅炉在长时间高强度运行的过程中,会面临磨损等问题。
本文将从次高温次高压循环流化床锅炉的磨损及对策方面进行探讨。
一、次高温次高压循环流化床锅炉磨损的原因1. 磨料和颗粒的挤压作用:在锅炉内部运行中,锅炉中的磨料和颗粒会相互挤压,导致局部磨损。
2. 渣锅在运行过程中的磨损:锅炉中的污泥和渣滓经过高温高压的作用,会形成一种磨损作用,进而加速了锅炉的磨损。
3. 冷却注水磨损:锅炉在防爆管区中,冷却注水的作用会导致局部金属的磨损。
二、次高温次高压循环流化床锅炉磨损的处理方式1. 优化参数设置:通过优化参数设置,可以降低锅炉在高温高压下运行时受到的挤压和冲击,从而减轻锅炉的磨损。
2. 设计改进:在锅炉的设计中加入一些磨损预防的措施,比如在锅炉的常压区域增加一些防止磨损的涂层或隔离层。
3. 材料选用:采用高强度、高耐磨、抗腐蚀性能优良的材料,可以延长锅炉的使用寿命。
4. 检修维护:锅炉的检修和维护工作非常重要,通过定期的检修和维护可以及时发现锅炉的磨损情况,采取有效措施加以处理。
5. 其他措施:采用新型的磨损预防材料和涂层,增加锅炉的耐磨性能,采用先进的减磨技术,降低磨损的程度。
三、结论次高温次高压循环流化床锅炉磨损问题在锅炉的长时间高强度运行中不可避免,但可以通过合理的参数设置、设计改进、材料选用、检修维护等多种措施来延长锅炉的使用寿命。
需要注意的是,各种措施的采取需要根据不同的情况进行综合考虑,不能简单盲目地采取某一项措施。
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施
预测性维护与管理
通过大数据分析和人工智能技术,对 锅炉磨损历史数据进行分析和挖掘, 预测磨损趋势和寿命,制定合理的维 护和更换计划。
数值模拟与实验研究
流场与磨损关系的数值模拟
利用数值模拟软件,研究流场特性、颗粒分布和冲击角等因素对磨损的影响,为优化锅 炉结构和改善流场提供理论支持。
装置等部件产生强烈的冲刷作用,导致磨损。
机械摩擦
03
炉内物料与金属表面之间的机械摩擦也是导致磨损的重要原因
之一。
磨损对循环流化床锅炉的影响
降低设备寿命
磨损会导致设备部件的尺寸和 形状发生变化,影响设备的正
常运行和使用寿命。
影响安全运行
磨损严重时可能导致设备损坏 ,引发安全事故。
能耗增加
磨损会导致设备效率降低,能 耗增加。
实验研究与验证
通过实验手段,模拟锅炉实际运行工况,对新型防磨技术和材料的性能进行验证和评估 ,为实际应用提供依据。
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循环流化床锅炉的磨损及防 磨措施
汇报人:文小库 2024-01-06
目录
• 循环流化床锅炉的磨损概述 • 循环流化床锅炉的磨损部位及
机理 • 循环流化床锅炉防磨措施 • 循环流化床锅炉磨损监测与维
护 • 循环流化床锅炉防磨技术发展
趋势
01
循环流化床锅炉的磨损概述
磨损的定义与特性
磨损定义
磨损是物体在相对运动过程中,其表 面不断损耗的现象。在循环流化床锅 炉中,主要涉及到受热面、布风装置 、炉膛、水冷壁等部件的磨损。
分离器出口的磨损
循环流化床锅炉磨损原因及改进措施
循环流化床锅炉磨损原因及改良措施1金属件的磨损1. 1布风装置磨损1. 1. 1原因分析循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有2 种情况: 第一种情况是风帽的磨损, 通常发生在循环物料回料口附近, 主要原因是由于较高颗粒浓度的循环物料以平行于布风板的较大速度冲刷风帽造成的。
另一种情况是风帽小孔的扩大, 这类磨损将改变布风特性, 同时造成固体物料漏至风室。
1. 1. 2改良措施a. 改变风帽结构来延长风帽寿命, 用钟罩式结构的风帽来代替蘑菇状风帽, 有效减少磨损, 延长使用寿命。
b. 在炉膛底部四周打1 圈台阶, 可使流化床锅炉中沿墙面下流的固体物料转而流向布风板上面的空间, 从而防止冲击炉底的布风板和周界的风帽。
1. 2水冷壁管的磨损1. 2. 1原因分析循环流化床锅炉水冷壁管的磨损主要发生在炉膛下部敷设的卫燃带和水冷壁管交界的区域。
造成磨损的原因有以下2 个方面: 一是在这个过渡区域内, 沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反, 因此在局部产生了旋涡流; 另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在这个交界区域发生流动方向的改变, 对水冷壁管产生了冲刷。
1. 2. 2改良措施a. 采用金属外表热喷涂技术防磨。
涂层的硬度高于基体的硬度, 且涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层, 提供更好的保护。
b. 通过改变该区域的流体动力特性来到达水冷壁管防磨的目的。
在水冷壁管过渡区域的一定位置加焊挡板或浇注料梁, 用以阻挡固体物料向下流动, 采用这种措施后水冷壁管的磨损大大减轻了。
c. 另一种较常用的方法是改变水冷壁的几何形状, 耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直, 这样固体物料沿壁面平直下流时,撞击区下移至耐火材料局部, 消除了边界处造成的旋涡效应, 从而保护传热管不受磨损。
