[實用新型]增壓式分段加熱高溫沖蝕磨損試驗機

有效

• 申請號: 200820171371.6
• 申請日: 2008-12-18
• 公開（公告）號: CN201314887Y
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 劉少光;姚繼蓬;劉永莉;陳焱;趙建陽
• 申請（專利權）人: 劉少光
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種高溫沖蝕磨損試驗機，特別涉及一種用于模擬火力發電廠燃煤鍋爐磨損研究的增壓式分段加熱高溫沖蝕磨損試驗機。

背景技術

與其它類型的鍋爐相比，火力發電廠燃煤鍋爐的工況條件極為惡劣，對受熱面管道的材料性能也提出了更高的要求。火力發電廠燃煤鍋爐工況條件有以下主要特點：

一是高溫沖蝕磨損，這是火力發電廠燃煤鍋爐受熱面失效和爆管的主要原因。在火力發電廠燃煤鍋爐中，最大的煤粒度達十幾毫米(煤粉爐的平均煤粒度不足0.1mm)，物料濃度為煤粉爐的十幾倍，物料流化速度在5～6m/s左右，燃用的劣質煤和脫硫劑中還含有較多的硬質顆粒SiO₂，這一系列因素都使水冷壁等受熱面受到嚴重的沖刷和撞擊。

二是高溫氧化，爐內溫度在900℃左右，水冷壁管等受熱面表面的高溫氧化現象十分嚴重。氧化皮在固體物料的沖刷下不斷剝落、重新生成、再剝落，使其逐漸減薄。

三是氣體腐蝕，爐膛內的煙氣中常含有一些微量腐蝕性氣體，如SO₂、SO₃、H₂S等，使高溫腐蝕和高溫磨損交替進行，腐蝕促使磨損的速度進一步加劇。

為了能有效減少鍋爐受熱面的高溫沖蝕及磨損，目前采用超音速電弧噴涂技術在火力發電廠燃煤鍋爐受熱面進行涂層，而如何有效的驗證超音速電弧噴涂層的性能，節約試驗投入的成本，是一項亟需解決的技術問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠模擬火力發電廠燃煤鍋爐磨損腐蝕工況條件且能夠驗證不同噴涂層試樣塊性能的增壓式分段加熱高溫沖蝕磨損試驗機。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術解決方案：

一種增壓式分段加熱高溫沖蝕磨損試驗機，其特征在于它包含高溫空氣加熱爐、磨粒加料器、試樣加熱沖蝕器、沖蝕氣體輸送管道，沖蝕氣體輸送管道貫穿高溫空氣加熱爐，然后通入試樣加熱沖蝕器內，沖蝕氣體輸送管道出口指向垂直放置在試樣加熱沖蝕器內的試樣塊中部并與其成一定角度，磨粒加料器出口連接在高溫空氣加熱爐與試樣加熱沖蝕器之間的沖蝕氣體輸送管道上。

所述的磨粒加料器為封閉式，沖蝕氣體輸送管道進氣端與一高壓儲氣罐的出氣端相連接，高壓儲氣罐的進氣端連接送風系統，高壓儲氣罐的另一出氣端與所述磨粒加料器中的物料倉上腔相連接。

所述的沖蝕氣體輸送管道在高溫空氣加熱爐內的管段為螺旋形管道。

在所述的試樣加熱沖蝕器內設置一可調整角度的轉盤，轉盤上設有試樣放置槽，試樣塊垂直放置在試樣放置槽上。

由于大型燃煤鍋爐管道的溫度工況特點是管外壁與煙氣接觸，大部分位置的煙氣溫度在800～1000℃范圍，管內的介質為高壓熱水、蒸汽或汽水混合物，其溫度為300～450℃，兩者溫度工況不一致，因此，本技術方案采用高溫沖蝕氣流和試樣塊分段加熱的結構方式，在試驗機中建立了實現高溫沖蝕磨損、高溫氧化等工況的實驗裝置，因此它能比較全面的模擬火力發電廠燃煤鍋爐的具體工況條件，同時對于測試不同噴涂層材料在鍋爐抗高溫(低中溫亦可)磨損腐蝕提供了一種方便實用的實驗方案。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實施例結構裝置示意圖。

圖2為本實施例中試樣加熱沖蝕器結構示意圖

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例包含高溫空氣加熱爐3、封閉式磨粒加料器5、試樣加熱沖蝕器6、沖蝕氣體輸送管道2、高壓儲氣罐9、送風系統1。沖蝕氣體輸送管道2進氣端與高壓儲氣罐9的出氣端相連接，高壓儲氣罐9的進氣端連接送風系統1，高壓儲氣罐9的另一出氣端與封閉式磨粒加料器5的物料倉上腔相連接，沖蝕氣體輸送管道2貫穿高溫空氣加熱爐3，然后通入試樣加熱沖蝕器6內，沖蝕氣體輸送管道2出口指向垂直放置在試樣加熱沖蝕器6內的試樣塊中部并與其成一定角度，封閉式磨粒加料器5出口連接在高溫空氣加熱爐3與試樣加熱沖蝕器6之間的沖蝕氣體輸送管道2上。

沖蝕氣體輸送管道2在高溫空氣加熱爐內的管段為螺旋形管道4，用于儲存沖蝕熱空氣，使管道儲氣量滿足沖蝕過程的用氣量。

此外，在試樣加熱沖蝕器6內設試樣塊臺架。對于板狀試樣塊，如圖2所示，在試樣加熱沖蝕器6內設置一可調整角度的轉盤8，角度調節值分別為15°、30°、45°、60°、75°、90°，轉盤8上設有試樣放置槽7，試樣塊垂直放置在試樣放置槽7上；對于管狀試樣塊，在試樣加熱沖蝕器內的中心位置設置一個圓柱形固定桿，試驗時將管狀試樣套在桿上，上端用螺帽壓緊即可(結構圖未畫出)。