一：概述 循環(huán)流化床鍋爐澆注料是CFB鍋爐不可缺少 的組成部分，爐襯材料的性能和結(jié)構(gòu)，以及爐襯施工養(yǎng)護(hù)是否合理，直接影響鍋爐的安全、正常運(yùn)行，因此，合理的爐襯結(jié)構(gòu)和良好的施工及養(yǎng)護(hù)，科學(xué)的運(yùn)行和維護(hù)，是保證鍋爐機(jī)組正常運(yùn)行的必要條件。 由于鍋爐在運(yùn)行過程中，其內(nèi)部環(huán)境比較惡劣，因此，內(nèi)襯材料必須具有良好的組織結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性你那個、力學(xué)性能和使用性能，即有較高的耐火度、荷重軟化溫度、抗熱震性和抗化學(xué)侵蝕等性能，才能承受各種物理化學(xué)變化和機(jī)械作用，其質(zhì)量直接關(guān)系到鍋爐的可靠運(yùn)行時間。爐襯的基本作用是防止高溫?zé)煔夂臀锪蠈饘贅?gòu)件、受熱面的高溫氧化腐蝕和磨損，同時進(jìn)行絕熱保溫作用，從而提高鍋爐使用壽命、保證機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 二： 鍋爐澆注料的典型設(shè)計 以440t/h超高壓、一次中間再熱自然循環(huán)單氣泡循環(huán)流化床鍋爐所用主要內(nèi)襯材料介紹主要的設(shè)計區(qū)域。爐膛密相區(qū)、屏過、高再、旋風(fēng)分離器等敷設(shè)耐磨可塑料，布風(fēng)板四周布置高的耐磨澆注料，風(fēng)室頂部敷設(shè)耐磨可塑料，風(fēng)室內(nèi)其余部分采用耐火澆注料。 旋風(fēng)分離器出口煙道和回料器內(nèi)襯直筒段采用耐磨澆注料和絕熱澆注料與無石棉微孔硅酸鈣的復(fù)合結(jié)構(gòu)。回料器閥體區(qū)域的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)為兩層耐磨澆注料加絕熱澆注料加保溫澆注料和硅酸鋁纖維毯。點(diǎn)火風(fēng)道點(diǎn)火段采用側(cè)面含鋯硅酸鋁耐火纖維模塊和硅酸鋁耐火纖維毯：地面為耐火澆注料加絕熱澆注料加兩層無石棉微孔硅酸鈣。點(diǎn)火燃燒器噴口內(nèi)襯為重質(zhì)耐火澆注料。 三：鍋爐澆注料問題原因淺析 （1）氣固流對澆注料的磨損 從鍋爐內(nèi)襯磨損區(qū)域看，主要產(chǎn)生氣固流相對較高的區(qū)域，由于結(jié)構(gòu)的要求，此區(qū)域內(nèi)襯為耐磨可塑料。耐磨可塑料是手工搗打料，以水（不高于6%）為膠結(jié)劑，無施工膨脹縫，厚度較小，不易產(chǎn)生深度裂紋。 高速的二次風(fēng)夾雜床料沖刷這二次風(fēng)口處的耐磨可塑料。其磨損發(fā)生在風(fēng)口的下邊緣，次磨損與氣流的角度有關(guān)，沿爐墻下落的物料與二次風(fēng)產(chǎn)生擾動并形成了局部渦流。對此，為了減弱沿水冷壁向下的床料與風(fēng)口成90°夾角后對風(fēng)口下邊緣的沖刷，對二次風(fēng)口處結(jié)構(gòu)進(jìn)行了微小修改，即在出口處凸臺，擴(kuò)大入口直徑，其目的的減弱風(fēng)速，改變床料的沖擊角度，從而減小了磨損。 對于測點(diǎn)周圍澆注料及管道的磨損的主要因素是物料沿水冷壁墻向下流動而導(dǎo)致的。在澆注料的上部兩角，是物料的集中區(qū)，此處下降的物料濃度相對較高，將澆注料磨損的角部和管道磨損。