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文檔簡(jiǎn)介
ICS27.060
J98
T/CEC
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
T/CECXXXXX—XXXX
煤飛灰磨損特性試驗(yàn)方法
Testmethodforwearcharacteristicsofcoalflyash
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(征求意見稿)
2021.11.29
XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布
XX/TXXXXX—XXXX
I
XX/TXXXXX—XXXX
煤飛灰磨損特性試驗(yàn)方法
1范圍
本文件規(guī)定了不同煤種燃燒后飛灰的磨損特性的試驗(yàn)方法。
本文件適用于測(cè)試不同煤種在煤粉鍋爐或循環(huán)流化床鍋爐燃燒后產(chǎn)生的飛灰的磨損特性。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修訂單)適用于本
文件。
DL/T567.3火力發(fā)電廠燃料試驗(yàn)方法第3部分:飛灰和爐渣樣品的采取和制備
DL/T567.5火力發(fā)電廠燃料試驗(yàn)方法第5部分:煤粉細(xì)度的測(cè)定
DL/T1106煤粉燃燒結(jié)渣特性和燃盡率一維火焰爐測(cè)試方法
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
飛灰flyash
燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的隨煙氣一起從爐膛上部煙窗逸出的灰粒。
3.2
飛灰磨損flyashwear
飛灰對(duì)鍋爐受熱面金屬材料的磨損,導(dǎo)致受熱面減薄的現(xiàn)象。
3.3
飛灰取樣器flyashsampler
按照等速取樣的方法,從鍋爐煙道中采取飛灰樣品的設(shè)備。
4試驗(yàn)原理
將待測(cè)的煤燃燒后獲取的飛灰置于飛灰罐中,通過給料器,使飛灰與氣流混合,利用氣流流量控制
裝置和加熱裝置控制攜塵氣流的溫度和速度。氣流攜帶飛灰,以試驗(yàn)要求的溫度和速度依次沖刷圓柱形
磨損試件和方塊型磨損試件。方塊磨損試件被煙氣沖刷的角度可以通過角度旋轉(zhuǎn)儀進(jìn)行控制,以考察沖
刷角度對(duì)磨損性能的影響,沖刷過磨損試件后的攜塵氣流最后通向除塵器。
1
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5試驗(yàn)裝置及儀器
5.1煤飛灰磨損試驗(yàn)裝置
5.1.1煤飛灰磨損試驗(yàn)裝置系統(tǒng)見圖1。
5.1.2待測(cè)煤飛灰置于密閉式給料機(jī)的飛灰罐中,通過給料機(jī)將飛灰罐中的飛灰按設(shè)定給料速率給料。
5.1.3通過溫控裝置控制加熱元件,將壓縮空氣加熱到需要的溫度。
5.1.4通過壓縮空氣的流量控制裝置,控制壓縮空氣的流速。
5.1.5按試驗(yàn)所需的流速和溫度的空氣在氣流通道中流動(dòng),當(dāng)流經(jīng)飛灰罐下給料機(jī)出口時(shí),與飛灰混
2
合,攜帶飛灰沖刷磨損件。氣流通道截面積為A0m。
5.1.6方塊磨損試件固定在角度控制儀下部,可通過角度控制儀調(diào)整攜塵氣流沖刷磨損試件的角度。
5.1.7攜塵氣流沖刷方塊磨損試件后送往除塵器。
5.2沖刷磨損試件
5.2.1沖刷磨損試件分為圓柱體沖刷件和長方體沖刷件,圓柱體沖刷件直徑為50mm,高度為10mm,長
方體沖刷件長、寬、高分別為50mm、50mm、10mm。
5.2.2根據(jù)電站鍋爐受熱面管材材質(zhì)選取沖刷磨損件的材質(zhì),以考察煤飛灰對(duì)管材的磨損特性。
5.2.3沖刷磨損片表面加工粗糙度不大于5μm。磨損試片可反復(fù)使用,舊沖刷磨損試片表面不應(yīng)有腐
蝕和雜物粘連,否則應(yīng)用砂紙打磨干凈。
5.3分析天平及其它
5.3.1應(yīng)選用精度為0.1mg的分析天平。
5.3.2應(yīng)選用量程為20kg,精度為10g的臺(tái)秤。
5.3.3其它物品包括:記錄紙、秒表、鐵盤、標(biāo)準(zhǔn)篩、鐵盤、勺、干燥箱等。
2
