电厂粉煤灰渣管道的磨损与防磨改进措施

电厂粉煤灰渣管道的磨损与防磨改进措施

戴滨

（华电江苏能源有限公司句容发电厂江苏省镇江市212413）

摘要：中国是世界上最大的煤炭生产和消耗的国家，但是我国粉煤灰开发利用相对要晚一些，近几年，我国电力工业迅猛发展，粉煤灰排放量也逐年剧增。

关键词：电厂粉渣管道；磨损；措施；“料磨料”推广应用

前言：

电厂粉煤灰渣（煤粉、石灰石粉、粉煤灰、除尘粉、炉渣）管道磨损的危害，对磨损的形成机理及其影响因素进行了分析，提出了防止磨损的技术措施，介绍了一种新型结构的防磨弯头和“料磨料”形态防磨方法的推广应用

1各单位粉煤灰整合的必要性和紧迫性

从近年粉煤灰的销售情况看，夏季粉煤灰各级灰都供不应求，价格也较高，但从长远看，却不容乐观，首先从市场需求上看；宏观上全球性经济危机对各国各行业的影响都是显而易见的，政府对房地产的开发调控也日见明显，虽然国家为开发大西北建设投入了大量资金，但建筑业不会永远高速发展，粉煤灰的需求也不可能永远的越来越大，因此需求量是有限度的。其次，从粉煤灰供应方来看；电厂越建越多，新建设投产的有红一电、中泰电厂、神华电厂，预计年产粉煤灰约80万吨以上，仅夏季也有近30万吨，电厂的粉煤灰，明年粉煤灰市场就可能饱和，加之今年新出台的社会行业强制条文的逐步执行，不会使用添加的粉煤灰必须是二级灰的规定，同时考虑新建加气块建材厂，充分利用粉煤灰，完成工业废弃物循环利用，实现社会效益。

因此，有必要对电厂进行整合，迅速投资分选设备，提高粉煤灰一、二级灰的等级，增加市场占有率，增加收益。

2磨损形成的机理

管道除渣管外，其余基本上都是含颗粒粉尘在管道内气体的流动，属气固两相流动，因含颗粒大小、浓度不同，流动遵循气相流体力学规律。在管道磨损上表现出气力输送相同的特征。

除尘管道磨损是一种常见现象，观察更换下的管道磨损部位，多发生在管道局部的异形处，如弯头、三通。直管段的磨损相对要轻。一般发生在管道的底部，底部积灰时，磨损会出现在上部。

管道磨损是固体粉尘颗粒物对壁面的碰撞冲刷造成的，有相对运动就有磨损。解决防止磨损有两个方面：防磨、耐磨，防磨使得灰尘与筒体不接触。耐磨利用挡板与筒体之间的灰尘“料磨料”，杜绝磨损的可能。

3管道磨损的原因分析

1）管道的磨损与灰尘的颗粒质量的大小、风速、灰尘颗粒碰撞、管道壁面的材质、摩擦系数等有关。管道的磨损其实灰尘颗粒碰撞的积累。在风速一定的情况下，灰尘颗粒在管道弯头改向后，离心力对弯头背部处壁面的磨损最大；

2）采取的防磨措施：防止灰尘颗粒与弯头背部直接接触。增加易磨损部位的空间形成“料磨料”。

4弯头的防磨改进措施

根据管道的磨损形成机理和磨损的防止措施，针对磨损部位，摒弃在弯头背部加焊钢板补丁、弯头改用耐磨材料等常规方式。对弯头的磨损部位，采用改变弯头内部的结构，利用筒体，作为弯头。在筒体内加装弧形挡板。使得弧形挡板背部与筒体形成较大的空间，防止渣尘颗粒与筒体直接接触磨损。初期灰尘颗粒在弧形挡板与筒体之间充满灰尘（也可加添耐磨料）。在空间挡板磨损后，形成“料磨料”状况，保护筒体管壁，防止筒壁直接磨损漏风。