d. 炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处, 都是易发生磨损的部位, 因此在设计时应在结构上给以考虑或加设防磨措施。
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施汇报人:2023-12-15•循环流化床锅炉概述•磨损机理分析•关键部件磨损情况评估目录•防磨措施研究与应用•运行维护管理策略•效果评估与持续改进计划01循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉采用流态化燃烧方式,通过高速气流使固体颗粒在床层内呈流态化状态,实现高效、清洁燃烧。
工作原理循环流化床锅炉通常由炉膛、分离器、回料装置、尾部受热面等部分组成,具有结构紧凑、热效率高等优点。
结构特点工作原理及结构特点循环流化床锅炉广泛应用于电力、化工、冶金、造纸等行业,用于产生蒸汽或发电。
随着环保政策的日益严格和能源结构的调整,循环流化床锅炉正向大型化、高效化、清洁化方向发展。
应用领域与发展趋势发展趋势应用领域磨损问题及其影响循环流化床锅炉在运行过程中,由于固体颗粒的高速冲刷和撞击,容易导致受热面、分离器等部件的磨损。
影响磨损会导致受热面减薄、变形甚至穿孔,降低锅炉热效率,增加运行成本。
严重时可能导致安全事故。
02磨损机理分析颗粒冲击角度不同,磨损程度和形态各异,如垂直冲击导致凿削磨损,斜向冲击引发切削磨损。
冲击角度影响颗粒速度与浓度颗粒硬度与形状颗粒速度和浓度越高,冲击磨损越严重,二者呈正相关关系。
颗粒硬度和形状影响磨损速率,硬度越高、形状越尖锐,磨损越严重。
030201颗粒冲击磨损摩擦系数越大,滑动摩擦磨损越严重,磨损速率与摩擦系数成正比。
摩擦系数表面粗糙度越大,摩擦阻力越大,磨损越严重。
表面粗糙度载荷和滑动速度越大,滑动摩擦磨损越严重。
载荷与滑动速度滑动摩擦磨损循环应力导致材料疲劳损伤,进而引发疲劳磨损,应力幅值和循环次数影响疲劳磨损程度。
循环应力腐蚀介质与材料发生化学反应,导致材料损失和性能下降,从而引发腐蚀磨损。
腐蚀介质温度和湿度影响腐蚀速率,进而影响腐蚀磨损程度。
温度与湿度疲劳磨损与腐蚀磨损03关键部件磨损情况评估管壁厚度减薄检测超声波测厚法利用超声波在管壁中的传播速度和时间差来计算管壁厚度。
循环流化床锅炉磨损与防磨措施分析
循环流化床锅.磨损与协磨措施分析 沪
林 师 一
( 建省 特 种 设 备监 督 检 验 院 福 建福 州 3 0 0 ) 福 5 0 3
摘 要 介 绍 循 环 流 化 床 锅 炉 的 磨 损 及 其 对 水 冷壁 与 耐 火材 料 的 交 界 处 、 膛 的 烟 气 出 口 、 顶 部 、 风 分 离 器 筒 体 、 炉 炉 旋 引风
损 的 冲蚀 表 面 的流 失 过 程 的微 观 形貌 是 不 完 全 相 同 的 于 对
冲 刷 磨 损 . 粒 与 固体 表 面 的 冲 击 角 较 小 , 至 接 近 平 行 . 颗 甚 颗 粒 滑 过 固 体 表 面 时 起 到 一 种 刨 肖 作 用 . 时 固体 表 面 的磨 损 Ⅱ 此 速 率较 均 匀 对 于撞 击 磨 损 . 粒 相 对 于 固 体 表 面 的 冲击 角 颗 较 大 , 接 近 于 垂 直 , 固 体 表 面 出 现 塑 性 变 形 或 微 裂 纹 , 或 使 经 反 复撞 击 . 形 层 脱 落 导 致 磨 损 量 增 加 本 文介 绍 循 环 流 变 化 床 锅 炉 易 发 生 磨 损 的部 位 及 采取 的 各 种 防 磨 措 施
流 , 成 附近 管 子 表 面 的 磨 损 。 减 缓 该 部 位 的 磨损 . 流 化 造 为 从 床 发 展 的 历 程 看 . 采 取 过 的解 决 方 法 有 : 所 ( ) 能 减 小 耐 火 材 料 台 阶 的 尺 寸 1可
所 谓 的 冲蚀 磨 损 . 指 当 流 体 或 固体 颗 粒 以 一定 的 速 度 或 角 是 度 对 材 料 表 面 进 行 冲 击 磨 损 . 一 种 为 撞 击 磨 损 . 两 种 磨 另 这
壁 面 产 生 力 的 作 用 . 而 大 大 增 加 了 粒 子 对 该 处 的磨 损 因
第十一章循环流化床锅炉的磨损结焦和膨胀剖析
第十一章循环流化床锅炉的磨损、膨胀和结焦第一节循环流化床锅炉各部件的磨损由于机械作用,间或伴有化学或电的作用,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。
按磨损机理不同,磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。
流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。
冲蚀有两种基本类型,一种叫冲刷磨损,另一种叫撞击磨损,这两种磨损的冲蚀表面的流失过程的微观形貌是不完全相同的。
冲刷摩擦是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至接近平行。
颗粒垂直与固体表面的分速使得它锲入被冲击物体,而颗粒与固体表面相切的分速使得它沿物体表面滑动,两个分速合成的效果即起一种刨削作用。