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1-帶流量控制的壓縮空氣;2-加熱元件;3-溫控箱;4-飛灰罐;5-給料機(jī);6-圓柱磨損試件;7-方塊磨
損試件;8-角度控制儀;9-存灰罐;10-氣流通道;11-去除塵器
圖1煤飛灰磨損試驗(yàn)臺(tái)
6試驗(yàn)
6.1試驗(yàn)條件的確定
6.1.1攜塵氣流速度V0的確定
氣流通道中的攜塵氣流流速V0宜為10m/s。若橫向?qū)Ρ炔煌夯覍?duì)不同金屬管材的飛灰磨損特性,
也可選取其它氣流速度。
6.1.2攜塵氣流溫度T0的確定
氣流通道中的攜塵氣流溫度T0宜為擬考察的管材在鍋爐實(shí)際位置的環(huán)境條件下的煙氣溫度。若橫向
對(duì)比不同煤灰對(duì)不同金屬管材的飛灰磨損特性,也可選取其它氣流溫度。
6.1.3攜塵氣流飛灰濃度C0的確定
氣流通道中的攜塵氣流中飛灰的濃度C0宜為擬考察的管材在鍋爐實(shí)際位置的環(huán)境條件下的煙氣中
的粉塵濃度的5倍。若橫向?qū)Ρ炔煌夯覍?duì)不同金屬管材的飛灰磨損特性,也可選取其它氣流溫度。
6.1.4磨損試件材質(zhì)的確定
3
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宜根據(jù)考察需求選取沖刷磨損試件的金屬材質(zhì)。若橫向?qū)Ρ让夯覍?duì)不同金屬管材的飛灰磨損特性,
也可選取其它金屬管材。
6.1.5方塊型沖刷磨損件角度的確定
攜塵氣流沖刷方塊型沖刷磨損件的角度,宜為擬考察的管材在鍋爐實(shí)際位置的環(huán)境條件下煙氣沖刷
角度。若橫向?qū)Ρ让夯覍?duì)金屬管材不同沖刷角度時(shí)的飛灰磨損特性,也可選取其它沖刷角度。
6.2煤飛灰的準(zhǔn)備
6.2.1若考察待測(cè)燃煤在特定鍋爐及運(yùn)行條件下燃燒產(chǎn)生飛灰的磨損特性,應(yīng)在鍋爐燃用該煤種時(shí),
將鍋爐運(yùn)行在所需負(fù)荷及運(yùn)行工況條件(包括運(yùn)行氧量、配風(fēng)等),使用飛灰取樣器,按照DL/T567.3
的要求,在鍋爐上合適部位取得所需的飛灰。
6.2.2若無法通過現(xiàn)有鍋爐獲取待測(cè)燃煤燃燒產(chǎn)生的飛灰,可參考DL/T1106利用一維火焰爐獲取所
需的飛灰。
6.2.3參照GB/T212的要求,將待測(cè)的煤飛灰,置于105-110℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),于空氣流中干燥到質(zhì)
量恒定。
6.2.4按DL/T567.5的方法,篩分干燥后的待測(cè)飛灰,并記錄其細(xì)度R200和R90。
6.3沖刷磨損試件的準(zhǔn)備
將沖刷磨損試件表面用砂紙打磨后放入馬弗爐中,在105℃的溫度下烘30min左右,以使其表面雜質(zhì)
去除。
6.4試驗(yàn)設(shè)備的檢查
6.4.1準(zhǔn)備好稱重試驗(yàn)用灰的電子秤及有關(guān)容器。
6.4.2檢查各儀表、空氣壓縮機(jī)等一切正常后,打開電源,并將各點(diǎn)溫度設(shè)置好。
6.4.3啟動(dòng)空氣壓縮機(jī),讓氣源進(jìn)入裝置。氣源壓力不低于0.5MPa;壓力表,量程為1.2MPa,精確到
0.02MPa。
6.4.4檢查其它儀器、設(shè)備和試驗(yàn)用具。
6.5試驗(yàn)步驟
6.5.1開啟空氣壓縮機(jī),讓氣源經(jīng)過濾油器后進(jìn)入試驗(yàn)裝置,分別在冷態(tài)和熱態(tài)下通入壓力為0.4MPa
壓力的壓縮空氣,在飛灰罐中加入少量煤飛灰,并開啟給料機(jī)向氣流通道中送入飛灰,檢查各部位均無
泄露后,清掃飛灰罐中殘留飛灰。
6.5.2將飛灰稱重,隨后將其裝入飛灰罐,飛灰量不少于10kg。
6.5.3按6.1.1和6.1.3條確定攜塵氣流的流速和飛灰濃度之后,確定飛灰給料機(jī)的給料量,并標(biāo)定
給料機(jī)的流速。
4
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6.5.4在0.1mg精度天平上對(duì)干燥完畢的沖刷磨損試件稱重,記錄其質(zhì)量和,隨后將沖
刷磨損試件放置在煤飛灰磨損試驗(yàn)臺(tái)對(duì)應(yīng)位置。
??????????????
