沉積的典型特征是它的形成物都來自高溫的氣相中,沒有與未燃盡的成型原料混合膠結,這是沉積定義的主要物理依據。沉積是由生物質中易揮發物質(主要是堿金屬)在高溫下揮發進人氣相后與煙氣、飛灰一起在對流換熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器等受熱面上凝結、戮附或者沉降的現象(唐艷玲,2004),這些部位的煙氣溫度低于飛灰的軟化溫度,沉積物大多以固態飛灰顆粒形式堆積形成,顆粒之間有清晰的界限,溫度過高時,外表面會發生燒結,形成一個比較硬的殼。
疲勞磨損。疲勞磨損是指兩個接觸面相對滑動或者滾動時,在接觸區形成的循環應力超過材料疲勞強度所形成的磨損。由于交變應力使摩擦表面接觸區內材料的微觀體積反復產生變形,造成累積損傷而導致疲勞裂紋的萌生和擴展,最后使表面分離出粒狀或片狀磨屑,并留下凹坑,造成磨損。疲勞裂紋常常在材料表層有缺陷的地方產生,裂紋產生的確切位置受夾雜物、表面缺陷以及孔隙等因素的影響。
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腐蝕磨損。當摩擦副對偶表面相對滑動時,表面金屬與周圍介質發生化學或電化學反應并生成反應產物,與此同時,機械作用使反應物脫落從而造成摩擦表面金屬損失,這種以腐蝕為主導的磨損即腐蝕磨損。腐蝕磨損是腐蝕和磨損共同作用的結果。摩擦表面金屬與周圍介質發生化學、電化學作用,產生腐蝕產物,摩擦過程中腐蝕產物的脫落形成磨料構成二次磨料磨損,新表面又會繼續與介質作用而被腐蝕。不斷地腐蝕、磨損致使摩擦副工作表面受到破壞。
實踐中發現,生物質,尤其是秸稈成型燃料的燃燒過程中,在爐膛內巨大氣流的作用下,煙道氣中粒徑較大的顆粒由于慣性撞擊受熱面,撞擊受熱面的顆粒一部分被反彈回煙氣中,另一部分粘貼在受熱面上與煙氣中酸性氣體形成低熔化合物或低熔共晶體,這些沉淀物經長時間高溫煙氣燒結,形成致密結晶鹽類沉積于受熱面。
總體而言,隨著生物質成型技術的不斷發展,生物質成型設備的使用穩定性在不斷增強。但快速磨損間題仍然是一個巫待解決的問題,目前國內市場上生物質成型設備使用修復周期一般不超過500 h,個別生產廠家采用45號鋼不做任何熱處理,其使用時間甚至不超過5o h,生物質成型設備的快速磨損問題已經成為制約其發展的一個瓶頸。
許多國家都開展了秸稈與煤在現存鍋爐中混燒技術的研究。在美國,秸稈與煤混燒技術已經在旋風爐、壁爐、煤粉爐等多種鍋爐中得到了試驗,結果表明:混合燃燒在一定程度上可以降低受熱面上的沉積物,有利于秸稈直接燃燒技術的推廣。華電國際十里泉發電廠將桔稈與煤以不同比例混燒發電,秸稈最大摻混比例達到180a,燃燒過程中,鍋爐受熱面上并未有沉積物的出現。作者對鄭州某學校食堂的1. 4 MW鏈條爐及某飯店的2. 8 MW鏈條爐上使用秸稈成型燃料與煤混燒的情況進行了對比試驗。結果發現:在秸稈與煤以不同比例混燒的1. 4 MW鏈條爐中,水冷壁表面上沒有出現沉積物;而在完全燃燒秸稈成型燃料的鏈條爐中水冷壁表面上出現了閃著白光的沉積物。可見,煤與秸稈成型燃料混燒有助于降低受熱面上的沉積物,但是混燒的確切比例還需要根據實際通過試驗來進一步確定。