《煤飛灰磨損特性試驗方法》

ICS27.060

J98

T/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXXX—XXXX

煤飛灰磨損特性試驗方法

Testmethodforwearcharacteristicsofcoalflyash

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（征求意見稿）

2021.11.29

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

XX/TXXXXX—XXXX

I

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煤飛灰磨損特性試驗方法

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方法。

本文件適用于測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)電廠燃料試驗方法第5部分：煤粉細度的測定

DL/T1106煤粉燃燒結(jié)渣特性和燃盡率一維火焰爐測試方法

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試驗原理

將待測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)儀進行控制，以考察沖

刷角度對磨損性能的影響，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試驗裝置及儀器

5.1煤飛灰磨損試驗裝置

5.1.1煤飛灰磨損試驗裝置系統(tǒng)見圖1。

5.1.2待測煤飛灰置于密閉式給料機的飛灰罐中，通過給料機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按試驗所需的流速和溫度的空氣在氣流通道中流動，當(dāng)流經(jīng)飛灰罐下給料機出口時，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；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煤飛灰磨損試驗臺

6試驗

6.1試驗條件的確定

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Σ煌饘俟懿牡娘w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際位置的環(huán)境條件下的煙氣溫度。若橫向

對比不同煤灰對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Σ煌饘俟懿牡娘w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

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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Σ煌饘俟懿牡娘w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際位置的環(huán)境條件下煙氣沖刷

角度。若橫向?qū)Ρ让夯覍饘俟懿牟煌瑳_刷角度時的飛灰磨損特性，也可選取其它沖刷角度。

6.2煤飛灰的準(zhǔn)備

6.2.1若考察待測燃煤在特定鍋爐及運行條件下燃燒產(chǎn)生飛灰的磨損特性，應(yīng)在鍋爐燃用該煤種時，

將鍋爐運行在所需負荷及運行工況條件（包括運行氧量、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，篩分干燥后的待測飛灰，并記錄其細度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試驗設(shè)備的檢查

6.4.1準(zhǔn)備好稱重試驗用灰的電子秤及有關(guān)容器。

6.4.2檢查各儀表、空氣壓縮機等一切正常后，打開電源，并將各點溫度設(shè)置好。

6.4.3啟動空氣壓縮機，讓氣源進入裝置。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)備和試驗用具。

6.5試驗步驟

6.5.1開啟空氣壓縮機，讓氣源經(jīng)過濾油器后進入試驗裝置，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，確定飛灰給料機的給料量，并標(biāo)定

給料機的流速。

4

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6.5.4在0.1mg精度天平上對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臺對應(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，并將給料機刻度調(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，稍等片刻讓余灰沖完后，關(guān)閉給料機下

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間宜為2.5小時。

?2

6.5.10沖刷磨損試件取出后立即放入干燥器皿內(nèi)，待冷卻至室溫時才可取出，經(jīng)表面吹掃后并進行加

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)

備下一個煤灰樣品的磨損特性試驗。

7數(shù)據(jù)處理及計算方法

7.1試驗時間

煤飛灰磨損試驗時間的計算按下式：

（1）

式中

??=?2??1

——煤飛灰磨損時間，單位為小時（h）。

7.2?試?驗飛灰耗用量

煤飛灰的耗用量按下式：

（2）

式中

??=?0×?0×??×3600×?0

——試驗好用的飛灰量，單位為克（g）；

——氣流通道截面積，單位為平方米（m2）；

??

——氣流通道中的沖刷磨損氣流流速，單位為米每秒（m/s）；

?0

——氣流通道中的攜塵氣流中粉塵濃度，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)

煤飛灰對圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù)計算如下：

（5）

式中，——煤飛灰對圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù)，單位為克每克每小時（g/g·h）。

?????????=????????????×??

煤飛灰對方塊磨損試件的沖刷磨損指數(shù)計算如下：

?????????

（6）

式中，——煤飛灰對圓柱磨損試件的沖刷磨損指數(shù)，單位為克每克每小時（g/g·h）。

?????=????????×??

?????

8煤飛灰磨損指數(shù)的等級劃分

煤飛灰磨損指數(shù)的等級劃分見表1。

表1煤飛灰磨損指數(shù)的等級劃分

磨損性能

Ⅰ級（低）＜4×10-6＜3×10-6

??????????????

Ⅱ級（中）4×10-6≤≤6.5×10-63×10-6≤≤6×10-6

??????????????

Ⅲ級（嚴(yán)重）＞6.5×10-6＞6×10-6

??????????????

??????????????

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