CFB 鍋爐爐墻及其常見問題的解決措施

一、CFB 鍋爐對爐墻的基本要求

1、絕熱性

2、密封性

3、 熱震穩定性(耐急冷急熱性能)

4、抗腐蝕及耐磨性

5、 整體穩定性

以上五點要求缺一不可，其中耐磨性、熱震穩定性、整體穩定性對CFB 鍋爐來 說顯得尤為重要。

二、 CFB 鍋爐對耐火材料的要求

2.1、 耐火材料的耐磨性能：

CFB 鍋爐的工作溫度為850——950℃,爐內物料濃度高、粒度大，煙氣流速 塊，局部煙氣流速達到20米/秒左右，對爐墻磨損沖刷嚴重，這就要求耐磨耐火材料 具有強度高、耐磨性好的特性。

2.1.1、 國標耐磨耐火材料的耐磨標準沿用了美國ASTM    C-704 標準，其耐磨

性試驗定義為：在以下標準狀態下試塊的磨損量 (cm3)。

壓縮空氣的壓力—0.448Mpa

沖刷試驗的時間—450秒正負15秒

摩擦介質-碳化硅36號標準砂1公斤(一次性使用)

■玻璃噴嘴內徑—5毫米(一次性使用)

■噴嘴出口試塊距離—203毫米

2.1.2、CFB 鍋爐循環系統適用的耐火材料其耐磨性應小于6cm3。

2.1.3通過對磨損機理的研究發現，耐火材料的磨損是由于其粉料部分首先被沖

蝕而暴露出骨料，骨料剝落后繼續沖刷粉料，如此循環往復造成的。眾泰公司生產的 系列高強耐磨耐火澆注料及耐磨磚針對CFB 鍋爐的運行特點，采用中溫燒結技術(在 850℃時澆注料生成少量莫來石相體)、微粉和超微粉技術、第二項增韌技術(不同 材質復合增韌),以高AlO,材料為主添加多種結合劑組成。眾泰公司企業標準、高強耐磨耐 火澆注料性能指標見不定型耐火材料HF-160、HF-135、HF-130   理化指標。

2.2、 爐墻的耐急冷急熱性(熱震穩定性)

點火器及點火風道是非常典型的部位，通常采用澆注料進行澆注。當鍋爐點火 時，該部位溫度高達1200℃——1400℃,升溫速率大，因此，要求耐火材料具備較 強的抗熱沖擊能力，即有良好的抗熱震性，否則就會出現材料剝落，眾泰公司選用 TA-2 澆注料，在材料中加入熱膨脹系數不同的材料，通過復相改性技術提高材料的 熱震穩定性，材料的抗熱沖擊能力強，不易剝落。

三、 爐墻的整體穩定性

3.1爐墻上的作用力有：  “爐墻自重，溫度變化造成材料內部的應力，機械振動，尤 其是火焰脈動所引起的爐墻震動。這就要求爐墻具有非常好的整體穩定性。

3.2爐墻自重的分段卸載，將爐墻自重通過托架轉卸載到鍋爐鋼架傳入地下。

3.3根據不同部位爐墻的絕對膨脹量留設不同形式的、足夠的膨脹縫。

3.4緊固件絕對可靠，不能因為制造缺陷在高溫下應力集中而斷裂，不因材料質 量不夠而碳化。緊固件表面留足膨脹間隙。

3.5爐墻要“生根”。

3.6爐墻不要砌筑在“軟基”上。

四、 CFB 鍋爐爐墻常見問題及解決措施

4.1點火風道及風室：施工的重點是點火器的通風口要保持通暢，不能堵塞，否 則通風不良會使點火器燒損。

4.2燃燒室

燃燒室的流化速度為4-6m/s,  雖然流化速度不高，但此處屬于密相區，物料濃 度高，粒度大，經常出現給煤口、二次風口、返料口等處磨損嚴重的情況。在此處選 用HF-160  高強耐磨澆注料(抗壓強度大于120Mpa,  耐磨指標小于5cm3),  其優異 的耐磨性能，可使材料使用周期大大延長。施工時將各入口模板支設好，澆注時要 “一氣呵成”,保證爐墻的整體性。另外，澆注料施工時要保證衛燃帶上部與水冷壁 交接處的平滑過渡，防止出現凸臺。因為凸臺會使貼壁回流的物料形成局部渦流，造 成水冷壁管的磨損、爆管。爐墻的四個角部與水冷壁交接處澆筑時模板對接要求嚴 密，防止澆注料出現漏漿形成凸臺，磨損角部水冷壁管，拆模如發現凸臺，必須將其 打掉磨平。

