對于活塞沖壓式成型設備,成型管是主要的磨損部件,物料在成型管內受擠壓作用而成型。為了使物料成型時有足夠的壓力,成型筒通常設計成錐形管,此時錐角的選擇是關鍵。錐角過小,收縮度達不到,物料擠壓后不易成型或成型后產品的密度達不到要求;錐角過大,則成型阻力過大,存在積壓死區,易堵塞,且成型錐管所受的側壓力增大,磨損增加,降低了成型錐管的使用壽命;钊麤_壓式成型設備的成型管采用低合金耐磨鋼的較多,如20CrMnTi等。在一定的熱處理工藝后,其表面硬度可以達到HRC55以上,且韌性較好,能夠耐沖壓過程的沖擊;钊麤_壓式成型設備其使用修復周期相對較長,可以達到500 ho
供風速度影響爐膛內的空氣動力場、改變煙氣中飛灰顆粒的運動速度、方向,影響沉積量。風速增大時,煙氣中的飛灰與受熱面撞擊百分比增加,沉積量上升,但當風速超過12 m/s時,煙氣中含有較多氣體組分的飛灰來不及與受熱面接觸,就隨煙氣排出;而初始粘在受熱面上的顆粒在較大風速的作用下重新回到煙氣中,受熱面上的沉積量開始下降。另外,供風速度對飛灰顆粒的沉積位置也有重要的影響,在燃燒秸稈成型燃料的鍋爐中,沉積不僅在受熱面上的迎風面形成,在風速產生的漩渦作用下,背風面上也經常出現沉積。因此,在秸稈成型燃料燃燒過程中,合適的供風速度不但有利于燃料的燃燒,對受熱面上沉積的形成及其成分也有重要的影響。這里需要指出的是,供風量的大小對于氯、鉀、鈉釋放沒有太明顯的影響,只有風量影響到溫度時才產生作用。風動力和熱動力共同形成了顆粒在空氣動力場中流動的驅動力,沒有了空氣動力,粉塵、堿金屬顆粒就沒有足夠的撞擊力,沉積形成的數量和強度都會受影響。
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降低腐蝕的方法和措施。產生腐蝕的最主要根源是沉積形成的,因此從理論上分析,降低腐蝕首先要減少沉積,其方法措施已在本章前節做了敘述。其次是對原料進行預處理,減少堿金屬及C1的含量。最后是通過工藝和設計措施降低沉積形成,減少沉積造成的腐蝕程度,本節將對這幾個內容作簡要敘述。(1)水洗法脫除堿金屬和氯。水洗法脫除秸稈中堿金屬和氯,是一種預防沉積腐蝕非常有效的預處理方式。在秸稈成型燃料成型之前對秸稈進行處理,除去秸稈中所含的堿金屬和氯,是減少秸稈成型燃料燃燒過程中在受熱面上腐蝕的一種有效方法。一般采用水洗或自然放置一段時間便可減少堿金屬和氯元素的含量。
作者通過對玉米秸稈成型燃料燃燒研究發現,玉米秸稈成型燃料結渣率隨爐膛溫度的增高而增大,在溫度為800^900℃時結渣增加緩慢,在溫度達到900 ^1000℃時結渣現象明顯增加,在T'}1000℃以后結渣率逐漸增大。考慮到燃燒裝置運行安全性,作者研究認為,爐膛溫度過高較易形成爐排及換熱面結渣,生物質成型燃料燃燒設備的爐膛溫度在900℃以下時,結渣率較低。2)燃料粒徑及料層厚度過大形成結渣。研究發現,隨著生物質成型燃料粒徑的增大,結渣率逐漸增大。這是因為隨著粒徑的增大,燃料燃燒中心溫度升高,灰渣溫度達到灰熔點,因而易發生結渣。隨著燃料層厚度的增大,結渣率增大。主要由于隨著燃料層厚度的增大,燃燒層內氧化層與還原層的厚度增大,燃燒中心溫度增高達到灰熔點,形成結渣。
生物質成型燃料燃燒設備設計的關鍵參數主要有過量空氣系數、爐排面積、爐膛容積、爐排速度(單位時間的燃料供應量)等。根據試驗,小型生物質成型燃料爐具的過量空氣系數一般要大于2,大中型燃燒設備的過量空氣系數也必須大于1. 5,自動控制、自動調節的生物質成型燃料燃燒設備的過量空氣系數將是一個變量,根據煙氣量是一個動態的參數。爐排的運行速度,或者燃料的燃燒消耗速度要根據料層厚度、燃料特點、燃燒方式來確定,既要保證燃料充分燃燒,又要滿足強度要求及經濟合理。
鍋爐串聯可分為三種:第一種是將兩臺燃燒秸稈的熱水鍋爐進行串聯。串聯的方法是把第一臺鍋爐排出的煙氣通人另一臺鍋爐,然后利用煙氣的余熱產生熱水,從而有效地降低了煙氣溫度,使煙氣中的飛灰顆粒處于固相狀態,這種處理方式實際上就是煙氣的余熱利用。江蘇鹽城的一個浴池就是通過此種方式解決秸稈燃燒過程中受熱面上的沉積問題的第二種是燃秸稈的熱水鍋爐與燃煤蒸汽鍋爐的串聯。燃秸稈鍋爐生產熱水、爐膛溫度較低,產生的熱水通人燃煤蒸汽鍋爐,燃煤蒸汽鍋爐爐膛溫度較高,將蒸汽繼續加熱到一定的溫度和壓力。通過熱水鍋爐與蒸汽鍋爐的串聯,降低了秸稈燃燒爐的溫度,從而減少了秸稈燃燒過程中在受熱面上形成的沉積物。第三種是將燃秸稈鍋爐與燃木材鍋爐進行串聯。原理是秸稈中堿金屬及氯的含量較高,燃燒過程中易在鍋爐受熱面上形成沉積物,而木材中堿金屬及氯的含量較低,燃燒時不易在受熱面上形成沉積物,將燃秸稈的鍋爐產生的低溫蒸汽通人燃木材的鍋爐中進一步加熱到所要求的溫度和壓力,通過這種方式,既降低了燃桔稈鍋爐的爐膛溫度,減少了受熱面上的沉積物,又利用了秸稈等生物質能源。丹麥的EV3廠就是通過這種方式降低受熱面上的沉積量及腐蝕率的,其工藝流程是將燃秸稈的鍋爐產生的470℃的蒸汽通入到燃木材的鍋爐中,使溫度提高到所需要的溫度(5420C ),此時,燃秸稈鍋爐的爐膛溫度維持在灰熔溫度以下,降低了堿金屬和氯的析出量,從而降低了飛灰在受熱面上沉積率及氯對鍋爐受熱面的腐蝕率。