5新型防磨弯头的特点

1）结构简单、可现场制作；

2）弯头管内可设耐磨衬里，延长使用时间；

3）通过工程实际应用，这种新型防磨弯头具有良好的防磨性能，通过对比应用，对石灰石粉管道弯头、粉煤灰管道弯头、煤粉管道弯头得到职工的推广应用，使得漏粉、漏灰的维护工作量大为减少。

6推广应用“料磨料”的防磨措施

应用“料磨料”的防磨措施，将“料磨料”在电厂粉煤灰渣管道进行了推广应用。在局部磨损部位，可增设阻尼板对粉煤灰渣管道的磨损管壁形成“料磨料”的状况，对管壁进行保护。“料磨料”可应用于干物料的管道的磨损。应用于锁气器闸板、渣仓上的落渣管，使得粉煤灰渣将管道底部覆盖，形成料磨料，防止锁气器闸板、落渣管底部磨损。

7粉煤灰用途

1）作沥青混凝土填料

若用原状粉煤灰替代一吨矿粉，就目前的价格而言，可获百余元的直接经济效益。若在郑州地区全面推广本项目的研究成果，粉煤灰只要能取代全市50%左右的矿粉用量，那就可产生数百万元的纯经济效益，与此同时所伴随的环境效益和社会效益也将是巨大的。己铺设了30，000m2的试验路，试验路段的马歇尔指标以及路况与原室内对比试验数据吻合，效果令人满意，并获得了一定的经济效益。

2）利用干粗粉煤灰生产双灰粉

利用干粗粉煤灰、生石灰和废磷石膏为主要原料而开发的双灰粉生产技术，由于使用的主要原料为价值低廉的废弃物，其中只有生石灰需从市场购进，其余均不要花钱（至少政策上是这样规定），即双灰粉的原材料成本比较低廉，若将双灰粉的生产和销售成本控制在60元/吨（应该是没有太大的问题），销售价为100元/吨，保守地估计，以1.5吨双灰粉取代1吨砌筑水泥，那么至少可以产生200元的净效益，同时可带来大的较大的环境效益和社会效益。

3）粉煤灰用作建筑材料

粉煤灰作为添加剂用于建筑材料中，能够明显的提高建筑材料的性能。在混凝土中添入粉煤灰，可以明显改善混凝土的性能，这是由粉煤灰的巨大的比表面积和球状微珠效应所致。粉煤灰主要成分是SiO2，是一种活性材料。其特性使得粉煤灰可以部分替代水泥作为混凝土的胶凝材料，且具有一定的减水作用，能够增加混凝土的后期强度。利用粉煤矿灰、高强度水泥为主要原料经化工原料合成的环保轻质墙体，与其他轻质墙板相比耐酸性，耐水性，抗震强度、抗裂缝等方面均有大幅度提高。任伯帜等人利用粉煤灰和城市污水处理过程中产生的活性污泥为原料，制得烧结砖，在性能上可达国家标准（GB5101-93）要求，能够用于工业生产的标准。

以粉煤灰、生石灰为主要原料，掺入适量石膏、颜料和集料，经坯料制备、压制成型，低压蒸汽（≤1.2MPa）养护而制成的蒸压粉煤灰砖，具有强度高，耐久性好等优点，已经广泛的应用于建筑生产当中。而以低温合成粉煤灰水泥为基础，以掺加颜料而制成的彩色大掺量蒸压粉煤灰砖，铺设在公路路面上，替代传统的完全水泥混凝土路面及沥青表处路面，这不但是建筑现代化发展的需要，也是合理利用资源、减少环境污染、保持生态平衡的需要。

结语：

综上所述，由于磨损泄露问题，给安全运行带来隐患，使得职工维护工作量劳动强度较大，特别是随着管道使用的时间延长，处理管道泄露约占维护工作量的80%左右。如何延长部件的使用，提高安全的可靠性，减少职工的重复性维护，将维护职工的从重复性维护的工作中解放出来，从技术上怎么着手解决磨损，是目前急待解决的问题。

参考文献：

[1]姚群，李育杰.除尘管道磨损与防磨措施.中国科学院上海冶金研究所.材料物理与化学（专业）.博士论文，2017.