如果被冲击的物体经不起这种作用,即被切削掉一小块,如此经过大量、反复的作用,固体表面将产生摩擦。
撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大,或接近于垂直时,以一定的运动速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变形或显微裂纹,在长期、大量的颗粒反复撞击下。
逐渐使塑性变形层整片脱落而形成的磨损。
一般在循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损种,床粒颗粒与受热面和耐火材料的冲击角度在0~900之间,因此循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损是上述两种磨损基本类型的综合结果。
磨损与固体颗粒浓度、速度、颗粒的特性和流道的几何尺形状等密切相关。
在循环流化床锅炉中,受热面和耐火材料受到大量固体物料的不断冲刷,下表给出了各种锅炉典型的固体物料浓度和烟速的范围。
从表中的数据可以看出,循环流化床锅炉内的固体物料浓度为煤粉锅炉的几十倍到上百倍,因此受热面和耐火材料的防磨问题应特别重视。
通常情况下CFB锅炉再如下部位磨损比较严重,应设计防磨衬里(如图):178金属件和耐火材料的磨损现象。
一、循环流化床锅炉金属件的磨损(一)布风装置循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有两种情况。
第一种情况是风帽的磨损,其中风帽磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近。
循环流化床锅炉的磨损分析及防磨措施改造
循环流化床锅炉的磨损分析及防磨措施改造循环流化床锅炉磨损,是很多使用该型锅炉的单位都必须解决的难题。
炉膛下部耐火浇筑料、水冷壁、水冷屏,二级省煤器和水冷壁拉稀管的磨损是一个客观存在的事实,在高负荷运行状态下,磨损情况尤为突出,因磨损而导致的事故时有发生。
不足的防磨措施会大大降低锅炉的使用寿命,过度的防磨措施又会影响锅炉的出力;既要保证锅炉能在高负荷状态下连续运行,又要保证把锅炉的磨损降至最低,是相互盾但又要必须解决的问题。
标签:循环硫化床锅炉磨损防磨措施循环流化床锅炉磨损,是一个普遍存在的现象,怎样在保证锅炉出力的前提下找到一个防磨的平衡点是不能回避的问题,也是业界十分关心并孜孜不倦进行探讨的热门课题。
以下我以新疆兵团第一师电力公司塔里木供热中心70MW循环流化床锅炉为平台,介绍一下我们针对循环流化床锅炉磨损所采取的一些措施和经验。
一、锅炉各磨损部位的状况介绍塔里木供热中心2台70MW循环硫化床锅炉由唐山信德锅炉集团有限公司制造,该型锅炉是引进德国先进技术设计的中温分离、低循环倍率循环流化床燃煤锅炉。
该炉具有高效节能、运行可靠、启动迅速等特点。
但在近几年的运行中,暴露出来的最大问题也是磨损问题。
我单位循环流化床锅炉的磨损,突出部位主要集中在三大方面:一是耐火料的磨损,二是燃烧设备的磨损,三是受热面的磨损。
耐火浇筑料的磨损主要包括炉膛墙体磨损,点火燃烧器内衬和旋风分离器内衬磨损;燃烧设备的磨损主要体现为风帽磨损;受热面的磨损集中在水冷壁,水冷屏,一、二级省煤器和一、二、三、四级空气预热器。
二、锅炉磨损的主要原因1.入炉煤粒度大小是影响循环流化床锅炉磨损快慢的一个重要的因素供热中心两台70MW的循环流化床锅炉在投运之初,其破碎设备采用的是甩锤式碎煤机,输出的煤粒较粗,运行人员在运行时,若不加大一次风量,就会造成锅炉结焦事故,只好被迫加大一次风量的运行,在运行不到一年后,发现炉膛内部燃烧设备和受热面磨损都非常严重。
循环流化床锅炉的磨损分析及解决
1 引 言
8 H w3 p f : N
循 环流 化 床 锅 炉是 当前 国 内 中小 发 电机 组 推 广 的一 种 洁 净 煤 燃 烧锅 炉 , 以燃 用 烟煤 、 煤 、 煤 、 烟 煤 、 可 贫 褐 无 煤 矸石 等各 种燃 料 , 料 适应 性 好 , 燃 燃烧 效 率 可达 9 9% , 热 效率 可 达 8 % 9 % , 用 C O脱 硫 , C / 尔 比为 8 1 可 a 在 a S摩 2时 , 硫 效 率 在 8 %左 右 , 烟 气 中 N x排 放 浓 度 低 于 脱 5 且 O 15 m,能 实现 灰 、 综 合利 用 。在 循 环流 化 床锅 炉 中 , 2mg/ , 渣 有许 多 部件 工 作 在高 温 、 固体 颗粒 不 断 冲 刷 环境 下 , 高 虽 然 已采 取 了 一些 防磨 措 施 ,但 运 行 结 果仍 表 明锅 炉设 备 的磨 损 十分 严重 , 常 由于磨 损 问题 造成 停 炉 。因此 如何 经 从磨 损 机理 出发 , 采取 进 一 步 的 防磨 措 施 , 循 环 流化 床 对 锅炉 的推 广应 用 是一 个 十分 现 实又 重要 的问题 …。 1
( )炉 内壁磨 损量 大 小还 受 烟气 中飞灰 浓度 及 流 速 5 不 均 匀分 布特 性 的影 响 。 ( ) 损量 大 小 与受 热 面及 内衬 的材 质 有关 。在 同等 6磨
受 热面 的具 体 结构 和 固体 物料 的流动 特性 。 ( 炉膛 四个 角落 区域 的管壁 。 4)
