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循环流化床(CFB)锅炉耐磨耐火材料的正确选型

添加时间:2021年11月23日  浏览次数:

循环流化床(CFB)锅炉炉膛内部的物料处于不停的流态化的状态。人炉煤颗粒直径一般控制在lOmm以内,石灰石通过落煤管侧管道以及返料器管道已高压气体打人炉内,加入的煤矸石颗粒、石灰石与床料进行强烈掺合。物料在炉膛内部螺旋上升并在四周程贴壁下流的内循环方式,以及通过旋风分离器、返料器返回炉膛的外循环模式。在内、外循环的过程中伴随着大量的物料流动,流化床锅炉物料颗粒度大、流速快,造成的磨损不可忽视,在实际运行 中我们发现绝大多数爆管现象都是磨损造成。因此耐火耐磨浇注料的质量是影响 CFB锅炉正常运行的关键。

1多发磨损部位

(1) 水冷平弯头部位。此部位多出现耐磨料龟裂脱落现象,曾因运行中可塑料脱落,物料集中冲刷此部位,导致爆管。检修中适当加强抓丁、固定耐热钢筋密度,在可塑料修补后及时烘干可有效控制裂纹和脱落现象的发生。

(2)耐磨耐火料与水冷壁结合的边缘部位。此部位亦多发生管壁侧磨损。原因第一,耐磨耐火料边缘收口角度不合适,导致在此部位铁壁下流的物料与上升物料交汇,形成上旋涡流导致结合处管壁磨损加剧;第二,侧面收口位置不合适,导致可塑料与关闭之间形成夹缝下落物料在夹缝中流速加快导致磨损加剧。通过历次试验,证明可塑料收口在7590。所带来的磨损最小,侧面收口应在鳍片上或超过水冷壁管一半效果最佳。

循环流化床耐磨浇注料

(3)偶发性耐磨耐火材料脱落或开裂现象,多发生在大面积墙面、简壁、布风板等位置,由于浇注料体量较大,膨胀收缩量增大,造成开裂现象。适当增加抓丁密度和严格控制烘炉曲线能够较好的控制裂纹。

2耐磨耐火材料选择

本厂主要使用的耐磨耐火材料 ,品种主要为耐磨可塑料、耐磨浇注料以及少量的保温料。

2.1耐磨可塑料

我们广泛采用可塑料、固化剂、粘结剂分开包装,现场调配的生产工艺 。施工时应首先整理场地和工具并划定工作地点,工作场所应开阔通风。加入主料和粘结剂,充分搅拌达施工要求,粘稠度应合适。固化剂加入量可视环境温度固化时间适当调整,天气干燥根据初凝时间适当减少,如修补如落煤管、落闸管等高温、小体积部位,凝固时间很快,可不加或少加凝固剂,可塑料能够在短时间内自行凝固并达到要求强度。可塑料施工时间为30~60min固化初凝后的材料不能再次使用。

2.2耐磨浇注料

耐磨浇注料采用A料、B料分开包装,在施工现场进行掺混搭配,使用配合比为1A料配 2B料,配比均匀后加水混合,根据气温和现场施工要求决定搅拌量,混配后的浇注料在规定时间内用完,存放时间不宜过长,一般不超过2h,材料发生凝固反应后不得继续使用。

3检修工艺

3.1耐磨耐火材料施工要求

(1)施工前,保证敷设部位清洁,若使用可塑料修复,应适当涂刷粘结剂 。

(2)对材料的振捣要均匀。若施工部位深度较大,应从下到上分层灌注或填料,每层完成后均需进行振捣和压实,保证内部无空洞部位(空洞部位在运行中往往出现严重超温现象),材料初凝后用小锤或硬物进行全面的敲击检验,响声为沉闷为已密实合格,若声音洪亮并伴有延音即为内部存在空洞,应将对应部位外刚板割除,对空洞部位重新添补。

(3)若施工面积较小,宜采用手工填补的方式进行修复,在修复前应仔细检查是否需要加焊抓丁;若修补面积较大,应灌填浇注料,施工后表面应平整、光滑 ,尺寸应符合图纸要求。

3.2抓丁和耐热钢筋施工要求

在耐磨耐火材料施工前,应先进行锚固件焊接,本厂多采用Y”型钉和“V”型钉,炉内吊屏下部、特殊部位(让管部位、产生形变部位及物料流向改变部位等 )、严重磨损部位等一般配制中6mm的“v”型钉进行固定,材质 1Crl8Ni9Ti或更高。需要指出的是,原管屏一般采用 10mm销钉,但实际检修中我们发现,在施工过程中销钉易脱落,脱落的销钉会带走管壁组织 ,导致管壁变薄甚至破坏 ,为了降低风险提高安全保障,我们在施工过程中基本采用“v”型钉在鳍片上焊接的方式 ,经过大量的运行实践表明,这种方法更加安全和可靠。焊接前对抓丁选型,严禁代用和错用,并严格控制间距,本厂 6mm V”型钉间距一般控制在70lOOmm350mmY”型钉 一般控制在 150200mm

4烘炉

4.1耐磨耐火材料的养护与烘烤直接影响锅炉运行过程中的使用性能。施工后材料内含有大量的水分。在升温过程中,蒸汽不断析出并积累,蒸汽析出过多、过快,就会发生材料鼓包、裂缝甚至脱落现象;其次若烘炉温度和时长不够,易存在残留水分,在运行过程中材料也会发生裂纹和脱落。因此,耐磨耐火材料的烘烤是施工结束后的一项重要工作。

4.2若修补面积较小,可用烘枪进行烘烤 ,烘烤过程中应适当控制温度,若工期较长,亦可 自然风干,时常已超过 72h为宜 。在启炉前需检查耐磨耐火材料是否有龟裂现象。

4.3若炉内大面积更换施工 ,应制定专门的烘炉方案 ,参考过程如下 。

(1)烘炉启动

a启动点火风道燃烧器小流量枪,首先以低油压、小油量投运,稳定后,逐渐将供油量加大 严格依照温升曲线进行升温和保温 ;b.启动风道燃烧器大油枪,以低油压、小油量低烟温投运,燃烧稳定后,逐渐加大油量,严格依照温升曲线进行升温和保温。

(2)布置和数量

点火风道 2只油枪,一大(1.2t/h)一小(0.8t/h),每侧 2只。

(3)烘炉曲线

a.以温升速率 ≤20/h,升温至130+20℃恒温12小时;b.以温升速率 ≤20qC/h,升温至 230±50℃恒温12小时;c.以≤30/hr降温速率进行降温 ;d.降温至 80%后打开人孔门进行降温 .e.烘炉结束拆除炉内支架及隔墙,内部清扫干净。

5.结束语

流化床机组燃烧性能在实际操作中大体可以达到设计预想,但运行周期往往得不到保障多发泄漏、爆管事故,通过大量实践我们发现,出现类似问题的多发原因是磨损量过大,主因就是耐磨耐火材料在选型和施工工艺存在问题 。因此耐磨耐火材料的正确选型,尤其是材料的施工控制都非常关键。

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