|
循環流化床鍋爐耐磨澆注料是影響鍋爐運行周期的一個重要部分，澆注料耐火度、熱強度、收縮率、澆注質量、養護和烘爐直接影響著鍋爐衛燃帶爐墻強度和壽命，影響鍋爐運行周期， 同時爐體外部的保溫和防護質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，由于膨脹均勻度不同步，極易造成相關部分管路焊口應力集中而泄露停爐，降低了運行周期，增加了點爐次數和點爐投入，影響了系統機組的平穩運行，增加了運行操作風險。通過鍋爐實際運行及停爐檢修期間發現的問題，澆注料局部損壞施工，施工時沒有預留膨脹間隙及外部保溫不當造成內外溫差大產生裂紋是造成損壞的主要原因。通過討論物料機理、使用部位，加強環節控制，希望達到提高使用壽命的目的。 一、循環流化床運行現況分析 煤礦自備電廠鍋爐負荷容量比較低，大多數為燃用劣質燃料的具有綜合利用性質的循環流化床鍋爐，蒸發量多為75t/h 和130t/h。由于燃用劣質燃料，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分離器處的耐磨澆注料容易出現龜裂磨損脫落，耐磨澆注料是制約鍋爐長悶期運行的主要因素;鍋爐外部防護和保溫材料選擇和施工質量的好壞一是熱量的損失，再就是易造成點爐升溫、外部環境溫度突降引起應力集中的焊口處的應力的增大，造成承壓管路的泄露而停爐;同時隨著環保要求越來越嚴，爐內噴鈣脫硫的鍋爐Ca/S=1.5—2.0 時，脫硫效率可達85—90%，石灰石粉的利用率比常規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板裸露，嚴重時造成護板燒損變形、開裂，承壓管件因磨損強度降低而泄露停爐，大大縮小運行周期，增加了事故率，影響安全生產并增加物質和人工投入。 二、循環流化床鍋爐重要部位耐磨澆注料性能要求的分析 低倍率循環流化床鍋爐爐膛部分爐墻采用敷管式輕型爐墻，旋風分離器，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復合 耐火澆注料,根據各處流化速率，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成本。耐磨澆筑料摻配氧化物和結合劑制作而成，流化床鍋爐爐膛使用流動性好的高強耐火澆注料，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，耐磨強度等存在很大的差異，影響著鍋爐運行周期。循環流化床鍋爐高溫區耐火材料主要是高強耐火澆注料，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、耐磨強度有很大的差異，影響鍋爐的使用壽命，礬士熟料成分(質量參數)應為Al2O3>60%，SiO2<20%,Fe2O3<3%; 混凝土應烘干除水分，堿性耐火材料用磷酸膠結時不可烘干，酸性、中性耐火材料用磷酸膠接時立即于350°C<450°C<烘干。 (磷酸鹽溶液用50%濃度的磷酸與工業氫氧化鋁按質量比7:1 調劑)根據澆注料物理特性的對比，磷酸鹽耐火澆注料有高強硬度的同時具有較好的線膨脹系數，能滿足使用要求，通過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性。 三、影響耐磨澆注料壽命的主要因素 1.鍋爐結構部位的影響 根據鍋爐結構特點，循環流化床鍋爐主要利用爐膛燃燒燒損的灰渣隨熱風上行，在爐膛出口的旋風分離器處產生旋切下沉，在返料器經過返料風的吹浮流入爐膛，正常運行時鍋爐溫度 較高的三個部位的溫度分別為：(1)、爐蹚:900℃ (2)、爐膛出口： 892℃⑶、旋風分離器處:852℃。煙速為：爐膛5m/s，爐膛出口 5m/s，旋風分離器9.5m/s。較高的溫度和煙速造成耐磨澆注料磨損加劇，必須加強耐磨處理。 2.燃料的影響 鍋爐燃料為選煤廠副產品洗矸、煤泥和洗混煤，熱值低、灰分高，沸騰燃燒時對爐膛耐磨澆筑料及水冷壁管造成磨損，爐膛衛燃帶、爐膛出口水平直煙道旋風分離器、返料器耐磨澆注料磨損尤其嚴重。澆筑料損壞易造成外護板直接受熱變形開裂，出現漏煙、漏灰渣現象。影響鍋爐正常運行，現場環境變差。以下為江西鍋爐廠生產的75t/h差速床循環流化鍋爐低位發熱量煤質分析表。