增 加 了分 离器 内衬 的磨 损 。 ( ) 灰 的撞击 可 能性 系 数 。这 与 飞灰 的颗 粒 特性 有 3飞 关, 颗粒 愈 大 , 击 的 可能性 也 愈 大 。 撞 ( 灰 粒磨 损特 性 。灰 粒磨 损特 性 指灰 的 硬度 、 4) 温度 、
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术【摘要】本文主要探讨了循环流化床锅炉磨损机理及防治技术。
首先介绍了循环流化床锅炉磨损的机理,包括颗粒运动、碰撞和磨损等过程。
然后介绍了针对循环流化床锅炉磨损问题的防治技术,包括增加材料硬度、改变材料结构、提高涂层质量等方法。
结合实际案例分析了这些技术的应用效果。
最后强调了循环流化床锅炉磨损机理及防治技术的重要性,指出只有深入了解机理并采取有效的防治措施,才能有效延长设备的使用寿命,提高工作效率,降低维护成本,保障设备的安全稳定运行。
通过本文的研究,可以更好地了解循环流化床锅炉磨损问题,并为实践中的磨损防治提供参考和指导。
【关键词】循环流化床锅炉、磨损、机理、防治技术、重要性1. 引言1.1 循环流化床锅炉磨损机理及防治技术循环流化床锅炉是一种常见的锅炉类型,具有高效、节能、环保等优点,广泛应用于工业生产中。
其在运行过程中常常会出现磨损问题,导致设备寿命缩短、能效降低等负面影响。
磨损机理及防治技术成为了该领域的研究重点。
循环流化床锅炉磨损机理主要包括气固流动对设备表面的冲蚀、高温气体对设备材料的氧化腐蚀、煤灰颗粒对设备表面的磨损等。
这些机理相互作用,加速了设备的磨损过程,减少了设备的使用寿命。
为了有效防治循环流化床锅炉的磨损问题,可以采取多种措施。
首先是对设备材料进行选用和涂层保护,提高其抗磨损和耐腐蚀能力。
其次是优化设备的结构设计,减少气体流动对设备表面的冲蚀。
加强设备的维护保养,及时清理煤灰和检修设备,也是有效防治磨损的重要措施。
循环流化床锅炉磨损机理及防治技术的研究至关重要,可以提高设备的使用寿命,降低能耗成本,保障工业生产的稳定运行。
希望通过不断的研究和实践,能够找到更有效的防治磨损的技术手段,为工业生产提供更好的保障。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉磨损机理循环流化床锅炉磨损机理是指循环流化床锅炉在运行过程中因受到各种力学、热学、化学等因素的作用,导致锅炉内部各部件表面逐渐失去原有的形状和尺寸,在表面上形成磨损、划痕或齿轮损伤等现象。
循环流化床锅炉磨损分析及防磨措施
循环流化床锅炉磨损分析及防磨措施摘要:循环流化床锅炉采用介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的流态化燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
炉内进行的是一种流态化反应,即高速运动的烟气与其所携带的固体颗粒密切接触,并有大量颗粒返混的过程;炉外,绝大部分高温的固体颗粒被捕集并送回至炉内再次燃烧,如此反复循环。
这种燃烧特性导致炉内磨损十分严重,影响锅炉正常使用,甚至会导致生产事故。
因此本文对循环流化床锅炉磨损分析及对策进行了分析。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;防磨措施一、循环流化床锅炉的磨损机理循环流化床锅炉的高效率是由于大量的小循环和多次的大循环构成的,让燃料在里面循环燃烧。
在燃烧的时候炉子中的每个部分燃料的浓度不同,由于气流和重力的原因,通常在布风板上的风帽出口处的风速大,燃料被吹起后会下降或者朝着烟风推动力较小的地方漂移,在下降的途中会沿着水冷壁管表面移动,而此时就会对水冷壁管的表面和鳍片造成磨损,比如在炉膛下部卫燃带、炉膛水冷壁管过渡区等贴壁回流对管壁的撞击较大,因此对管壁磨损也比较大。
二、循环流化床锅炉磨损分析在循环流化床锅炉使用的过程中,其自身的水冷壁管磨损在很大程度上与煤粉炉有着密切的联系,其主要体现在以下两个方面:首先,在大量烟气排放的过程中,其自身包含的固体颗粒能够在一定程度上对水冷壁管进行冲刷,加强壁管内部的磨损;其次,基于锅炉内部存在的内循环作用,导致大量固体颗粒在运行的过程中,沿着炉膛四壁重新回落,以此形成第二次冲刷,尤其在水冷壁管和耐火材料层过渡区的凸出部位。
在影响训练流化床锅炉磨损的原因中,主要包括以下几个方面:(一)烟气流速影响在锅炉运行的过程中,排除的烟气流速越高,对锅炉的磨损越重;且烟气流速与风量也有着一定的联系,风量越大,则磨损量越大;若二次风量越大,则会对炉内燃烧的状况进行剧烈的扰动,直接增加受热面积的磨损量,而这些都会给锅炉造成损失。
(二)烟气颗粒浓度影响在锅炉燃料燃烧后,势必会排除大量的烟气,这些烟气在排出的过程中,烟气内颗粒浓度越大,则会直接增加锅炉的受热磨损面,其核心原因在于烟气颗粒的数目越大,在排除的过程中,会直接冲撞锅炉管壁。
循环流化床锅炉磨损的主要原因及解决方法
循环流化床锅炉磨损的主要原因及解决方法循环流化床锅炉是一种高效、节能、环保的锅炉,随着国内经济的高速发展,工业污染加重,国内的环境问题也越来越严重。
因此更环保的循环流化床锅炉在国内得到了广泛的应用,在很多行业逐渐取代了传统的煤粉锅炉,特别像火电行业很多火电厂都陆陆续续的更换成了循环流化床锅炉。
