陶瓷厂余热锅炉烟气含尘量高导致的设备磨损

在陶瓷生产过程中，大量的热能随着烟气被排放到大气中，这不仅造成了能源的浪费，还对环境产生了不良影响。为了实现节能减排的目标，陶瓷厂广泛采用余热锅炉来回收烟气中的余热，将其转化为蒸汽或热水，用于生产过程或发电。然而，陶瓷厂烟气的一个特点是含尘量高，这给余热锅炉的稳定运行带来了诸多挑战，其中设备磨损问题尤为突出。

一、含尘量烟气如何磨损余热锅炉

（一）飞灰的冲击与切削

陶瓷厂烟气中携带的大量飞灰颗粒，在高速气流的带动下，不断冲击余热锅炉的受热面、管道及其他部件。当飞灰颗粒以较高速度垂直撞击金属壁面时，会产生冲击磨损，在壁面上形成微小的麻点和凹坑。长期积累下来，这些麻点和凹坑会逐渐扩大、加深，导致金属壁面变薄，强度降低。

同时，若飞灰颗粒以一定角度斜向冲击壁面，其作用力可分解为垂直于壁面的法向分力和沿壁面的切向分力。法向分力产生冲击磨损，而切向分力则对壁面起切削作用，如同用刀具在金属表面进行微小切削，进一步加剧了壁面的磨损，这种切削磨损往往会使壁面呈现出较为光滑但有划痕的表面特征。

（二）积灰引发的复杂磨损机制

一方面，积灰会改变烟气的流动特性。在余热锅炉的一些部位，如受热面的背风侧或管道的拐角处，积灰逐渐堆积，使得烟气流通截面变小，烟气流速局部增加。根据磨损量与气流速度的三次方成正比的关系，流速的增加会加剧飞灰对周边受热面的磨损。

另一方面，积灰层的存在还会导致局部温度分布不均。积灰的导热性较差，会在受热面上形成隔热层，使得积灰部位的金属温度升高。在高温环境下，金属材料的力学性能发生变化，硬度降低，更容易受到飞灰的磨损。而且，高温还可能引发金属的氧化腐蚀，进一步削弱金属的强度，与飞灰磨损形成协同作用，加速设备损坏。

（三）粉尘特性的影响

陶瓷厂烟气中的粉尘成分复杂，不同的化学成分和物理特性对设备磨损的影响各异。例如，一些粉尘颗粒硬度较高，如含有石英等硬质矿物成分，在与设备部件接触时，就像砂纸一样，对金属表面产生强烈的摩擦和磨损作用。

粉尘的形状也不容忽视，带有尖锐棱角的粉尘颗粒在冲击壁面时，更容易嵌入金属表面，随着颗粒的继续冲击和移动，会对金属造成更深层次的划伤和磨损。此外，粉尘的粒径分布同样影响磨损程度，较大粒径的粉尘颗粒由于质量较大，在相同气流速度下具有更高的动能，其冲击壁面时造成的磨损更为严重。

二、磨损带来的严重后果

（一）设备频繁故障与维修成本飙升

余热锅炉设备的磨损会导致一系列故障发生。受热面磨损变薄后，容易出现泄漏现象，蒸汽或热水泄漏不仅会造成能源浪费，还可能引发安全事故。管道磨损严重时，可能发生破裂，导致烟气泄漏，影响余热回收系统的正常运行。

频繁的设备故障意味着需要频繁进行维修和更换受损部件。维修工作不仅需要投入大量的人力、物力和时间成本，而且在维修期间，余热锅炉无法正常运行，会影响陶瓷厂的整体生产进度，造成间接经济损失。因设备磨损导致的维修成本和生产损失，每年可能给陶瓷厂带来经济负担。

（二）余热回收效率大幅降低

设备磨损引发的积灰、泄漏等问题，会严重影响余热锅炉的传热性能。积灰层的增加使得热阻增大，热量传递效率降低，烟气中的余热无法充分传递给工质（水或蒸汽），导致蒸汽产量减少或蒸汽参数降低。

受热面的泄漏会使部分工质流失，进一步降低了余热回收的效率。余热回收效率的降低，意味着陶瓷厂需要消耗更多的一次能源来满足生产需求，不仅增加了生产成本，还与节能减排的目标背道而驰，影响企业的可持续发展。

（三）安全隐患凸显

磨损严重的余热锅炉存在诸多安全隐患。当受热面或管道因磨损而发生破裂时，高温高压的蒸汽或热水可能瞬间喷出，对周围的操作人员造成烫伤等严重伤害。

大量泄漏的高温烟气还可能引发火灾，威胁到整个陶瓷厂的生产安全。此外，设备磨损导致的结构强度下降，在长期承受高温、高压和振动等复杂工况下，可能引发设备倒塌等重大安全事故，给企业带来不可挽回的损失。

陶瓷厂余热锅炉烟气含尘量高导致的设备磨损问题是一个综合性的难题，新力锅炉需采取有效的措施加以解决。通过优化除尘系统、改进余热锅炉设计、选择合适的材料以及加强运行管理等手段，可以降低设备的磨损程度，提高余热锅炉的运行稳定性和余热回收效率，为陶瓷厂的节能减排和可持续发展提供有力保障。