耐火材料常见故障及检修(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上HG465t/h循环流化床炉内耐火材料常见故障和维修（北京天坛通达耐火工程技术有限公司）冯运生 张海波 周学军 摘要：随着循环流化床锅炉逐渐趋于大型化，国内近三年来相继投产135MW机组达50余台，投产以来，经过两年多时间的运行，大部分锅炉炉内耐火材料显示出较好的使用效果，保证了锅炉的正常运行。部分由于设计、结构、施工和运行的种种原因，某些部位的炉墙出现故障，对锅炉运行造成影响。本文以HG465137-L.PM7型循环流化床锅炉为例，根据我公司多年来服务于电厂锅炉的炉墙施工经验，具体分析了这些故障的原因，并提出了维修措施，以供参考。关键词：循环流化床锅炉 耐火材料 故

2、障 维修0 前言循环流化床锅炉燃烧技术是一种新技术，是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式。循环流化床锅炉比煤粉炉和链条炉对耐火材料的要求要高的多，因为其燃烧特性，在循环回路的相应部位必须采用敷设耐磨耐火材料进行有效防磨。然而，国内耐磨耐火材料品种繁多，标准不一，质量也存在较大差异。更为重要的是，部分施工单位也缺乏CFBB耐磨耐火材料施工经验，在施工中不能严格按照设计要求和材料厂家的要求进行施工，导致施工质量缺陷较大。山东某电厂2135MW 机组配备了两台HG465137-L.PM7型循环流化床锅炉，自2003年9月投运已来，已经有多起耐火材料事故发生，比较相同容量类型的投运机

3、组，无论规模与次数均较为突出。 1 常见故障及维修措施1.1炉膛密相区锅炉运行时，循环流化床锅炉炉膛内部气固两相流的流动工况极为复杂，在炉膛下部区域，物料浓度很高，大量的回混物料严重地冲蚀着四周壁面，使该区域受热面很容易磨损。 另外，该区域结构也较为复杂，有许多的开孔部位，包括：出渣口及回灰口、回料口、给煤口、启动燃烧器开口、二次风口、测温测压口及人孔。特别是二次风口下部，给煤口下部、返料斜腿下部由于物料流量大，风速高，经常造成次部位耐火材料严重损坏。炉膛密相区四周水冷壁范围内都敷设有90mm厚的耐磨耐火浇注料。施工时由于对耐磨耐火材料的性能没有完全掌握，施工工艺也不是很合理，锅炉运行两年后，

4、炉墙局部因为膨胀而崩裂脱落，再加上床料的冲刷加剧磨损，造成炉墙损坏严重，局部已露出水冷壁，密封盒中保温料被掏空，导致向炉膛外蹿火。 针对上述问题，我们认为炉膛密相区材料必须全部更换。维修措施如下：1）拆除残衬由于耐磨材料的残余强度还很高，这给维修拆除带来一定的难度。目前国际最先进的拆除炉墙设备“水刀”已投入使用，它比传统的用风镐拆除的方法效率要高出好几倍，它是通过加入介质，调整水刀压力和流量，将原来的炉墙材料进行层层切削，在保证水冷壁不受损伤的前提下，将炉墙材料全部清理干净。2）补焊销钉对于原来有损伤的水冷壁管必须补焊鳍片和增焊销钉，销钉刷2mm厚沥青漆。对于所有穿孔结构，除测温管及启动燃烧器

5、处浇注孔径与该管外径相同外，其余所有穿管浇注前均应涂2mm厚沥青。此外，在回料口、启动燃烧器口周围处的膜式壁扁钢上或密封盒板上还应补焊些“Y”型抓钉，抓钉也应在施工浇注料前涂2mm厚沥青。3）支模浇注浇注耐磨耐火浇注料必须按尺寸约1000800的面积交替施工，以便保留有规则的膨胀缝，即间隔位置施工，如图1所示：首先防磨材料施工区分成若干块，每块尺寸大约为1000800，然后间隔浇注耐磨耐火材料，经过一定的固化时间后拆除模板，再施工其余部分，依次逐层完成，每层之间的膨胀缝隙应错开布置，见图1标注。施工效果见图2。图1：分块浇注示意图图2：施工效果图1.2炉膛出口至分离器入口烟道炉膛出口烟气流动由

6、垂直上升转换为接近水平运动，烟气流速也随之增加，该处受热面很容易被磨损，所以在出烟口周围一定范围内设计了覆盖水冷壁的耐火耐磨材料，根据多数运行机组的实践检验，该耐磨材料的覆盖范围的设计基本可满足防磨需要。但是，对于炉膛出口至分离器入口烟道部位，经常出现耐火材料剥裂，甚至坍塌，局部炉墙磨损也相当严重，另外，旋风分离器在托架附近护板严重超温。经分析，该处炉墙没能有效消除膨胀应力，非金属膨胀节部位膨胀缝填充物被烟气吸走，并进入灰渣，不能起到膨胀作用。耐火材料和金属抓钉之间的膨胀应力造成材料剥裂。由于施工过程中没有用硅酸铝纤维毡填充托架的空隙，造成串火超温。对于上述问题，我们可以从以下几个方面展开维修