循环流化床锅炉的优点使之在国内得到了推广和广泛的应用,但是也因为循环流化床锅炉自身特性,锅炉磨损问题严重的制约着其更广泛的应用,同时也严重困扰着火电厂的安全经济高效生产。
那么循环流化床锅炉为什么会磨损?火电厂该如何正确的解决循环流化床锅炉磨损问题。
循环流化床锅炉磨损主要原因简单得来说,因为循环流化床锅炉燃烧室燃料固体颗粒在不停的做不规则运动,对锅炉受热面造成磨损。
水冷壁是循环流化床锅炉主要磨损部位之一,造成水冷壁磨损的原因有很多,每台循环流化床锅炉水冷壁磨损问题都可能有所不一样,但是整体磨损原因也都大同小异。
循环流化床锅炉磨损造成的危害我们就不在此继续陈述了!在之前的文章中已经说过了很多,反正锅炉磨损问题很严重。
从循环流化床锅炉磨损问题发现至今,各路专家学者都提出了各种解决办法,现在市面上防磨技术已经有很多种了,如何选择防磨技术,这个要根据锅炉磨损问题和企业考虑的防磨成本来选择。
喷涂式防磨,是之前比较主流的循环流化床锅炉防磨技术。
其优点防磨效果好,施工简单。
缺点防磨不持久,需要每年重新喷涂,成本高,早期还是有很多电厂选择该技术解决防磨问题。
格栅防磨技术,是武汉永平科技首先向市场推出的防磨技术。
其防磨效果好、防磨持久、施工快,是目前市场上应用比较广泛的防磨技术。
火电厂循环流化床锅炉选择防磨技术还是需要根据自身锅炉磨损原因和其他因素,选择最合适的防磨技术才是最正确的选择。
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施
综合防磨策略的优化
综合考虑锅炉设计、运行参数调整、燃料选择等 多方面因素,制定综合性的防磨策略,降低锅炉 磨损速率,提高锅炉运行的经济性和安全性。
智能化防磨技术的开发
结合人工智能、大数据等技术手段,开发智能化 的防磨系统,实现锅炉磨损的实时监测、故障诊 断和预测,提高防磨措施的针对性和有效性。
循环流化床锅炉 的磨损及防磨措 施
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contents
目录
• 循环流化床锅炉概述 • 循环流化床锅炉磨损机理 • 循环流化床锅炉磨损部位及现象 • 防磨措施及技术 • 总结与展望
01
CATALOGUE
循环流化床锅炉概述
循环流化床锅炉工作原理
燃料燃烧
循环流化床锅炉采用流化燃烧方 式,燃料在炉膛内与空气充分接 触,迅速燃烧,产生高温高压烟
气。
物料循环
燃烧产生的灰渣和未燃尽的燃料 被烟气夹带,进入分离器进行气 固分离。分离下来的固体颗粒通 过返料器再次送回炉膛燃烧,形
成物料循环。
烟气净化
经过分离器净化后的烟气,通过 尾部受热面吸收热量后排出锅炉
,进入烟气处理系统。
循环流化床锅炉的优点
高效燃烧
循环流化床锅炉采用流化燃烧方式,燃料燃烧效率高,能 够充分利用燃料能量。
主要原因
气固混合物在旋风分离器内高速旋转,颗粒对壁面产生强烈冲刷;操作参数不当 ,如入口速度过高、分离器负荷过大等,也会加速磨损过程。
返料装置磨损
现象描述
返料装置用于将分离器分离下来的固体颗粒返回炉膛。在长 时间运行过程中,返料装置的管道、阀门等部位可能出现磨 损,导致返料不畅、系统压降增加。
循环流化床锅炉的磨损分析与对策
程 即为磨 损 。
磨损按其机理大致分为 2种 : 一种是撞击磨 损 。撞击磨损是 指颗粒垂直撞击 固体壁面 , 使其
产 生微 小 的塑性 变形 或 显微 裂纹 , 长 期 大 量 的 在
颗 粒反 复撞击 之 下 , 渐 使 塑 性 变形 层 整 片 脱 落 逐
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收稿 日期:2 1 00—1 一l 修订 日期 :2 1 1 2 0 0—1 2 1— 8 作者简 介:王瑞锋( 9 0一) 男 , 18 , 助理工程师 , 主要从 事锅 炉 设计与研发。
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循环流化床锅炉受热面磨损分析及对策
循环流化床锅炉受热面磨损分析及对策发表时间:2019-05-24T11:12:39.877Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:朱建锋[导读] 循环流化床锅炉技术是日益发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。
宝钢集团广东韶关钢铁有限公司广东韶关 512123摘要:循环流化床锅炉技术是日益发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。
在发展的同时,也暴露出了一些问题,本文简单介绍引起循环流化床锅炉受热面磨损的相关原因,及控制和防止磨损的一些对策,供大家参考。
关键字:循环流化床锅炉;磨损;对策1 概述循环流化床锅炉的英文全称是采用流态化燃烧方式的锅炉。
目前国内对循环流化床锅炉的研究、开发和应用已成熟,但是,有关于循环流化床锅炉受热面磨损的问题还是比较普遍的,磨损严重造成受热面管子穿孔引起汽水泄漏导致锅炉非计划停炉,给生产造成严重损失。
