330MW流化床機(jī)組耐磨耐火材料的檢查與檢修

摘 要：耐磨耐火材料是保證循環(huán)流化床鍋爐可靠運行的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能和結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接影響鍋爐的穩(wěn)定性和安全性，本廠使用范圍主要為大面積使用的澆注料、用于修補(bǔ)的可塑料以及保溫料。合理的耐磨耐火材料的結(jié)構(gòu)和良好的檢修是保證鍋爐機(jī)組正常運行的必要條件，以下為檢修過程中經(jīng)驗之總結(jié)。

關(guān)鍵詞：可塑料；耐火材料；流化床；防磨

1 概述

鍋爐（設(shè)計煤種）主要參數(shù)如下：

鍋爐型號：DG1100-17.4/Ⅱ2型，過熱蒸汽流量：1100t/h，過熱器蒸汽壓力：17.5MPa，過熱器蒸汽溫度：541℃，再熱蒸汽流量：916.413t/h，再熱器蒸汽壓力：3.807MPa，再熱器蒸汽溫度：541℃，省煤器給水溫度：280.7℃，排煙溫度：135℃，鍋爐效率：92.37%。

2 技術(shù)背景

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐爐膛內(nèi)部的物料處于不停的流態(tài)化的狀態(tài)。入爐煤顆粒直徑一般控制在10mm以內(nèi)，石灰石通過落煤管側(cè)管道以及返料器管道已高壓氣體打入爐內(nèi)，加入的煤矸石顆粒、石灰石與床料進(jìn)行強(qiáng)烈摻合。物料在爐膛內(nèi)部螺旋上升并在四周程貼壁下流的內(nèi)循環(huán)方式，以及通過旋風(fēng)分離器、返料器返回爐膛的外循環(huán)模式。在內(nèi)、外循環(huán)的過程中伴隨著大量的物料流動，流化床鍋爐物料顆粒度大、流速快，造成的磨損不可忽視，在實際運行中我們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)爆管現(xiàn)象都是磨損造成。因此，若耐火耐磨材料的檢查和施工質(zhì)量嚴(yán)重的影響CFB鍋爐的正常運行。

3 多發(fā)磨損部位

（1）水冷平彎頭部位。此部位多出現(xiàn)耐磨料龜裂脫落現(xiàn)象，曾因運行中可塑料脫落，物料集中沖刷此部位，導(dǎo)致爆管。檢修中適當(dāng)加強(qiáng)抓丁、固定耐熱鋼筋密度，在可塑料修補(bǔ)后及時烘干可有效控制裂紋和脫落現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）耐磨耐火料與水冷壁結(jié)合的邊緣部位。此部位亦多發(fā)生管壁側(cè)磨損。原因第一，耐磨耐火料邊緣收口角度不合適，導(dǎo)致在此部位鐵壁下流的物料與上升物料交匯，形成上旋渦流，導(dǎo)致結(jié)合處管壁磨損加劇；第二，側(cè)面收口位置不合適，導(dǎo)致可塑料與關(guān)閉之間形成夾縫，下落物料在夾縫中流速加快導(dǎo)致磨損加劇。通過歷次試驗，證明可塑料收口在75-90°所帶來的磨損最小，側(cè)面收口應(yīng)在鰭片上或超過水冷壁管一半效果最佳。

（3）偶發(fā)性耐磨耐火材料脫落或開裂現(xiàn)象，多發(fā)生在大面積墻面、筒壁、布風(fēng)板等位置，由于澆注料體量較大，膨脹收縮量增大，造成開裂現(xiàn)象。適當(dāng)增加抓丁密度和嚴(yán)格控制烘爐曲線能夠較好的控制裂紋。

4 耐磨耐火材料選擇

本廠主要使用無錫宜剛爐窯工程有限公司生產(chǎn)的耐磨耐火材料，品種主要為耐磨可塑料、耐磨澆注料以及少量的保溫料。

4.1 耐磨可塑料

我們廣泛采用可塑料、固化劑、粘結(jié)劑分開包裝，現(xiàn)場調(diào)配的生產(chǎn)工藝。施工時應(yīng)首先整理場地和工具并劃定工作地點，工作場所應(yīng)開闊通風(fēng)。加入主料和粘結(jié)劑，充分?jǐn)嚢柽_(dá)施工要求，粘稠度應(yīng)合適。固化劑加入量可視環(huán)境溫度固化時間適當(dāng)調(diào)整，天氣干燥根據(jù)初凝時間適當(dāng)減少，如修補(bǔ)如落煤管、落閘管等高溫、小體積部位，凝固時間很快，可不加或少加凝固劑，可塑料能夠在短時間內(nèi)自行凝固并達(dá)到要求強(qiáng)度。可塑料施工時間為30～60min，固化初凝后的材料不能再次使用。

4.2 耐磨澆注料

本廠耐磨澆注料采用A料、B料分開包裝，在施工現(xiàn)場進(jìn)行摻混搭配，使用配合比為1袋A料配2袋B料，配比均勻后加水混合，根據(jù)氣溫和現(xiàn)場施工要求決定攪拌量，混配后的澆注料在規(guī)定時間內(nèi)用完，存放時間不宜過長，一般不超過2h，材料發(fā)生凝固反應(yīng)后不得繼續(xù)使用。

