余热发电作为工业节能的重要技术路径,其系统的长期稳定运行在很大程度上依赖于内部耐火材料的服役寿命。在一个典型的余热发电系统中,工艺流程涉及从冷却机等设备抽取高温热风,通过管道输送至余热锅炉进行热交换发电。这一过程中的热工环境,为耐火材料的选型与应用带来了独特的挑战。
与许多动辄上千摄氏度的冶金或化工应用不同,余热发电系统所处理的热风温度通常并不极端,一般设定在800°C以下。然而,温度并非此处唯一的,甚至不是最主要的考验。系统面临的真正棘手问题,源于热气流的两个核心特征:高速流动与高粉尘含量。
高速运动的含尘气流,如同一种持续不断的“喷砂机”,对管道内衬及设备内壁的耐火材料产生剧烈的冲刷与磨损。这种磨损并非均匀分布,而是在气流路径发生改变的区域呈现出指数级的加剧。在实际工况中,如取风口、通风管道的弯头、以及用于初步除尘的沉降室等部位,成为了整个系统耐火内衬的薄弱环节。这些位置的材料不仅要承受气流的正面冲刷,还要抵御因涡流和撞击角度变化而导致的更为复杂的磨蚀。
因此,对于这类工作环境下的耐火材料而言,其性能评价的核心指标,必须从传统的高温耐压强度、抗热震性,转移到高温耐磨性上。在800°C的工作温度区间,大部分定形或不定形耐火材料的耐火度与荷重软化温度都能满足要求,但能否在长周期运行中抵御持续的物理磨损,则直接决定了系统的检修周期与运行成本。
选择的材料必须在接近其工作温度上限时,依然能保持优异的硬度和结构致密性,以抵抗粉尘颗粒的切削与撞击。仅仅具备常温下的高耐磨性是远远不够的,因为许多材料的基质和骨料在升温后会发生物相转变或软化,导致其耐磨性能显著下降。这就要求工程师在材料选型时,必须超越常规的理化指标,深入考察材料在模拟工况下的高温耐磨损数据。
对材料高温耐磨性的准确评估,是确保余热发电系统长治久安的关键。若在材料选型或质量验收环节出现疏忽,可能会导致内衬过早减薄、脱落,甚至引发管道穿透,造成热量损失与安全隐患。如果您在系统运行中正面临类似的耐材快速损耗问题,或是对新项目的材料选型存在疑虑,专业的第三方检测能为您提供可靠的数据支持。
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