2 分析循环流化床锅炉受热面磨损的原因磨损的可以简单地把它看作是一个纯机械作用的过程,磨损与撞击在金属表面上粒子的总动能是成正比的。
循环流化床锅炉在实际运行的过程中容易磨损的部件主要是炉膛水冷壁管、旋风分离器、对流受热面等。
2.1烟气影响2.1.1烟气流速影响。
磨损量与烟气流速的3次方成正比关系。
流化床锅炉不同部位的烟气流速、锅炉受热面金属的防磨性能都是由锅炉设计工况所决定的。
一次风量大,磨损量就跟着大,甚至是更大。
炉内燃烧情况的扰动也会根据二次风量的变化而发生变化,扰动越大越剧烈,受热面磨损量也会跟着越大。
在循环流化床锅炉中,每个部位的烟气流速是不一样的。
2.1.2烟气颗粒影响。
烟气内的颗粒数量越大,对管壁的撞击和冲刷也越是强烈,也就是说颗粒浓度越大,受热面磨损量就越大。
2.2锅炉结构影响锅炉磨损按部位划分可分为两种,一种是局部磨损,又称“点”磨损,还有一种是区域性磨损,又称“面”磨损,这是炉内水冷壁受热面磨损的两种主要形式。
局部磨损,与结构有关。
像膜式炉壁和鳍片等部件的垂直度、光滑度差异对磨损的影响也是不同的,对管屏和壁面都将带来大大小小的磨损。
循环流化床锅炉磨损成因及对策分析
循环流化床锅炉磨损成因及对策分析一、前言作为次高温次高压循环流化床锅炉运营中的一项常见现象,其磨损问题在近期得到了有关方面的高度关注。
该项课题的研究,将会更好地提升对磨损原因的掌控,并通过合理化的对策对其进行预防解决。
二、循环流化床锅炉主要金属部件的磨损1.布风装置的磨损循环流化床锅炉的布风装置中磨损严重的是风帽,而在风帽中在循环物料回料口部分的地方磨损最严重,造成这部分磨损的主要原因:在高温下,高浓度的煤粉颗粒高速冲击布风装置的表面而造成的较为严重的磨损,由于煤粉常年累月的冲刷,对设备造成了较大的损耗。
2.循环流化床锅炉水冷壁管的磨损循环流化床锅炉的水冷壁管的磨损出现在下面三个地方:一是炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡部分管壁处的磨损。
二是炉膛四个角落部分的管壁磨损。
三是不规则部分水冷壁管的磨损。
炉膛下部水冷壁管过渡和卫燃带管壁部分的磨损原因是由于在过渡区域内,沿壁表面往下流动的固体颗粒物与炉内向上运动的煤粉颗粒运动方向相反,在局部产生涡旋流。
3.循环流化床锅炉受热面的磨损循环流化床锅炉受热面的磨损主要集中在炉膛角落区域磨损、燃烧室管壁的磨损、尾部受热面磨损等、炉顶受热面磨损。
水平过热器管屏、炉膛内屏式过热器的磨损机理与循环流化床锅炉内水冷壁管的磨损机理相似,由锅炉内部受热面的具体结构和固体物料的流动特性来决定。
4.循环流化床锅炉烟道受热面的磨损循环流化床锅炉烟道尾部的对流受热面经常磨损部位包括炉膛出口到分离器进口烟道受热面,还有省煤器及空气预热器两端部分。
锅炉对流烟道受热面的磨损一般发生在省煤器端和空气预热器进口处,通常由于受热面材料质量不好,同时设计上存在一定的问题,安装上也有一定的误差造成了受热面的磨损严重。
三、循环流化床锅炉承压部件磨损的原因1.锅炉吊挂管迎风面的磨损原因在循环流化床锅炉的运行过程中,由于烟气在循环流化床锅炉内的流速过高,又加上工作人员不按照正常的施工工艺来对循环流化床锅炉防磨罩进行加装,所以正对循环流化床锅炉烟道入口的第一排吊挂管的迎风区域比较容易被磨成直角形,甚至会出现个别的循环流化床锅炉吊挂管的爆管现象。
循环流化床锅炉磨损问题研究与对策
循环流化床锅炉磨损问题研究与对策摘要循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧充分、污染低等优点,在我国近年来得到了极为普遍的应用。
由于循环流化床锅炉炉内的高温颗粒运行情况复杂,且受到大量固体颗粒的不断冲击,另外与普通炉子内部的固体颗粒相比,循环流化床锅炉的固体颗粒浓度高达上百倍,这些因素交织在一起,导致循环流化床锅炉磨损极为严重,造成了诸多的安全隐患。
本文首先分析了循环流化床锅炉磨损的影响因素,其次,从耐火材料的使用;尾部对流受热面的防磨;旋风分离器及回料阀的防磨;旋风分离器入口和炉膛顶部的防磨;水冷壁的防磨等方面分析了循环流化床锅炉防磨技术,具有一定的参考价值。
关键词循环流化床锅炉;防磨技术;耐火材料循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧充分、污染低等优点,在我国近年来得到了极为普遍的应用。
循环流化床锅炉经过科研院所的不断改造和更新,已经成为了目前有效的能量转化设备。
但是循环流化床锅炉在运行过程中也会出现一定的问题。
例如循环流化床锅炉在燃烧的过程中会出现大量的炉灰颗粒和煤粉,而这些炉灰颗粒和煤粉具有高浓度、高温、高速等性质,它们在高速、高温的冲击情况下会猛烈地磨损炉内的部件。
虽然循环流化床锅炉生产企业在设计时都充分考虑到了磨损问题,也采取了一些防磨措施,但是由于循环流化床锅炉炉内的高温颗粒运行情况复杂,且受到大量固体颗粒的不断冲击,另外与普通炉子内部的固体颗粒相比,循环流化床锅炉的固体颗粒浓度高达上百倍,这些因素交织在一起,导致循环流化床锅炉磨损极为严重,造成了诸多的安全隐患。
1 循环流化床锅炉磨损的影响因素循环流化床锅炉磨损按照机理来分,可以分为2种:一种是冲刷磨损,在一次风流化作用下,进入循环流化床锅炉炉膛内的石灰石颗粒、煤颗粒就会快速地向固体壁面切向冲刷,将固体壁面金属切削掉而形成的磨损,另外一种是撞击磨损。
