[发明专利]基于气固两相流数值研究解决锅炉尾部烟道磨损的方法

说明书

本发明公开了基于气固两相流数值研究解决锅炉尾部烟道磨损的方法，S1，获取燃煤电厂烟道设计条件、工艺选型及磨损情况，并根据气固两相流的数值模拟研究及飞灰特性测试数据，采用适用于燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损模型；S2，基于适用于燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损模型，获取烟道内件及设备的磨损规律，确定磨损部位及磨损量，预测材料及设备使用寿命；S3，针对每个燃煤电厂尾部烟道内件及设备的磨损规律，提出系统性磨损治理方案。本发明为燃煤电厂锅炉锅炉尾部烟道磨损系统性治理提供了方法。由原始被动防磨措施，变为主动降磨治理，有效减少电厂维护检修的工作量和费用，提高锅炉尾部烟道系统的抗冲蚀磨损能力，改善尾部烟道及设备的安全可靠性。

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，涉及一种基于气固两相流数值研究解决锅炉尾部烟道磨损的方法。

背景技术

燃煤电厂自超低排放改造以来，不少燃煤电厂尾部烟道、导流板部件、脱硝催化剂以及低温省煤器在运行过程中存在不同程度的积灰和磨损问题，这些积灰磨损问题直接影响机组安全经济运行：导流板出现磨穿及撕裂将直接导致脱硝流场状况恶化；催化剂坍塌和穿孔造成烟气短路、氨逃逸量增大；低温省煤器入口模块严重磨损，很容易造成模块泄露，导致下游除尘器灰斗堵塞及板结。当煤质供应不稳定时，灰分整体浓度偏高，同时加上烟道内烟气飞灰分布不均，致使锅炉尾部烟道内件及设备出现不同程度磨损的问题更为突出。

现有技术的问题：

1、燃煤电厂现场磨损治理工作主要集中在如脱硝催化剂侧等锅炉烟道局部区域的磨损测试，面对各个燃煤电厂磨损问题的普遍性，未形成针对燃煤电厂锅炉锅炉尾部烟道整体进行系统性的防磨思路。

2、针对目前燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损治理，主要形成的是一些被动性防磨措施，现场出现较为严重的磨损问题后，才会采取一些被动性的磨损治理措施，如：换热管件贴防磨角钢、表面增加防磨涂层、上游增加换热假管等措施，存在一定的滞后性，未能在工程设计时预测磨损部位及磨损量，并提前采取相应防磨措施。

燃煤电厂对尾部烟道系统磨损规律的研究及磨损治理应用的需求较大，相关工作可为燃煤电厂创造可观的经济价值，因此急需一种解决锅炉尾部烟道磨损的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的为，本发明的目的在于提供一种基于气固两相流数值研究解决锅炉尾部烟道磨损的方法，本发明能够有效减少相关电厂维护检修的工作量和费用，提高整个锅炉尾部烟道系统的抗冲蚀磨损能力，改善尾部烟道及设备的安全可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

基于气固两相流数值研究解决锅炉尾部烟道磨损的方法，包括如下步骤：

S1，获取燃煤电厂烟道设计条件、工艺选型及磨损情况，并根据气固两相流的数值模拟研究及飞灰特性测试数据，采用适用于燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损模型；

S2，基于适用于燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损模型，获取烟道内件及设备的磨损规律，确定磨损部位及磨损量，预测材料及设备使用寿命；

S3，针对每个燃煤电厂尾部烟道内件及设备的磨损规律，提出系统性降磨防积灰方案。

优选的，S1中，飞灰特性测试内容包括飞灰成分分析、飞灰浓度、飞灰粒径分布、飞灰硬度、飞灰密度和飞灰粘性。

优选的，灰成分分析按照煤灰成分分析方法进行，检测依据为GB/T 1574-2007煤灰成分分析方法；飞灰密度按照自然堆积法测定；飞灰粒径分布的测定，检测依据为DL/T567.6-2016火力发电厂燃料试验方法-飞灰和炉渣可燃物的测定方法，测定飞灰的平均径、中位径和峰值；飞灰浓度测定依据GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法。

优选的，S1中，适用于燃煤电厂锅炉尾部烟道的磨损模型如下：