7、：1） 入口段侧墙原炉墙总厚350mm。膨胀节周围以及形状不规则难以布置成型砖的部分内侧采用350mm厚的浇注料结构，用“Y”型抓钉固定。其他部分为砖砌结构分三层，内层为113mm厚耐磨耐火砖，中层为116mm厚的耐火保温砖，外层为116mm厚的保温砖。将原来磨损严重部位的炉墙全部拆去，补焊抓钉，抓钉材质为1Cr18Ni9Ti，直径为8，焊条使用A310以上。抓钉布置成200mm200mm，长度为325mm，焊好抓钉后再缠绕胶带纸或戴上塑帽。最外层保温层改用100mm厚硅酸铝纤维板或微孔硅酸钙，中间用耐火保温浇注料作为绝热层，厚度为130mm厚，耐磨层用120mm厚钢纤维耐磨浇注料。抓钉和托架

8、焊接完毕后，涂刷12mm厚的沥青；刷沥青不完善部位应采用2mm的胶带纸缠绕。用高温胶将硅酸铝纤维板贴于护板上，支模浇注耐火保温浇注料，施工结束后，用电热加热棒烘烤，烘烤干燥后，再用防水纸做好防水层，然后再用钢纤维耐磨浇注料分块支模浇注，每块大小为1000mm800mm，采用迷宫式“Z”型膨胀缝，并在膨胀缝之间预留45o倒角。膨胀节必须控制错位安装尺寸，保证有足够的膨胀量，耐火浇注料施工时原设计膨胀缝为20mm，为防止被烟气吸出，用1Cr20Ni14Si2编织的钢丝网将其预埋进去，然后进行固定，在进行浇注料施工。图3： 施工布置截面示意图 耐磨层保温浇注料纤维毡钢板 25 100 230 120

9、 350图4 “Y”形抓钉示意图：100mm 225mm每相邻1000800mm区域之间的耐磨浇注料施工中，以4mm的陶纤纸隔开，作为膨胀缝。膨胀缝作成“Z”形。图5： 膨胀缝示意图 4mm 2） 分离角炉墙分离角位于入口段侧墙与旋风分离器筒体炉墙交界处，由于受到烟道和旋风分离器的双重膨胀及旋风分离器自身超温变形的影响，应力极为复杂。该部位通过改用绑扎钢筋结构，既能够很好固定耐火材料，又能够有效缓解膨胀应力。并通过合理留设膨胀缝，保证其径向的膨胀。在分离器托架处用耐火胶泥粘结硅酸铝纤维毡作为填设物，以防止继续串火超温。分离角膨胀设计详见示意图6。图6 分离角示意图1.3回料阀回料阀是将分离器分

10、离下来的物料输送到炉膛的装置，内部结构较为复杂，由下行流道、水平流道、上行流道、回料斜管及布风板组成。由于施工过程没有解决好膨胀密封问题，在立腿处膨胀节到回料斜腿处膨胀节处，整个回料阀的耐火材料经常脱落，造成外护板超温烧红，造成严重的安全隐患。通过选用更好的膨胀结构和材料，能够排除隐患。具体办法是：将回料阀自立腿膨胀节处至返料斜腿之间的上部护板割开，将炉墙全部拆除，改用硅酸铝、保温浇注料、耐磨浇注料三层结构，炉墙总厚300mm。内层改用厚度为120mm钢纤维防爆裂耐磨浇注料，加2的钢纤维和1的防爆纤维。耐火层内需编织150mm150mm钢筋网，材质为1Cr20Ni14Si2，钢筋必须套上塑帽或

11、缠绕胶带纸。中间层为120mm厚的保温浇注料，外层为60mm厚的保温浇注料。采取分块浇注的施工工艺，沿烟气方向留设迷宫式膨胀缝，并且在回料阀内拐弯处留设特殊膨胀缝，以防止两不同部位的耐火浇注料受热膨胀后互相挤压，造成崩塌。15mm图7 回料阀膨胀缝示意图2结束语 循环流化床锅炉炉墙耐火材料是一个系统工程，它与材料本身、施工工艺、锅炉结构和运行操作都有密切关系。从运行两年来的情况分析，我公司生产制造的耐火材料在白杨河电厂已经经受住了各种考验，为锅炉正常运行提供了有力保证，部分由于设计、结构、施工和运行的种种原因，使炉墙出现故障，对锅炉运行造成影响。通过切实可行的技术方案，基本能够解决这些问题，使锅炉更加安全、正常、稳定地运行。专心-专注-专业