本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料。
背景技術(shù):
循環(huán)流化床鍋爐與常規(guī)鍋爐的區(qū)別在于其燃燒系統(tǒng)不同,氣固物料分離設(shè)備和固體物料再循環(huán)設(shè)備是循環(huán)流化床鍋爐的主要特征。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒包括內(nèi)、外循環(huán)兩個(gè)過(guò)程,內(nèi)循環(huán)是爐膛內(nèi)的循環(huán)過(guò)程,即在爐內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)的煙氣與其攜帶的湍流擾動(dòng)極強(qiáng)的固體顆粒密切接觸,并有大量顆粒返混的流態(tài)化燃燒反應(yīng)過(guò)程。而外循環(huán)是在爐外將絕大部分高溫的固體顆粒搜集,并將它們送回爐內(nèi)再次參與燃燒的過(guò)程。這種特殊的燃燒方式使循環(huán)流化床鍋爐具有許多傳統(tǒng)鍋爐所沒(méi)有的特點(diǎn)。
特殊的燃燒方式為循環(huán)流化床帶來(lái)一系列優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也引起了鍋爐受熱面管的高溫磨損和腐蝕。這一缺陷一直沒(méi)有得到較好的解決,限制了循環(huán)流化床鍋爐的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
循環(huán)流化床鍋爐的受熱面管包括水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器和煙道等,國(guó)內(nèi)制造的循環(huán)流化床鍋爐大都還在密相區(qū)布置有埋管受熱面。與其他類型鍋爐相比,循環(huán)流化床鍋爐的受熱面管的工況條件更為惡劣,其磨損與固體物料濃度、煙氣流速、顆粒特性等因素密切相關(guān)。循環(huán)流化床鍋爐燃燒的煤多為低熱值劣質(zhì)煤(煤矸石、泥煤等),固體物料(包括燃料、脫硫劑石灰石、床料等)的平均顆粒度為0-8mm,而煤粉爐燃用的煤粉粒度僅為20-50μm左右,燃燒室密相區(qū)的固體物料濃度高達(dá)100-100kg/m3,稀相區(qū)的也為5-50kg/m3,為煤粉鍋爐的幾十倍到上百倍;物料燃燒形成的高溫?zé)煔庵泻?0-20%的飛灰,飛灰中含有高熔點(diǎn)的硬質(zhì)顆粒(主要為SiO2),其運(yùn)行風(fēng)速平均高達(dá)4-10m/s;此外,煙氣中還含有CO、H2S、SO2、HC1等腐蝕性氣體。
因此循環(huán)流化床鍋爐用材料要耐高溫腐蝕和高溫磨蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,所述材料制備得到的循環(huán)流化床鍋爐過(guò)流部件耐高溫腐蝕性能和耐高溫磨蝕性能出色。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,其特征在于,所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括:
Nb 2.2-3.4,Si 1.34-2.5,Cr 16-25,Mn 1.0-2.5,Mo 0.5-1,C 1.2-2,V 0.1-0.3,Ti 0.02-0.2,Al 0.5-1.5,W 0.5-1.5,Ni 2-8,Cu 0.6-1.8,Co 1-6,余量的Fe。
優(yōu)選的,所述材料中,P含量小于0.05wt%,S含量小于0.05wt%。
本發(fā)明的材料含有W、Cr、Mo、Nb這類抗高溫材料,同時(shí)加入其他金屬優(yōu)化所述材料的耐磨蝕性能,因此其耐高溫腐蝕性能和耐高溫磨蝕性能出色。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,其特征在于,所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括:
Nb 2.2,Si 1.34,Cr 16,Mn 1.0,Mo 0.5,C 1.2,V 0.1,Ti 0.02,Al 0.5,W 0.5,Ni 2,Cu 0.6,Co 1余量的Fe。
實(shí)施例2
一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,其特征在于,所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括:
Nb 3.4,Si 2.5,Cr 25,Mn 2.5,Mo 1,C 2,V 0.3,Ti 0.2,Al 1.5,W 1.5,Ni 8,Cu 1.8,Co 6余量的Fe。
實(shí)施例3
一種循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,其特征在于,所述材料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括:
Nb 3,Si 2,Cr 16-25,Mn 2,Mo 0.8,C 1.5,V 0.2,Ti 0.1,Al 1,W 1,Ni 5,Cu 1,Co 4,余量的Fe。
實(shí)施例1-3所述循環(huán)流化床鍋爐用耐高溫抗磨蝕材料,耐高溫腐蝕和耐高溫磨蝕性能出色,應(yīng)用100小時(shí)后,未見明顯磨蝕。