Котел с ЦКС — это новый тип печи с высокой эффективностью и низким уровнем загрязнения, разработанный после цепной печи и печи на пылеугольном топливе.
Благодаря своим преимуществам, таким как высокая эффективность сгорания, широкая приспособляемость угля, большой диапазон регулирования нагрузки, низкий уровень выбросов оксидов азота и легкая десульфурация, он широко используется и продвигается в мире. Однако значительная проблема износа серьезно ограничивает долгосрочную экономическую эксплуатацию печи этого типа.
1. Износ котла с циркулирующим кипящим слоем
1) Проблемы износа в котлах с циркулирующим кипящим слоем
Поскольку концентрация золы в котле с циркулирующим кипящим слоем высока, обычно в десятки, сотни или даже тысячи раз больше, чем в пылеугольной печи, износ котла с циркулирующим кипящим слоем гораздо серьезнее, чем у других типов котлов, и проблеме износа поверхности нагрева и огнеупорных материалов следует уделять особое внимание. То, как решить проблему износа, напрямую связано с успехом или неудачей конструкции котла с ЦКС, а также напрямую влияет на готовность котлов с ЦКС.
2) Форма износа
В зависимости от механизма износа износ можно разделить на адгезионный износ, абразивный износ, коррозионный износ, контактно-усталостный износ, эрозионный износ, фреттинговый износ и т. д. Износ, вызванный воздействием жидкости или твердых частиц на поверхность материала с определенной скоростью и углом, называется эрозией (или ударным износом). Существует два основных типа эрозии, соответственно называемые эрозионным износом и ударным износом, и микроморфология процесса потери поверхности эрозии этих двух видов износа совершенно различна.
Парциальная скорость частицы, перпендикулярная твердой поверхности, заставляет ее вклиниваться в ударяемый объект, а парциальная скорость частицы, касательная к твердой поверхности, заставляет ее скользить по твердой поверхности. Совместный эффект двух парциальных скоростей является своего рода эффектом строгания. Если ударяемый объект не может выдержать этого эффекта, то есть от него отрывается небольшой кусочек, то после множества повторяющихся действий твердая поверхность износится.
Ударный износ относится к частицам относительно твердой поверхности. Угол удара большой или близкий к вертикальному. При определенной скорости удар о твердую поверхность приводит к образованию небольшой пластической деформации микроскопической трещины. В долгосрочной перспективе большое количество частиц многократно ударяется, постепенно разрушая пластический деформационный слой всей детали и образуя износ.
В зависимости от различных режимов износа износ можно разделить на износ двух объектов, износ трех объектов. При износе двух объектов твердое тело сталкивается со стенкой и разрушает ее своим собственным импульсом. При износе трех объектов твердые частицы, движущиеся вдоль стенки, подвергаются воздействию скоплений частиц, а скопления частиц используют их в качестве среды износа для износа нагревательной поверхности.