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(上海电力学院 能源与机械工程学院,上海 200090)

飞灰冲蚀磨损是引起燃煤电厂锅炉“四管”爆漏的主要原因之一,且这种磨损均发生在以高温、高压并伴随腐蚀性气氛烟气流中的锅炉尾部对流受热面[1]。飞灰颗粒在高温环境中所呈现的物化特性,如颗粒粒径、颗粒速度、颗粒浓度以及温度[2-6]等影响了在冲蚀磨损过程中对金属材料表面的冲蚀程度。文献[7]研究和总结了颗粒粒径对材料冲蚀磨损的影响特性,结果表明,常温环境中,以45°角度冲刷材料表面时,颗粒粒径对材料冲蚀磨损量的影响指数为1.876,且在随后的研究中多以这一结果作为颗粒指数,用以描述颗粒对磨损的影响。但对于一般韧性材料而言,其最大磨损冲刷角约为30°,而且这一数据是在常温条件下得出的,与锅炉的热态环境是不同的。在锅炉环境中飞灰颗粒粒径对锅炉金属材料的影响究竟有多大,目前仍缺乏相关的研究。本文通过试验方法来研究常温态和热态环境温度下,颗粒粒径对金属材料磨损的影响特性。

研究飞灰颗粒在锅炉环境中对金属材料冲蚀性能的影响,需要结合颗粒与金属材料在高温环境中的物化特性条件并通过试验来分析。在高温环境中,金属材料的性能很大程度上取决于颗粒磨损与金属氧化的共同作用。已知金属表面在高温氧化作用下形成的氧化膜对金属的磨损性能会产生很大的影响[8]。此外,颗粒对金属材料的磨损能力与其在冲击金属表面时的作用力、颗粒撞击率有关。……