它是指会有大量的颗粒对固体壁面进行垂直撞击,使之产生微裂纹或者塑性变形,长此以来,最终导致使塑性变形层整片脱落。
循环流化床锅炉的磨损及防磨措施
8.4.3 燃料特性的影响
奥斯龙公司总结其运行经验,将循环流化床燃 用的不同燃料情况分为五类: 1)无磨损燃料:运行中不产生可视和可测的磨损 2)低磨损燃料:受热面防磨保护元件的局部维护不少于2年 3)中等磨损燃料:受热面防磨保护元件的局部维护不少于1年 4)高磨损燃料:受热面防磨保护元件必须每年进行维护和更换 5)严重磨损燃料:受热面防磨保护元件甚至受热面本身的维护
8.2.1.2 不规则管壁的磨损
不规则管主要包括穿 墙管、炉墙开孔处的弯 管、管壁上的焊缝等, 以及一些炉内测试元件, 如热电偶等。运行经验 表明,即使很小几何尺 寸的不规则也会造成局 部的严重磨损。
图8-6给出了炉墙开 孔处弯管的磨损区域。
图8-7给出了对接 水冷壁焊缝的局部磨 损。这类磨损现象在 炉膛的浓相区相对较 为严重。
8磨损主要发生在省煤器的两 端和预热器的进口处。产生磨损的主要原因有: 1)分离器效率达不到设计值; 2)设计上考虑不周; 3) 安装上出现误差; 4)受热面材质不好。
8.2.1.4 外置式换热器的磨损
循环流化床锅炉的外置式换热器运行在鼓泡床工 况,但磨损问题较鼓泡流化床锅炉及炉内受热面相比 要轻得多,主要是由微振磨损造成的。
旋风分离器下部锥体,由于面积缩小,物 料汇集密度增大且粒度最大,加上物料下落 速度快,必然造成快速磨损。
常用的耐火材料:
旋风筒采用分层分块浇注, 各层均用销钉固定于金属结构 上。炉膛顶部及分离器入口, 使用含密实且含有不锈钢纤维 的抗磨材料。
旋风分离器筒体与锥体,采 用超强浇注料。或可能使用热 膨胀系数低的薄衬里。
8.2.1.2 炉内受热面的磨损
循环流化床锅炉磨损分析及对策 魏建伟
循环流化床锅炉磨损分析及对策魏建伟摘要:循环流化床锅炉中金属部件的防磨措施,直接影响循环流化床锅炉机组的经济运行和安全运行。
为此,本文分析了循环流化床锅炉产生磨损的原因,并针对炉膛内的磨损提出了防磨措施。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;措施1 循环流化床锅炉运作情况的实例分析1.1 该文就某个电力公司的运作情况展开分析,在利用循环流化床锅炉进行工作中,其利用的是一种循环燃烧系统,炉膛的结构未膜式水冷壁结构,通过对不同级别过热器的应用,以满足实际工作的需要,其中间设置了喷水减温器,尾部进行了风预热器的设置。
通过对该公司运作情况的分析,可以得知这这些锅炉运作已经有一段时间了,其水冷壁管过渡区域及其炉膛下部卫燃带的交界处,出现了一些泄漏之处,导致了锅炉工作运行的停顿。
多次出现泄漏,造成被迫停炉检修,进行水冷壁管更换,影响正常生产,直接和间接经济损失都很大。
通过对锅炉水冷壁磨损原因的分析可以得知,这是由于水冷壁管过渡区域及其炉膛下部卫燃带磨损的影响,而导致锅炉的工作环节的障碍。
特别是炉膛四周的管壁区域也多处出现了磨损。
通过对水冷壁过渡区域管壁及其炉膛下部卫燃带的分析得知,该区域交界处的管壁也出现了磨损,一系列的固体物料对水冷壁管造成了极大的冲刷,从而导致水冷壁管出现一系列的磨损。
另一个原因是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反,在局部产生涡旋流,对水冷壁管产生磨损。
炉膛四周角落区域管壁的磨损原因是角落区域内壁面向下流动的固体物料密度比较高,同时流动状态也受到破坏。
1.2 受到锅炉水冷壁的自身泄漏状况的影响,其需要进行停炉整修。
这就首先要进行故障问题的排查。
比如进行喷涂区域、锅炉卫燃带区域等,进行检查及其分析,从而进行卫燃带处水冷壁管磨损情况的分析,为了满足锅炉日常工作的需要。
这需要进行锅炉卫燃带附近凸台的避免,避免其水冷壁管浇注料凸台情况。
如果出现“凸台”,使得下降灰流与水冷壁管形成了冲击角,不仅加剧对接部位的焊口和鳍片的磨损,而且还对邻近管子造成严重磨损。
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循环流化床锅炉磨损分析及对策
摘要:对于流化床锅炉来说磨损的主要是其受热面,当其不断受到高浓度固体物料的冲刷,就会产生磨损,而对于影响流化床锅炉的受热面的磨损主要受到烟气的速度与其本身的特性影响。
因此对于流化床锅炉来说,其防磨损就显得十分重要。
本文基于此,首先介绍了循环流化床锅炉中比较容易磨损的部件,然后具体分析了流化床锅炉的受热面出现磨损的原因,最后结合以上的分析提出在流化床设计和运行的过程中应该采取怎样的措施来预防磨损,以作参考。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;对策
循环流化床锅炉是目前国内中小型发电机组采用的一种洁净煤燃烧锅炉,其可以燃烧多种燃料,并且对燃料的适应性也很好,基本能达到燃料99%的燃烧效率。
但是,在循环流化床锅炉的运行中发现很多部件在高温、高固体冲刷的外部环境下,很容易产生磨损,严重时会导致锅炉停炉。
虽然对此相关工作人员也采取了一定的防磨损措施,但是实际的锅炉运行结果表明这一现象依旧十分严重。
