之前我们介绍过了蜂窝陶瓷蓄热体的工作原理以及特点。其是蓄热式燃烧系统中完成烟气余热回收利用的中间载体。蜂窝陶瓷蓄热体是目前所用蓄热材料中结构较合理、换热效率较高的一种蓄热体,但在实际生产中却普遍存在蓄热体格孔积灰堵塞、格孔熔融变形、通孔开裂破碎等问题,导致蜂窝陶瓷蓄热体使用寿命较短,严重地影响了蜂窝陶瓷蓄热体的综合使用性能和蓄热式燃烧的节能效果。在这篇文章中我们就来分析蜂窝陶瓷蓄热体的破损形式与破损原因。
一、蜂窝陶瓷蓄热体破损形式
根据武钢条材总厂大型分厂蓄热式加热炉的现场调研和国内相关资料的报道,蜂窝陶瓷蓄热体破损形式主要有格孔积灰堵塞、熔融变形与通孔破裂等。
二、蜂窝陶瓷蓄热体破损原因分析
蜂窝陶瓷蓄热体格孔积灰堵塞原因分析
观察武钢蓄热式加热炉用后蜂窝陶瓷蓄热体发现,蓄热体端面和孔壁中的积灰与蓄热体材料紧密结合在一些,已部分发生了反应。通过对其端面积灰格孔的扫描电镜微区成分分析可知,积灰中存在大量铁的氧化物。分析认为,加热炉炉气中不可避免地会含有一定量的铁氧化物颗粒和大量粉尘,在正常的生产工艺条件下,铁氧化物颗粒随烟气流动粘附到蜂窝陶瓷蓄热体端面与孔壁上,氧化亚铁熔化或者蓄热体材料与铁氧化物反应形成低熔点物质,会增强蓄热体端面与孔壁的粉尘粘附能力,一段时间后,就造成了蜂窝陶瓷蓄热体通孔被粉尘和软熔物质堵死,进而影响了气体的顺利流通和热交换过程,导致炉压升高,影响加热炉的生产顺行。
此外,为了追求大比表面积,目前国内广泛使用的蜂窝陶瓷蓄热体的格孔尺寸为(1-3)mm×(1-3)mm,孔眼细小,容易堵塞;同时,为便于蜂窝陶瓷蓄热体安装,蓄热箱上部与顶层蜂窝陶瓷蓄热体之间留有缝隙,一般采用耐火纤维毡封堵,但一段时间后会高温粉化吹落,形成蓄热箱上部闪缝,同时蜂窝陶瓷蓄热体在高温使用条件下的收缩间隙也会增大闪缝,导致换热气体偏流或短路,通过蜂窝陶瓷蓄热体格孔的气体流速降低,烟气携带的粉尘、氧化铁颗粒沉积在蓄热体格孔表面和内部,导致格孔积灰堵塞。
以上这些就是蜂窝陶瓷蓄热体的破损形式与孔积灰堵塞原因分析。可以看出为了追求大比表面积,目前国内广泛使用的蜂窝陶瓷蓄热体的格孔尺寸为(1-3)mm×(1-3)mm,孔眼细小,容易堵塞。而且氧化亚铁熔化或者蓄热体材料与铁氧化物反应形成低熔点物质,会增强蓄热体端面与孔壁的粉尘粘附能力,一段时间后,就造成了蜂窝陶瓷蓄热体通孔被粉尘和软熔物质堵死。这些事造成堵塞的主要原因。
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