煤的磨损特性及磨损指数

1、，煤的磨损特性及磨损指数，长庆萝卜整理2014.6。1固体颗粒的磨损2气固两相流和磨损3燃烧器和粉碎系统管道一次风速的建议流速4煤的特性和磨损指数5煤的磨损指数标准。1固体颗粒的磨损特性，1.1磨损类型(1)冲刷磨损(2)冲击磨损1.2磨损的影响因素(1)颗粒的硬度和磨损，(2)金属材料的硬度纯煤的维氏硬度1070(kg/mm2)锰钢的维氏硬度180220(kg/mm2)石英的维氏硬度12001300(kg/mm2)，(3)煤的灰分成分SiO2和Al2O3是灰分特性中影响磨损的特别重要因素。SiO2和Al2O3的比例越大，磨损越严重。因此，SiO2和Al2O3的比例经常用作判别标准。(4)粒子

2、的直径在粒子很大时细化和磨损较小。随着粒子直径的增加，质量增加，冲击动量增加，磨损量增加。当粒子直径达到阈值时，磨损量变化很小，或者变化很慢。一般认为，在相同的粒子浓度下，粒子直径越大，单位体积内的粒子数越少，大的粒子冲击壁磨损能力越大，但影响壁面的粒子总数减少，因此材质的磨损量仍然没有太大的变化。(5)颗粒浓度材料的冲刷磨损基本与浓度的一次平方成正比。(6)粒子的速度粒子速度对侵蚀量的影响是研究磨损量和粒子速度为n字形的材料的侵蚀磨损的重要方面。实验结果表明，磨损量与粒子速度的三维正方形成正比。随着速度的增加，粒子的动能增加，侵蚀磨损迅速加剧，因此流速越大，n值也越大。2气固两相流的流动和磨

3、损，2.1管道内气固两相流的流动和磨损，在接近燃烧器的一级风管内气固(空气和煤粉)两相流中，除流速外，煤粉浓度的径向分布对管道磨损有很大影响。(1)铅垂直管有气固两相流，颗粒浓度对称分布在截面上。(2)由于粒子受重力作用，因此管道底部粒子浓度最大的水平圆形管道。(3)管道弯曲部分中的粒子和管道外部部分碰撞，从而减慢速度，在某些情况下，管道曲率越大，减速就越大。弯头外部强烈磨损，磨损与弯曲半径成反比。在相同的进口速度下，R/D(弯头半径/管道直径)越小，在弯头外部分离的煤粉量越大。通常采用R/D=610。此时弯头部分的磨损很小。2.2百叶窗煤粉分离器中气固两相流的流动和磨损。在百叶窗浓缩机设计中

4、，叶片倾角和盖子是两个重要的结构参数。快门浓缩机磨损的研究表明(1)在所有条件下，每个叶片的磨损程度不同，后水平(沿流动方向向后排列)叶片的磨损更严重。而且，每一级刀片磨损程度的差异也受刀片倾斜和此盖等结构因素的影响。(2)除了叶片倾斜和复盖等结构参数外，整体结构布置对梯度增加等各级叶片磨损有很大影响，各级叶片磨损量逐渐减少，在倾角30左右，磨损量呈现最低值；如果盖子增加，则刀片磨损量在所有级别上几乎呈线性下降趋势，第二个级别快速下降，在盖子=s/H=0.4处达到最小值。(3)从磨损位置来看，前两级叶片因颗粒磨损而均匀，后两级叶片的其他部分差异很大，严重磨损的部分集中在叶片的前端。盖子对严重的

5、磨损部分有很大的影响。(4)随着气流速度的增加，各个级别刀片的磨损急剧增加，磨损量符合气流速度和EVn(n3)，各个级别刀片的n值不同。随着粉末浓度的提高，各级叶片的磨损量急剧增加，显示出明显的线性关系。(5)根据结构上的数值预测结果，采取了集中于后级叶片和厚侧出口喉壁磨损的适当保护措施，取得了效果。，对三燃烧器和除雾器管道一次风速的建议流速，如上所述，燃烧器和除雾器的部分部件和管道的磨损和流速是三乘的关系，因此选择适当的流速和菌类是很重要的。3.1燃烧器的一次风速可根据JB/t 1040-2004大型煤粉锅炉和燃烧器性能设计规范，根据推荐燃烧器的一次风力或DL/T831-2002大容量煤粉燃

6、烧锅炉选择指南进行选择。这两个标准建议的数据非常接近。燃烧器初级风速的建议值，3.2除雾器管道一次风速为建议的除雾器管道中的介质流速，符合DL/T5145-2002火电厂制粉系统设计和计算技术规定。粉碎系统管道粉末流动速度，4煤的特性和磨损指数，4.1磨损指数研究，为了确定煤质量的优劣，对煤的一般工业分析，可以反映出发热量、固定碳、挥发分、灰分、水分等指标，也可以通过煤的元素分析获得更多的指标；使用可破碎性指数表征煤的破碎程度。使用磨损指数表征煤对破碎金属的磨损大小，即磨损指数。4.2磨损指数和可破碎性指数(1)煤的可破碎性指数和粉碎时煤的金属磨损指数是两个完全不同的概念。但是两者之间有一些相