6.5.5調(diào)整方塊型沖刷磨損件的角度。
6.5.6將壓力、流量調(diào)至試驗(yàn)工況以控制管道內(nèi)氣體流速為鍋爐待考察部位的煙氣流速。
6.5.7調(diào)整溫控箱以調(diào)整加熱元件,使管道內(nèi)空氣流速為鍋爐待考察部位煙氣溫度。
6.5.8打開給料機(jī),并將給料機(jī)刻度調(diào)至所需刻度,使壓縮空氣中含塵量為鍋爐待考察部位煙氣中含
塵量。并記錄煤灰開始沖刷磨損試件的開始時(shí)間。
6.5.9待煤灰沖完后,記錄煤灰沖刷磨損試件結(jié)?1束的試驗(yàn),稍等片刻讓余灰沖完后,關(guān)閉給料機(jī)下
的閥門,關(guān)閉壓縮空氣,然后取出沖刷磨損試件。煤飛灰的沖刷磨損時(shí)間宜為2.5小時(shí)。
?2
6.5.10沖刷磨損試件取出后立即放入干燥器皿內(nèi),待冷卻至室溫時(shí)才可取出,經(jīng)表面吹掃后并進(jìn)行加
熱處理,30分鐘冷卻到室溫后再用天平稱重,得到其重量和。
''
6.5.11將飛灰罐及存灰罐內(nèi)的煤灰清理干凈,清理完畢后?更??換????新??的圓?柱???磨?損試件和方形磨損試件,準(zhǔn)
備下一個(gè)煤灰樣品的磨損特性試驗(yàn)。
7數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法
7.1試驗(yàn)時(shí)間
煤飛灰磨損試驗(yàn)時(shí)間的計(jì)算按下式:
(1)
式中
??=?2??1
——煤飛灰磨損時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。
7.2?試?驗(yàn)飛灰耗用量
煤飛灰的耗用量按下式:
(2)
式中
??=?0×?0×??×3600×?0
——試驗(yàn)好用的飛灰量,單位為克(g);
——?dú)饬魍ǖ澜孛娣e,單位為平方米(m2);
??
——?dú)饬魍ǖ乐械臎_刷磨損氣流流速,單位為米每秒(m/s);
?0
——?dú)饬魍ǖ乐械臄y塵氣流中粉塵濃度,單位為克每立方米(g/m3);
?0
7.3?沖0刷磨損試件失重量
圓柱磨損試件失重量按下式計(jì)算:
(3)
式中,——圓柱磨損試件的失重量,單位為克(g)'。
??????????=???????????????????
方塊磨損試件失重量按下式計(jì)算:
??????????
(4)
式中,——方塊磨損試件的失重量,單位為克(g)。'
??????=???????????
??????
5
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7.4煤飛灰沖刷磨損指數(shù)
煤飛灰對(duì)圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù)計(jì)算如下:
(5)
式中,——煤飛灰對(duì)圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù),單位為克每克每小時(shí)(g/g·h)。
?????????=????????????×??
煤飛灰對(duì)方塊磨損試件的沖刷磨損指數(shù)計(jì)算如下:
?????????
(6)
式中,——煤飛灰對(duì)圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù),單位為克每克每小時(shí)(g/g·h)。
?????=????????×??
?????
8煤飛灰磨損指數(shù)的等級(jí)劃分
煤飛灰磨損指數(shù)的等級(jí)劃分見表1。
表1煤飛灰磨損指數(shù)的等級(jí)劃分
磨損性能
Ⅰ級(jí)(低)<4×10-6<3×10-6
??????????????
Ⅱ級(jí)(中)4×10-6≤≤6.5×10-63×10-6≤≤6×10-6
??????????????
Ⅲ級(jí)(嚴(yán)重)>6.5×10-6>6×10-6
??????????????
??????????????
6
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