3.施工質量的影響 施工質量是影響鍋爐耐磨澆注料使用壽命的主要因素，季節性施工沒有采取必要的施工措施，施工工藝不符合標準要求，養護期短，不能嚴格按照給定的烘爐曲線進行烘爐，造成耐磨澆注料的結合力及耐磨性能達不到設計要求。 4.鍋爐點爐升溫、停爐降溫及運行階段負荷波動變化對耐磨洗注料的影響 鍋爐點爐升溫、停爐降溫時升降溫速率控制不好會造成內外溫差大形成較大的熱應力，運行時給煤設備的故障及煤質較大的變化會造成爐蹚溫度波動，嚴重時有150℃幅度的床溫波 動，一是影響蒸汽參數，二是需及時調整風量，風煤比的波動造成燃燒狀態的擾動，使向火而的澆注料出現剝蝕，影響耐磨澆注料的使用壽命。 四、解決問題的措施 1.循環流化床鍋爐各部位因結構的特點，對耐磨澆注料性能要求相差甚遠，過熱器后部煙溫較低，多為耐火磚砌體爐墻。小型循環流化床鍋爐循環倍率多在14-20之間，爐膛衛燃帶、旋風分離器旋切煙道，返料器柱腿部位由于燃料灰渣的持續循環磨損，對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力，避免體積變化所產生的微裂紋擴展，上述部位宜選用高強耐磨復合澆注料，具有較大的高溫強度，耐溫性能和高溫抗磨損抗灰渣侵蝕性能和熱穩定性，通過長期的實踐應用能夠滿足現場使用要求。為延長上述部位耐磨澆注料的使用壽命，每次停爐時，對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，延長使用壽命。 2.加強燃料制備管理，對燃料配比方式進行改造，新上配煤系統，實現均勻配比，提高燃料熱值的穩定性。劣質燃料為選煤廠副產品洗矸、洗混煤和煤泥。煤泥經稀釋強力攪拌均勾后由煤泥泵送設備經壓力管道由爐頂輸料口泵入爐膛燃燒室。洗矸、洗混煤落地后分場地晾曬，瀝水晾曬后的洗矸經破碎、篩分制成成品料(粒徑范圍0〜13mm)，運入專用場地進行堆放儲存，使用時先對洗混煤和洗付成品料進行熱值化驗，由然后將化驗的熱值參數值輸入微機，微機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，保證了鍋爐負荷的穩定，減輕了顆粒大對耐磨澆注料的磨損和燃料質量差引起負荷波動造成風煤擾動對耐磨澆注料的磨損。 3.嚴格做好施工工藝過程監控和施工過程中間驗收把關，確保施工質量達到標準要求。一是嚴格材料進場驗收，保證材料質量符合設計或合同要求，三證齊全，需見證取樣的做好送檢工作，進場的材料分類存放，防護齊全。二是對耐磨澆注料較厚部位的爪釘進行改造，由丨型150*150網格改為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、結合力及結構強度有了較大提升。三是施工時嚴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度和剛度，模板內表面平齊，接縫嚴密，模板工作面覆PVC塑料薄膜，分層澆筑，振搗密實。四是澆筑完成后的耐磨澆注料按要求做好養護，烘爐是嚴格按照烘爐曲線進行烘爐，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微裂紋。 4.嚴格按運行規程進行點停爐，點爐升溫時間一般控制在6小時以上，爐膛由內及外緩慢升溫，使爐體各部位吸熱均勻膨脹，避免較大熱應力的產生。點爐期間投木炭輔助升溫時，嚴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，逐步降低鍋爐給煤送風，停爐后待溫度降低到要求后再打開爐門，防止局部急劇冷卻造成耐磨澆注料的溫差應力損壞。運行期間加大風煤設備的巡回檢查，確保設備完好，加強配煤管理，防止燃料水分大造成池倉，影響下煤造成負荷波動。 五、結語 通過以上分析：循環流化床鍋爐耐磨澆注料根據不同部位正確選用、保證施工質量，控制運行參數，防止負荷頻繁波動，對低熱值燃料的循環流化床鍋爐的安全、長周期運行致關重要，將會提高鍋爐壽命，提高整體經濟效益。 |
