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循環(huán)流化床鍋爐耐磨澆注料是影響鍋爐運(yùn)行周期的一個(gè)重要部分，澆注料耐火度、熱強(qiáng)度、收縮率、澆注質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)和烘爐直接影響著鍋爐衛(wèi)燃帶爐墻強(qiáng)度和壽命，影響鍋爐運(yùn)行周期， 同時(shí)爐體外部的保溫和防護(hù)質(zhì)量的好壞制約了鍋爐的膨脹，尤其冬季氣溫低于零下5度時(shí)，由于膨脹均勻度不同步，極易造成相關(guān)部分管路焊口應(yīng)力集中而泄露停爐，降低了運(yùn)行周期，增加了點(diǎn)爐次數(shù)和點(diǎn)爐投入，影響了系統(tǒng)機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行，增加了運(yùn)行操作風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)鍋爐實(shí)際運(yùn)行及停爐檢修期間發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，澆注料局部損壞施工，施工時(shí)沒(méi)有預(yù)留膨脹間隙及外部保溫不當(dāng)造成內(nèi)外溫差大產(chǎn)生裂紋是造成損壞的主要原因。通過(guò)討論物料機(jī)理、使用部位，加強(qiáng)環(huán)節(jié)控制，希望達(dá)到提高使用壽命的目的。 一、循環(huán)流化床運(yùn)行現(xiàn)況分析 煤礦自備電廠鍋爐負(fù)荷容量比較低，大多數(shù)為燃用劣質(zhì)燃料的具有綜合利用性質(zhì)的循環(huán)流化床鍋爐，蒸發(fā)量多為75t/h 和130t/h。由于燃用劣質(zhì)燃料，熱值低，灰分高，鍋爐渣管口，爐膛折焰角，給煤口返料器柱腿及旋風(fēng)分離器處的耐磨澆注料容易出現(xiàn)龜裂磨損脫落，耐磨澆注料是制約鍋爐長(zhǎng)悶期運(yùn)行的主要因素;鍋爐外部防護(hù)和保溫材料選擇和施工質(zhì)量的好壞一是熱量的損失，再就是易造成點(diǎn)爐升溫、外部環(huán)境溫度突降引起應(yīng)力集中的焊口處的應(yīng)力的增大，造成承壓管路的泄露而停爐;同時(shí)隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)，爐內(nèi)噴鈣脫硫的鍋爐Ca/S=1.5—2.0 時(shí)，脫硫效率可達(dá)85—90%，石灰石粉的利用率比常規(guī)流化床鍋爐提高近一倍，但脫硫劑的投入增加了床料和循環(huán)物料的量，增加了爐墻澆注料的磨損。耐磨澆注料磨損使水冷膜式壁及外護(hù)板裸露，嚴(yán)重時(shí)造成護(hù)板燒損變形、開(kāi)裂，承壓管件因磨損強(qiáng)度降低而泄露停爐，大大縮小運(yùn)行周期，增加了事故率，影響安全生產(chǎn)并增加物質(zhì)和人工投入。 二、循環(huán)流化床鍋爐重要部位耐磨澆注料性能要求的分析 低倍率循環(huán)流化床鍋爐爐膛部分爐墻采用敷管式輕型爐墻，旋風(fēng)分離器，斜煙道、爐頂、尾部煙道由耐火澆注料和磷酸鹽磚及硅酸鋁保溫材料砌筑，爐膛膜式水冷壁下部澆注高強(qiáng)復(fù)合 耐火澆注料,根據(jù)各處流化速率，煙氣流速，向火度選擇使用不同形式的耐火材料，在保證使用壽命和耐磨效果的情況下降低施工維護(hù)成本。耐磨澆筑料摻配氧化物和結(jié)合劑制作而成，流化床鍋爐爐膛使用流動(dòng)性好的高強(qiáng)耐火澆注料，由于摻配制作工藝的不同，其主要物理特性如耐火度，線膨脹系數(shù)，耐磨強(qiáng)度等存在很大的差異，影響著鍋爐運(yùn)行周期。循環(huán)流化床鍋爐高溫區(qū)耐火材料主要是高強(qiáng)耐火澆注料，共主要成分為Al2O3+TiO2, 硅酸鹽水泥按一定比例摻配而成，由于工藝不同，造成耐火度、線膨脹率、耐磨強(qiáng)度有很大的差異，影響鍋爐的使用壽命，礬士熟料成分(質(zhì)量參數(shù))應(yīng)為Al2O3>60%，SiO2<20%,Fe2O3<3%; 混凝土應(yīng)烘干除水分，堿性耐火材料用磷酸膠結(jié)時(shí)不可烘干，酸性、中性耐火材料用磷酸膠接時(shí)立即于350°C<450°C<烘干。 (磷酸鹽溶液用50%濃度的磷酸與工業(yè)氫氧化鋁按質(zhì)量比7:1 調(diào)劑)根據(jù)澆注料物理特性的對(duì)比，磷酸鹽耐火澆注料有高強(qiáng)硬度的同時(shí)具有較好的線膨脹系數(shù)，能滿足使用要求，通過(guò)1Cr18Ni9Ti的不銹剛釘固定在承壓爐壁上，與爐壁20G膜式水冷壁有較好的粘結(jié)性。 三、影響耐磨澆注料壽命的主要因素 1.鍋爐結(jié)構(gòu)部位的影響 根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，循環(huán)流化床鍋爐主要利用爐膛燃燒燒損的灰渣隨熱風(fēng)上行，在爐膛出口的旋風(fēng)分離器處產(chǎn)生旋切下沉，在返料器經(jīng)過(guò)返料風(fēng)的吹浮流入爐膛，正常運(yùn)行時(shí)鍋爐溫度 較高的三個(gè)部位的溫度分別為：(1)、爐蹚:900℃ (2)、爐膛出口： 892℃⑶、旋風(fēng)分離器處:852℃。煙速為：爐膛5m/s，爐膛出口 5m/s，旋風(fēng)分離器9.5m/s。較高的溫度和煙速造成耐磨澆注料磨損加劇，必須加強(qiáng)耐磨處理。 2.燃料的影響 鍋爐燃料為選煤廠副產(chǎn)品洗矸、煤泥和洗混煤，熱值低、灰分高，沸騰燃燒時(shí)對(duì)爐膛耐磨澆筑料及水冷壁管造成磨損，爐膛衛(wèi)燃帶、爐膛出口水平直煙道旋風(fēng)分離器、返料器耐磨澆注料磨損尤其嚴(yán)重。澆筑料損壞易造成外護(hù)板直接受熱變形開(kāi)裂，出現(xiàn)漏煙、漏灰渣現(xiàn)象。影響鍋爐正常運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變差。以下為江西鍋爐廠生產(chǎn)的75t/h差速床循環(huán)流化鍋爐低位發(fā)熱量煤質(zhì)分析表。
3.施工質(zhì)量的影響 施工質(zhì)量是影響鍋爐耐磨澆注料使用壽命的主要因素，季節(jié)性施工沒(méi)有采取必要的施工措施，施工工藝不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，養(yǎng)護(hù)期短，不能?chē)?yán)格按照給定的烘爐曲線進(jìn)行烘爐，造成耐磨澆注料的結(jié)合力及耐磨性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 4.鍋爐點(diǎn)爐升溫、停爐降溫及運(yùn)行階段負(fù)荷波動(dòng)變化對(duì)耐磨洗注料的影響 鍋爐點(diǎn)爐升溫、停爐降溫時(shí)升降溫速率控制不好會(huì)造成內(nèi)外溫差大形成較大的熱應(yīng)力，運(yùn)行時(shí)給煤設(shè)備的故障及煤質(zhì)較大的變化會(huì)造成爐蹚溫度波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)有150℃幅度的床溫波 動(dòng)，一是影響蒸汽參數(shù)，二是需及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，風(fēng)煤比的波動(dòng)造成燃燒狀態(tài)的擾動(dòng)，使向火而的澆注料出現(xiàn)剝蝕，影響耐磨澆注料的使用壽命。 四、解決問(wèn)題的措施 1.循環(huán)流化床鍋爐各部位因結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)耐磨澆注料性能要求相差甚遠(yuǎn)，過(guò)熱器后部煙溫較低，多為耐火磚砌體爐墻。小型循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)倍率多在14-20之間，爐膛衛(wèi)燃帶、旋風(fēng)分離器旋切煙道，返料器柱腿部位由于燃料灰渣的持續(xù)循環(huán)磨損，對(duì)耐磨澆注料的性能要求較高，為有效減小灰渣的磨損，阻止由于爐溫變化而引起的交變應(yīng)力，避免體積變化所產(chǎn)生的微裂紋擴(kuò)展，上述部位宜選用高強(qiáng)耐磨復(fù)合澆注料，具有較大的高溫強(qiáng)度，耐溫性能和高溫抗磨損抗灰渣侵蝕性能和熱穩(wěn)定性，通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。