7、似之处。都是在破碎状态下测定煤的两个物理特性。粉碎可能性指数测量的理论依据是材料粉碎定理。也就是说，粉碎材料时消耗的工作(能量)与生成的新表面积成正比。粉碎可能性指数反映了煤炭根据所需的细度消耗多少能源，具体应用该指标是实际粉碎机的煤磨产量的影响。(2)如图所示，磨损指数和磨损指数之间的数据点非常分散，没有可见关系，并进行线性回归计算，表明煤的可破碎指数和磨损指数之间的相关指数只有0.32，两者都没有形成重要的函数关系。煤的磨损指数与煤的主要矿物成分含量的关系，4.3磨损指数和灰分的关系灰分是煤的有害成分，随着灰分的增加，对粉碎或燃烧的有害性增加。一般认为，含有很多灰的煤种在粉碎时被金属严重磨

8、损。如下图所示，为了判断煤的磨损特性和灰分的关系，灰分和磨损指数的数据点相当分散，没有多大关系。灰分和磨损指数相关指数为0.5，表明线性关系不重要。对磨损指数与灰分关系的判断分析旨在预测灰分利用常规指标，煤的磨损大小是否能提供一定的参考作用。灰分指标本身就有局限性，磨损指数和灰分关系，4.4煤的磨损指数与煤的主要矿物成分含量之间的关系分析(1)根据煤的矿物成分硬度分析，粘土矿物高岭石和碳酸盐矿物方解石的硬度一般为维氏硬度10MPa以下的23(莫尔斯硬度)，对金属磨损影响不大。系铁矿分布很广，但硬度的变化太大，很难判断对磨损的影响。石英、黄铁矿、菱镁矿(SiO2、FeS2、FeCO3)广泛分布在

9、煤中，硬度高，可以认为这三种矿物对煤的磨损特性有很大影响。(2)煤的磨损指数与煤的石英、黄铁矿、菱铁矿含量有一定关系。Ke=f(W)，其中W=-SiO2 FeS2 FeCO3将磨损指数Ke视为将石英、黄铁矿、菱铁矿三种含量相加的函数。以磨损指数Ke为纵坐标，将石英黄铁矿的总含量w绘制为横坐标，数据点分布，没有明确的函数关系。相关系数为0.62表示两个线性关系不重要。应根据煤种、W(-SiO2 FeS2 FeCO3)、磨损指数Ke、灰分Aad、磨损指数HGI提供91个煤的相互关系的数据，并继续积累。，根据5.1国内煤的磨损指数标准，5.1国内煤的磨损指数标准(1)冲击磨损指数DL465-1992

10、煤的冲刷磨损指数测试方法(西安热研究所开发)，煤种SiO2/Al2O32.0中几乎所有煤的Ke3.5，(2)旋转磨损指数(哈尔滨电厂集)(3)精炼和旋转磨损指数之间的关系这两种方法的磨损指数转换方法如下：Kexz=9.002Ke 3.685，5.2为了确定各种磨损指数集合煤的磨损特性，各国企业都有自己的磨损识别方法，项目中可能遇到不同的磨损识别方法，可以收集和使用不同的磨损指数识别方法。磨削磨损指数AI通常使用旋转叶片磨损指数分析器(GB/T15458-1995)进行国际测量。我国常用西安热源自行设计的冲刷磨损试验机构DL465-1992对冲刷磨损指数Ke。(1)冲刷磨损指数Ke(DL465-

11、1992)煤的磨损特性与冲刷磨损指数Ke的关系如下：Ke1.0轻微Ke1.02.0不牢固Ke2.03.5强烈Ke3.55.0强烈Ke5.07.0 1段强烈Ke7.010.0 2段强力Ke10.0 3段，(2)旋转磨损指数AI(GB/T15458-1995)煤的磨损特性和煤的磨损指数AIAI80很强大。(3)YGP磨损指数是根据英国Babcock提供的试验机和金属测试单(V6020，低锰碳钢)测试结果的平均值(mg/kg)是YGP磨损指数。煤的磨损特性与煤的YGP磨损指数的关系如下：YGP20弱磨损煤YGP2050强磨损煤YGP70强磨损煤，(4)旋转磨损指数Kexz哈尔滨电厂设备集研究所旋转磨

12、损指数Kexz，判断限制为：Kexz25不强Kexxx4050强Kexz2540强冲刷磨损指数Ke和旋转磨损指数Kexz的转换如下：Kexz=9.002Ke 3.685旋转叶片磨损指数分析器(GB/T15458-1995)测量磨削磨损指数AI，我国一般由DL465-1992测量的冲刷磨损指数Ke，旋转磨损指数Kexz之间没有转换关系。(5)确定俄罗斯的煤炭磨损特性1) Sar和Aar含量等级磨损指数(Sar0.5%，Aar20%磨损低Sar=0.5%0.8%，Aar=20%，磨损中间Sar0.8%，(6)德国巴布科克的磨损指数KBHB煤的磨损特性与煤的磨损指数的关系如下：KBHB160弱磨损煤

13、KBHB161340的磨损煤KBHB341480强磨损煤KBHB481强磨损煤德国babcck的磨损指数与YGP磨损指数的转换关系：KBHB=6.6912(YGP)，如果没有取得5.3煤的磨损指数，如何确定煤的磨损特性，如果没有取得煤的磨损指数，也可以根据灰色成分粗略判断煤的磨损性(1)煤的灰分含量和灰分成分，方法1)很难确定煤的40%的含量。(2)如果很难确定SiO 2/al2o 32.0(dl/t460-2003)。(2)西安热研究院对近100种煤进行了工业分析，煤灰成分分析。矿物含量分析。磨损指数和磨损指数的确定。数据分析结果表明，以Ke=3.5为界，将发现以下规律：1)空气干燥基灰分a