【毎週の質問】循環流動床ボイラーの金属部品の磨耗について説明してください。

循環流動層ボイラーにおいて、循環流動層ボイラー内の大きな粒子の相対運動における機械的作用、または化学的作用または電気的作用により、物体の作業面上の材料が継続的に損失する現象を摩耗と呼びます。循環流動床ボイラーの加熱面と耐火材の摩耗は、主に洗練摩耗と衝撃摩耗の複合効果の結果です。 エロージョン摩耗とは、固体表面に対する粒子の衝突角が小さいか、平行に近いことを意味します。粒子と固体表面の間の接線速度により、固体表面に対して一定の切削効果が生じます。このような大きな繰り返しの影響により、固体表面に摩耗が発生します。 衝撃摩耗とは、固体表面に対する粒子の衝突角が大きく、あるいは垂直に近い角度で一定の速度で固体表面に直接衝突し、小さな塑性変形や亀裂を引き起こす現象です。粒子が各固体表面に長期にわたって繰り返し衝突すると、塑性変形層全体が徐々に剥がれ落ち、摩耗が発生します。 摩耗は固体材料の深さ、速度、粒子の特性、およびチャネルの形状と密接に関係しています。特に循環流動層ボイラーの磨耗は微粉炭炉の数十倍から数百倍といわれています。

金属部品の摩耗や外壁の摩耗は、排ガス飛灰粒子の固体表面に対する衝突角が大きく、あるいは垂直に近い角度で一定の速度で固体表面に直接衝突し、小さな塑性変形や亀裂を引き起こすことで発生します。各固体表面 (特に煙に面した表面) への粒子の長期にわたる繰り返しの衝撃により、塑性変形層全体が徐々に剥がれ落ち、摩耗が発生します。摩耗の程度は排ガス流量と大きな関係があります。

1. ボイラーの主要な摩耗しやすい部品：循環流動層ボイラーでは、炉内の固形物濃度や粒子径が微粉炭ボイラーに比べてはるかに大きいため、流動層ボイラー伝熱面の摩耗はより深刻ですが、炉内の摩耗は均一ではありません。一般的に、摩耗している場所はいくつかあります。：(1) ウィンドキャップの摩耗、最も深刻な領域は材料返却口付近です。；(2) 水冷壁の摩耗。最も深刻な部分は、炉下部の水冷壁と耐火物キャスタブルの接合部、炉の四隅、および一部の凹凸のあるパイプ壁です。これらの不規則なパイプ壁には、壁貫通パイプ、炉壁開口部のエルボ、パイプ壁の溶接などが含まれます。；(3) 二次空気ノズルと熱電対挿入部；(4) 入口煙道および高温サイクロン分離器上部および中心管；(5) 過熱器、エコノマイザ、空気予熱器の一部など、対流煙道の加熱面の一部。2. 摩耗による主な危険性：循環流動層ボイラーは伝熱面摩耗と耐火物摩耗に大きく分けられます。水管、蒸気管、煙管、空気ダクトなどの伝熱面の磨耗は、軽度の場合には熱応力変化を引き起こし加熱ムラを引き起こし、重度の場合には配管の破裂や伝熱面の漏れを引き起こし、重度の場合にはボイラーの停止を引き起こす可能性があります。；耐火物が摩耗すると、耐火層の剥離やボイラー内の空気漏れの原因になったり、伝熱面の磨耗が悪化したりすることがあります。；ウィンドキャップの摩耗により空気の分配が不均一になり、ひどい場合にはボイラーにコークスが発生し、ボイラーの通常の安全かつ経済的な運転に程度の差はあれ影響を及ぼします。3. 磨耗の処理：摩耗している可能性のある部品や摩耗した部品は、メンテナンス中に注意深く検査し、適時に処理する必要があります。摩耗したフード、水壁チューブ、耐摩耗タイルの交換、摩耗した耐火物の修理、より適切な耐火物の修理、または保護部品の追加など。：(1) 循環流動層ボイラーに適した耐摩耗材料の選定；(2) 金属表面溶射技術等の表面処理の活用；(3) 耐摩耗技術「ブルーマッド」；(4) 伝熱面への耐摩耗部品の設置、耐摩耗タイルの設置等を行ってください。；(5) 一部の特殊部品は幾何学的形状が変化します。炉内面の管は「平ら」「真っ直ぐ」「滑りやすい」状態で、凸部が無いこと。配管の破裂や加熱面の漏れ、特に圧力がかかる部品など、著しく摩耗し運転中に発見された部品については、事故の拡大を防ぐために適時に炉を停止してメンテナンスを行う必要があります。

4階の回答は非常に専門的ですので、何か追加してください。：1. 循環流動層ボイラーの運転中、運転風速、特に一次風速を制御することが非常に重要です。材料ベッドの正常な流量と運転ベッド温度を確保することを前提として、一次空気量は可能な限り減らす必要があり、過負荷運転は許可されません。；2. 通常運転時は、各石炭供給装置の石炭供給量が均一になるようにしてください。局所的な速度超過を防ぐために、個々の石炭供給装置の石炭供給量は多すぎても低すぎてもいけません。

炉の流量は一定の範囲内で厳密に制御する必要があります