煤的磨损特性及磨损指数(张院长讲义).ppt

煤的磨损特性与磨损指数
张经武整理
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1 固体颗粒的磨损
2 气固两相流的流动与磨损
3 燃烧器与制粉系统管道一次风速的推荐流速
4 煤的特性与磨损指数
5 煤的磨损指数的判据
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1 固体颗粒的磨损特性
磨损的类型
（1）冲刷磨损
（2）撞击磨损
磨损的影响因素
（1） 颗粒的硬度及磨损
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成分
煤中质量百分数，%
莫氏硬度
维氏硬度
kg/mm2
成分
煤中质量百分数，%
莫氏硬度
维氏硬度
kg/mm2
纯 煤
石 英
黄铁矿
85


~
7
6~7
10~70
1200~1300
1100~1300
蓝晶石
黄 玉
＜
＜
6~7
8
500~2150
1500~1700
硅酸盐：
高岭土
伊利石
白云母
长 石
5
3
3
＜
2~
2~
2~
6
30~40
20~35
40~80
700~800
碳酸盐：
方解石
菱镁矿
菱铁矿
矾 土



稀少
3
4
4
9
130~170
370~520
370~430
1200
4
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（2）金属材料的硬度
纯煤的维氏硬度10~70 （kg/mm2）
锰钢的维氏硬度180~220（kg/mm2）
石英的维氏硬度1200~1300（kg/mm2）
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（3）煤中的灰成分
SiO2和Al2O3是灰分特性中影响磨损的特别重要的因素。 SiO2和Al2O3的比值越大，磨损越严重。因此，常常将SiO2和Al2O3的比值作为一种判别准则。
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（4）颗粒的直径
当颗粒很小时，冲刷磨损很小。随着颗粒直径的增大，其质量随之增加，撞击动量也随着增大，磨损量也随之增加。当颗粒直径达到某一临界值后，磨损量几乎不变，或者变化十分缓慢。一般认为，在相同的颗粒浓度下，颗粒直径越大，单位体积内颗粒数量就越少，虽然大颗粒冲击壁面磨损能力较大，但冲击到壁面的总颗粒数降低，所以材料的磨损量仍变化不大。
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（5）颗粒的浓度
材料的冲刷磨损基本上与浓度的一次方成正比。
（6）颗粒的速度
颗粒速度对冲蚀量的影响是研究材料冲蚀磨损的重要方面，磨损量与颗粒速度成n方关系。试验研究表明，磨损量与颗粒速度的3次方成正比。提高速度，会使颗粒的动能增加，从而导致冲蚀磨损迅速加剧，所以流速越大，n值也将越大。
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2 气固两相流的流动与磨损
管道内气固两相流的流动与磨损
靠近燃烧器处一次风管内的气固（空气与煤粉）两相流动中，除了流速之外，煤粉浓度沿径向的分布规律，对管道的磨损也有较大影响。
（1）铅垂直管内气固两相流动，颗粒浓度在截面上对称分布。
（2）水平圆管道，由于颗粒受到重力作用，在管道底部颗粒浓度最大。
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（3）在管道弯曲部分，颗粒和管道外侧发生碰撞并减速，在一定情况下，管道曲率越大，减速也越大。弯管外侧将受到强烈的磨损，其磨损与弯曲半径成反比。在同样的进口流速下，R/D（弯管半径/管子直径）越小，分离在弯管外侧的煤粉量越多。一般取R/D=6~10。这时弯管部分的磨损较小。
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