為延長(zhǎng)上述部位耐磨澆注料的使用壽命，每次停爐時(shí)，對(duì)磨損部位均勻涂刷一次耐磨膠泥能有效延緩耐磨澆注料的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。 2.加強(qiáng)燃料制備管理，對(duì)燃料配比方式進(jìn)行改造，新上配煤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)均勻配比，提高燃料熱值的穩(wěn)定性。劣質(zhì)燃料為選煤廠副產(chǎn)品洗矸、洗混煤和煤泥。煤泥經(jīng)稀釋強(qiáng)力攪拌均勾后由煤泥泵送設(shè)備經(jīng)壓力管道由爐頂輸料口泵入爐膛燃燒室。洗矸、洗混煤落地后分場(chǎng)地晾曬，瀝水晾曬后的洗矸經(jīng)破碎、篩分制成成品料(粒徑范圍0〜13mm)，運(yùn)入專(zhuān)用場(chǎng)地進(jìn)行堆放儲(chǔ)存，使用時(shí)先對(duì)洗混煤和洗付成品料進(jìn)行熱值化驗(yàn)，由然后將化驗(yàn)的熱值參數(shù)值輸入微機(jī)，微機(jī)控制電子皮帶秤將晾曬后的洗混煤和洗矸成品料配制成熱值較恒定的合格燃料。燃料顆粒度和熱值的改善，保證了鍋爐負(fù)荷的穩(wěn)定，減輕了顆粒大對(duì)耐磨澆注料的磨損和燃料質(zhì)量差引起負(fù)荷波動(dòng)造成風(fēng)煤擾動(dòng)對(duì)耐磨澆注料的磨損。 3.嚴(yán)格做好施工工藝過(guò)程監(jiān)控和施工過(guò)程中間驗(yàn)收把關(guān)，確保施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。一是嚴(yán)格材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，保證材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)或合同要求，三證齊全，需見(jiàn)證取樣的做好送檢工作，進(jìn)場(chǎng)的材料分類(lèi)存放，防護(hù)齊全。二是對(duì)耐磨澆注料較厚部位的爪釘進(jìn)行改造，由丨型150*150網(wǎng)格改為Y型，Y型爪釘相互間距200mm，改造后耐磨澆注料的近表面部分的支撐力、結(jié)合力及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有了較大提升。三是施工時(shí)嚴(yán)格按照施工工藝流程、措施組織施工。爪釘涂抹瀝青油兩道，形成1.5mm厚的隔離層，支禕模板保證足夠的強(qiáng)度和剛度，模板內(nèi)表面平齊，接縫嚴(yán)密，模板工作面覆PVC塑料薄膜，分層澆筑，振搗密實(shí)。四是澆筑完成后的耐磨澆注料按要求做好養(yǎng)護(hù)，烘爐是嚴(yán)格按照烘爐曲線進(jìn)行烘爐，尤其要保證初期烘爐升溫必須與曲線高度相符，防止操作不當(dāng)造成溫度偏低水分不能排出或溫度偏高造成耐磨澆注料表面細(xì)微裂紋。 4.嚴(yán)格按運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行點(diǎn)停爐，點(diǎn)爐升溫時(shí)間一般控制在6小時(shí)以上，爐膛由內(nèi)及外緩慢升溫，使?fàn)t體各部位吸熱均勻膨脹，避免較大熱應(yīng)力的產(chǎn)生。點(diǎn)爐期間投木炭輔助升溫時(shí)，嚴(yán)格控制木炭的投放量，防止急劇升溫造成爐體承壓件及耐磨澆注料的損壞。停爐時(shí)，逐步降低鍋爐給煤送風(fēng)，停爐后待溫度降低到要求后再打開(kāi)爐門(mén)，防止局部急劇冷卻造成耐磨澆注料的溫差應(yīng)力損壞。運(yùn)行期間加大風(fēng)煤設(shè)備的巡回檢查，確保設(shè)備完好，加強(qiáng)配煤管理，防止燃料水分大造成池倉(cāng)，影響下煤造成負(fù)荷波動(dòng)。 五、結(jié)語(yǔ) 通過(guò)以上分析：循環(huán)流化床鍋爐耐磨澆注料根據(jù)不同部位正確選用、保證施工質(zhì)量，控制運(yùn)行參數(shù)，防止負(fù)荷頻繁波動(dòng)，對(duì)低熱值燃料的循環(huán)流化床鍋爐的安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行致關(guān)重要，將會(huì)提高鍋爐壽命，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。 |