5 檢修工藝

5.1 耐磨耐火材料施工要求

（1）施工前，保證敷設(shè)部位清潔，若使用可塑料修復(fù)，應(yīng)適當(dāng)涂刷粘結(jié)劑。

（2）對材料的振搗要均勻。若施工部位深度較大，應(yīng)從下到上分層灌注或填料，每層完成后均需進(jìn)行振搗和壓實，保證內(nèi)部無空洞部位（空洞部位在運行中往往出現(xiàn)嚴(yán)重超溫現(xiàn)象），材料初凝后用小錘或硬物進(jìn)行全面的敲擊檢驗，響聲為沉悶為已密實合格，若聲音洪亮并伴有延音即為內(nèi)部存在空洞，應(yīng)將對應(yīng)部位外剛板割除，對空洞部位重新添補(bǔ)。

（3）若施工面積較小，宜采用手工填補(bǔ)的方式進(jìn)行修復(fù)，在修復(fù)前應(yīng)仔細(xì)檢查是否需要加焊抓丁；若修補(bǔ)面積較大，應(yīng)灌填澆注料，施工后表面應(yīng)平整、光滑，尺寸應(yīng)符合圖紙要求。

5.2 抓丁和耐熱鋼筋施工要求

在耐磨耐火材料施工前，應(yīng)先進(jìn)行錨固件焊接，本廠多采用“Y” 型釘和“V”型釘，爐內(nèi)吊屏下部、特殊部位（讓管部位、產(chǎn)生形變部位及物料流向改變部位等）、嚴(yán)重磨損部位等一般配制Φ6mm的“V”型釘進(jìn)行固定，材質(zhì)1Cr18Ni9Ti或更高。需要指出的是，原管屏一般采用10mm銷釘，但實際檢修中我們發(fā)現(xiàn)，在施工過程中銷釘易脫落，脫落的銷釘會帶走管壁組織，導(dǎo)致管壁變薄甚至破壞，為了降低風(fēng)險提高安全保障，我們在施工過程中基本采用“V”型釘在鰭片上焊接的方式，經(jīng)過大量的運行實踐表明，這種方法更加安全和可靠。焊接前對抓丁選型，嚴(yán)禁代用和錯用，并嚴(yán)格控制間距，本廠6mm“V”型釘間距一般控制在70-100mm，350mm“Y”型釘一般控制在150-200mm。

5.3 烘爐

5.3.1 耐磨耐火材料的養(yǎng)護(hù)與烘烤直接影響鍋爐運行過程中的使用性能。施工后材料內(nèi)含有大量的水分。在升溫過程中，蒸汽不斷析出并積累，蒸汽析出過多、過快，就會發(fā)生材料鼓包、裂縫甚至脫落現(xiàn)象；其次若烘爐溫度和時長不夠，易存在殘留水分，在運行過程中材料也會發(fā)生裂紋和脫落。因此，耐磨耐火材料的烘烤是施工結(jié)束后的一項重要工作。

5.3.2 若修補(bǔ)面積較小，可用烘槍進(jìn)行烘烤，烘烤過程中應(yīng)適當(dāng)控制溫度，若工期較長，亦可自然風(fēng)干，時常已超過72h為宜。在啟爐前需檢查耐磨耐火材料是否有龜裂現(xiàn)象。

5.3.3 若爐內(nèi)大面積更換施工，應(yīng)制定專門的烘爐方案，參考過程如下。

（1）烘爐啟動

a.啟動點火風(fēng)道燃燒器小流量槍，首先以低油壓、小油量投運，穩(wěn)定后，逐漸將供油量加大，嚴(yán)格依照溫升曲線進(jìn)行升溫和保溫；b.啟動風(fēng)道燃燒器大油槍，以低油壓、小油量低煙溫投運，燃燒穩(wěn)定后，逐漸加大油量，嚴(yán)格依照溫升曲線進(jìn)行升溫和保溫。

（2）布置和數(shù)量

點火風(fēng)道2只油槍，一大（1.2t/h）一小（0.8t/h），每側(cè)2只。

（3）烘爐曲線

a.以溫升速率≤20℃/h，升溫至130±20℃恒溫12小時；b.以溫升速率≤20℃/h，升溫至230±50℃恒溫12小時；c.以≤30℃/hr降溫速率進(jìn)行降溫；d.降溫至80℃后打開人孔門進(jìn)行降溫；e.烘爐結(jié)束拆除爐內(nèi)支架及隔墻，內(nèi)部清掃干凈。

6 結(jié)束語

330MW流化床機(jī)組燃燒性能在實際操作中大體可以達(dá)到設(shè)計預(yù)想，但運行周期往往得不到保障多發(fā)泄漏、爆管事故，通過大量實踐我們發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)類似問題的多發(fā)原因是磨損量過大，主因就是耐磨耐火材料在選型和施工工藝存在問題。因此耐磨耐火材料的正確選型，尤其是材料的施工工藝控制都非常關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]包紹麟.循環(huán)流化床鍋爐耐火耐磨材料的設(shè)計與施工[J].工業(yè)鍋爐.

[2]潘秋洪.循環(huán)流化床鍋爐耐火耐磨材料的設(shè)計與施工[J].山西科技.