因此,结合防磨损机理的相关理论,采取进一步的防磨损措施,对于循环流化床锅炉的推广与发展来说都是十分重要的。
一、流化床锅炉在实际运行中易磨损的部件
1、旋风分离器的磨损
对于旋风分离器来说,其大部分的组成部件都设有耐火材料,因此,其在金属件的磨损方面并不是很严重。
反而在其入口处因为烟气的高速流动比较容易造成耐火材料的磨损。
一般来说,旋风分离器的筒体与锥体能经受住900度左右的高温,偶尔炉内温度也会达到1100度,这时过度的热冲击就可能会导致其产生裂纹。
旋风分离器布置在炉膛出口,是循环流化床关键部件之一,其主要作用是将大量高温固体颗粒从炉膛出口的烟气中分离出来送回燃烧室,保证燃料和脱硫剂(石灰石粉)多次循环、反复燃烧和反应,以提高燃烧效率和脱硫效率。
循环流化床锅炉分离器在实际运行中影响分离效率的原因有很多,主要归结如下。
一是分离器切向进口风速的影响。
前面已经讲过为降低床温而使用过大的流化风量造成分离器入口烟速过高。
进口烟速过高,气流湍流增加以及颗粒反弹加剧,灰尘颗粒二次夹带严重,使分离效率降低。
二是分离器本身的设计或安装不合适。
分离器进气管、分离器旋风筒直径大小、排气管直径大小及排气管插入深度都会影响到分离器的分离效率,这些部件的设计或安装可能与实际运行工况不相匹配,造成分离器分离效率降低。
2、对流受热面的磨损
目前我国国产循环流化床锅炉在受热面的磨损方面存在比较严重的问题,其中磨损主要发生在过热器的第一和第二排管子,以及省煤器的两端和空气预热器的入口处这几个部位。
对流受热面的磨损是流化床锅炉磨损中较为主要的问题,很多出现故障的锅炉都是由此造成。
顺列布置的过热器迎风面管排可以采取加焊防磨护瓦的方法解决。
对于错列布置的省煤器迎风面管排可以加焊防磨护瓦,也可采取迎风面管排上敷设一薄层耐磨涂料的方法来解决。
对于靠近墙壁的管子弯头部分及贴墙直管段,由于这些部位缝隙较大,烟速较高而形成严重的局部磨损,可以采取检修时拆掉炉墙,然后在易磨损部位敷设耐磨涂料来解决。
以上这些措施都可以有效的减轻受热面磨损问题,但并不能从根本上杜绝受热面磨损。
二、流化床锅炉产生磨损的原因分析
一般来说,流化床锅炉产生磨损的主要部件在于其受热面的磨损,因此,对已其受热面磨损的原因分析是其主要的课题。
关于流化床锅炉的受热面,主要包括炉膛水冷壁管、炉内受热面、尾部对流受热面以及密相区埋管受热面着五个部分。
其中除了尾部对流受热面的磨损与常规的煤粉锅炉的磨损相似之外,其他几种受热面的磨损原因是非常复杂的,以下几点是造成其磨损的主要原因:其一是烟气中颗粒状物质对于受热面冲击而产生的磨损;其二是受热面的表面受到运动相对较慢的颗粒状物质的冲击而磨损;其三是三体磨损,具体是指沿受热面运动的固体物质对贴壁的固体颗粒进行压迫冲击,将其作为磨损介质从而使受热面造成磨损;其四是随着炉内气泡而快速运动的固体颗粒对于所接触的受热面造成的影响;其五是炉内气泡破裂之后受到其力产生喷溅的固体颗粒对于受热面造成的磨损现象;其六是炉内的高温造成的局部射流对受热面产生的磨损,循环流化床锅炉中各种不同的射流包括燃料和相关的脱硫剂等射流、布风板风帽的空气激流等,由于射流卷吸的材料对于与之相接触的受热面产生直接的冲撞而形成的磨损;其七是由于炉内外由于固体材料的整体接触流动而对受热面产生磨损;其八是因为锅炉部分零件的不规则形态造成的受热面的磨损情况,比如循环流化床内部的带有焊缝的垂直布置的传热管,在焊缝附近产生的局部涡流会导致其上面的受热面出现磨损。
三、流化床的防磨损措施
根据以上对于循环流化床锅炉产生磨损的原因分析,对于我们在实际的设计与运行中采取一定措施防止受热面磨损方面有一定参考价值,基于以上分析,可以采取以下几种措施减轻磨损的情况。
1、改善部分部件来预防磨损
对于水冷壁的几何形状来说,适当的改变以及与耐火材料结合设计简易弯管,能够很大程度上使得卫燃带区域和水冷壁的上部保持平直下流,能够很好的
消除局部摩擦产生的磨损现象。
同时提高气固分离装置的工作效率,提高分离率,能有效减少烟气中飞灰的成分,从而使得对流受热面的磨损情况有所减轻。
在实际的生产运行过程中注意风量的调整,采用恰当的风量风速,这样也能一定程度上减少受热面磨损。
2、增加相关设置减少磨损
在烟道转弯处加装相关导向板或是旋风分离器烟道布置凝渣管等等,能够有效的降低速度场以及飞灰的浓度,使得其中成分分布更加均匀,从而防止局部的严重磨损。
同时在布置受热面时尽量采取顺列,防止烟气走廊的形成,增加磨损的程度,对受热面进行选择时尽量采用鳍片式,省煤器采取膜式为佳。
在一些磨损严重的管束前面加防磨损的护板,或是采用厚壁管等,还能在表面进行技术处理以减低磨损,防止腐蚀与磨损的同时发生。
综上所述,对于循环流化床锅炉磨损的原因分析得出磨损与烟气的速度以及受热面的磨损有着十分重要的关系,通过采取一系列的措施减低磨损情况或是预防磨损的发生,提高锅炉的整体防磨损的能力,能够很好的解决锅炉磨损的问题,从而提高锅炉的使用时间和寿命,对于其在我国未来的推广和发展也有着重要的意义。
参考文献:
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[2]卢振华、张宝霞;循环流化床锅炉埋管的磨损及预防[J];内蒙古科技与经济;2001年06期
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