4.3、 屏式過熱器

屏過內介質的溫度與爐膛水冷壁內介質的溫度不同，鍋爐運行時兩者相對的膨脹 量不同，為保證屏過在鍋爐正常運行過程中，不因膨脹應力產生變形，屏過頂部和底 部穿墻管必須留有足夠的膨脹間隙， 一般留30mm 為宜。

4.4、 爐膛出口煙道

為了解決爐膛與旋風分離器兩大本體之間的膨脹， 一般在此處設有非金屬膨脹節， 為保證爐墻整體膨脹與非金屬節的膨脹同步，內部向火面澆注料必須留有足夠的膨脹 縫，左右側墻、底部墻沿煙氣流向留設Z 型膨脹縫，頂部留T 型膨脹縫。膨脹縫以 20mm 為宜。

4.5旋風分離器

旋風分離器入口處的煙氣流速一般為18-22m/s,  根據磨損速率大于煙氣流速3 次方的理論，此處是CFB 鍋爐磨損沖刷最為嚴重的部位，尤其是入口切線向前120℃ 范圍內的“靶區”。爐墻一般為磚砌結構(或澆注爐墻),眾泰公司選用ZT-1  ( 耐 磨指標小于4cm3) 或ZT-2 高強耐磨磚(耐磨指標小于6cm3),  使用效果非常好，  運行兩年基本無磨損。

旋風分離器爐墻施工應注意找正旋風筒的中心線，中心線如果找不正，爐墻砌筑出 現的偏心會影響旋風分離器的分離效率。此外分離器頂部澆注施工是出問題較多的地 方，應引起足夠重視，施工中要掌握好以下三處的施工工藝： 一是在澆注頂部前要在 耐熱不銹鋼的中心筒周圍貼一層830mm 的硅酸鋁纖維氈，澆筑時壓縮至15-20mm,  以 解決澆注料(可選用HF-160)  和中心筒之間的膨脹問題。二是在澆注前在頂部金屬拉 鉤上應涂掛一層瀝青或包裹一層83mm 的油氈紙(刷涂瀝青漆厚度不夠),再進行澆注，熱 態下瀝青或油氈紙融化，在澆注料和拉鉤之間自然形成一道膨脹縫。三是與分離器上  直墻與頂部接口處填充硅酸鋁纖維氈，留設一道Z型迷宮膨脹縫，以解決頂部澆注料與 直墻之間的膨脹問題。這三個部位的膨脹縫如果處理不好，熱態下澆注爐墻就會因受 擠壓而出現剝落。

4.6返料器

返料器是CFB 鍋爐的“心臟”,其砌筑尺寸必須正確，否則直接影響返料量，進而 影響CFB 鍋爐帶負荷的能力。返料器尺寸不正確再加操作不熟練，選用煤種不合理，還 會造成料腿積灰、結焦事故發生。對于多數鍋爐廠采用的U 型返料器來說，在返料隔 磚(舌頭磚)與回料管頂部之間有一個重疊尺寸(相當于閥門的密封尺寸),在料 腿直徑和高度確定后，該結構與返料風相配合，使得物料得以克服爐膛的正壓，達 到返料通暢。所以此處施工的核心問題是要嚴格按圖施工，保正這料器結構大與。

4.7回料管

此處爐墻膨脹節的施工方法與爐膛出口膨脹節的施工方法相同。                 

4.8過熱器前混合風室

此處因煙氣流速低，物料濃度低，磨損不是主要問題。施工中主要注意直墻與 頂部爐墻的接口處迷宮型膨脹縫的留設，以保證爐頂的密封，另外緊固件要正確安 裝并留有膨脹間隙。

4.9尾部煙道

尾部煙道爐墻砌筑施工的要點是保證爐墻與省煤器四周間距的一致，不要形成 煙氣走廊，否則會造成煙氣偏流，致使省煤器管產生局部磨損而爆管。

五、 結束語

CFB 鍋爐爐墻暴露出的問題，大多是由于材料選用不當或施工工藝不正確而造成 的。濟南金陽耐火材料有限公司多年來專心致力于CFB 鍋爐爐墻材料的開發研制和施 工工藝的改進更新，使得以上問題得到了有效地解決，應該給予大力推廣和應用。