旋風(fēng)筒分離器作為循環(huán)流化床鍋爐最重要的組成部分之一,其主要作用是將大量的高溫固體物料從煙氣中分離出來送回燃燒室,以維持燃燒室的快速流化狀態(tài),保證物料多次循環(huán),反復(fù)燃燒和反應(yīng),這樣才能達(dá)到理想的燃燒效率.因此,旋風(fēng)分離器的效率以及耐磨耐火材料更為重要,它的設(shè)計(jì)成功與否直接影響了性能優(yōu)劣。
一：旋風(fēng)筒分離器磨損破壞的幾方面原因
旋風(fēng)筒分離器的磨損是由于煙氣中挾帶的煤粉顆粒對(duì)分離器的撞擊造成的，磨損的嚴(yán)重程度與煤粉顆粒的大小、速度、濃度緊秘相關(guān)，同時(shí)也與煤粉顆粒的本身物理特性有關(guān)。根據(jù)物理學(xué)定理；顆粒越大、速度越快，顆粒具有的能量越大，撞擊力越大；濃度越大撞擊的頻率越大，磨損就越嚴(yán)重；顆粒的硬度高、幾何形狀尖銳磨損就越嚴(yán)重。按照機(jī)理來分，可以分為2種；一種是沖刷磨損，在一次風(fēng)流化作用下進(jìn)入旋風(fēng)分離器爐膛內(nèi)的石灰石顆粒、煤顆粒就會(huì)快速地向固體壁面切向沖刷，將固體壁面金屬切削掉而形成的磨損，另外一種是撞擊磨損。它是指會(huì)有大量的顆粒對(duì)固體壁面進(jìn)行垂直撞擊，使之產(chǎn)生微裂紋或者塑性變形，長(zhǎng)此以來 ，最終導(dǎo)致耐火耐磨層整片脫落。具體可分為以下幾方面原因
①物料的影響
在旋風(fēng)筒分離器運(yùn)行的過程中，床料的硬度與物料的硬度密切有關(guān)。當(dāng)被磨材料硬度低于物料硬度，那么旋風(fēng)分離器磨損就會(huì)迅速提高，當(dāng)其達(dá)到了一定的磨損值之后，即便是再繼續(xù)增加物料硬度，也不會(huì)加大磨損程度；而如果被磨材料硬度遠(yuǎn)高于物料硬度，那么磨損速率就會(huì)很低。
②氣流湍流強(qiáng)度的影響
旋風(fēng)筒分離器的磨損量會(huì)隨著湍流強(qiáng)度的增加而減小。這是由于顆粒的湍流擴(kuò)散作用會(huì)由于湍流強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)，在湍流脈動(dòng)的影響下，會(huì)導(dǎo)致一些原本應(yīng)該和壁面碰撞的顆粒從而遠(yuǎn) 離壁面從而使得顆粒與壁面碰撞的幾率大幅度降低，磨損量自然也會(huì)隨之而減少。
③煙氣速度的影響
之所以能產(chǎn)生沖蝕磨損，原因還是在于灰粒的速度平方與顆粒動(dòng)能成正比，另外，磨損程度還與灰粒的速率、撞擊頻率因子濃度等密切相關(guān)。因此，提高煙氣速度，會(huì)使得沖蝕磨損的迅速增加。另外物料的顆粒形狀、粒徑大小也會(huì)對(duì)旋風(fēng)筒分離器磨損造成影響。具有棱角形狀、顆粒形狀不規(guī)則的物料造成的磨損較大。顆粒直徑在很小的時(shí)候，不會(huì)對(duì)被磨損面造成多大的磨損，而隨著顆粒直徑的增大，就會(huì)導(dǎo)致磨損的程度顯著上升。而當(dāng)達(dá)到了某一臨界值后，那么磨損量就會(huì)變化較為緩慢，甚至不變化。
二：應(yīng)對(duì)措施
為了有效地防治受熱面的磨損，因此，應(yīng)該在旋風(fēng)筒分離器的受熱面內(nèi)敷設(shè)耐磨耐火材料，耐磨耐火材料應(yīng)具有抗熱震、耐磨損、抗侵蝕、耐高溫等性能。常用的耐磨耐火材料有鋁制剛玉系列耐磨澆注料但是雖然剛玉系列產(chǎn)品高強(qiáng)強(qiáng)度很大但是在長(zhǎng)期使用中會(huì)隨著燃燒過程中的剛玉相變逐漸降低，還有碳化硅系列耐磨耐火澆注料，其莫氏硬度在9.0~9.3是自然界比較堅(jiān)硬的材料也更適合用在旋風(fēng)筒內(nèi)襯做耐磨層。