因此，將兩角的延長，分散床料的流動幾種，同時將澆注料的邊緣止于水冷壁管的中心線，增大邊緣的流通空間，相對減少物料流動速度。 以上磨損屬于非裂紋與剝落性的磨損，是由于物料顆粒對耐磨可塑料的撞擊，又有高速氣流攜帶者固體物料的沖刷。這種磨損量的大小和速度主要取決于以下因素。 ①煙氣流速。煙氣流速是響應(yīng)耐磨可塑料磨損 的最主要因素，有研究計算表明，耐磨可塑料的磨損速 率與煙氣流速的３．５次方成正比關(guān)系。 ②飛灰濃度。循環(huán)流化床鍋爐高的循環(huán)倍率可以提高燃燒效率，增 強(qiáng)傳熱效果，但高的循環(huán)倍率也導(dǎo)致了煙氣中高濃度 的固體顆粒和嚴(yán)重磨損。 ③飛灰撞擊可能性系數(shù)。 ④飛灰顆粒的磨損特性 。飛灰顆粒的磨損特性是指 床料、飛灰的硬度、溫度、形狀、和大小等。 ⑤磨損量 的大小還與可塑料的耐磨系數(shù)關(guān)。 因此，為了防止磨損，應(yīng)從以上幾個方面入手，降 低流速、降低飛灰能促，改變飛灰撞擊角度，增大可塑 料的耐磨系統(tǒng)等等。 （2）熱應(yīng)力對鍋爐澆注料的破壞，導(dǎo)致澆注料裂縫、脫落 從點(diǎn)火風(fēng)道和返料器內(nèi)現(xiàn)象看，其裂紋和脫落是 由于溫度循環(huán)波動和熱沖擊造成的。表２的兩個區(qū)域 是熱應(yīng)力集中的區(qū)域，此處澆注料易發(fā)生脫落和裂紋。 對于耐火澆注料和耐磨澆注料，有一項重要的理 化指標(biāo)為熱震穩(wěn)定性，即將澆注料加熱到１０００℃后立 即水冷不產(chǎn)生裂紋的次數(shù)或在１３５０℃后立即風(fēng)冷不產(chǎn) 生裂紋的次數(shù)，次數(shù)越多，說明熱震穩(wěn)定性越好。澆注 料另一個特性就是線變化率小于０，即在澆注料由室溫 加熱到８００－１１００℃后冷卻至室溫，澆注料的體積變化 率。因此，隨著鍋爐啟停次數(shù)的增加，澆注料會產(chǎn)生裂 紋。本項目檢測的澆注料線變換率為０～－０．２％。為 了減小裂紋的產(chǎn)生，除了選用線性變換率小的澆注料 外，在澆注料施工時設(shè)計了膨脹縫。 在啟停爐時，由于溫度的循環(huán)波動，澆注料骨料、 粘結(jié)劑、金屬件之間的熱膨脹系數(shù)不同而在結(jié)構(gòu)內(nèi)部 形成內(nèi)應(yīng)力，從而裂紋。當(dāng)溫度變化快速時，澆注料產(chǎn) 生膨脹或收縮，如果此膨脹或收縮受到約束，材料內(nèi)部 會產(chǎn)生應(yīng)力。與金屬制品相比，由于它的熱導(dǎo)率和彈 性較小、抗拉強(qiáng)度低、抵抗熱應(yīng)力破壞能力差、抗熱震 性較低，熱沖擊循環(huán)作用下，澆注料內(nèi)的應(yīng)力超過抗拉 強(qiáng)度而開裂剝落。特別是點(diǎn)火風(fēng)道內(nèi)，當(dāng)點(diǎn)火啟動時， 穩(wěn)燃罩內(nèi)的溫度從常溫升至６００攝氏度僅用１０－１５ 分鐘，導(dǎo)致了耐火澆注料與外層鋼板的膨脹量偏差較 大，成塊狀脫落。因此，對于點(diǎn)火風(fēng)道，耐磨性能并不 是重要的，重要的是抗熱穩(wěn)定性，以抵抗熱沖擊。 由于在裂紋形成后，其特點(diǎn)是數(shù)量多，貫穿性，寬 度５－１０ｍｍ。通過在裂縫內(nèi)填充膠泥、可塑料材料、硅酸鋁纖維毯等試驗(yàn)，均未收到較好效果。因此，對于澆 注料出現(xiàn)剝落的原因可以歸納為以下３種：（１）熱剝 落，啟停爐時由于溫度循環(huán)波動和熱沖擊使?jié)沧⒘蟽?nèi) 部和表面產(chǎn)生較大的溫度梯度，從而產(chǎn)生很大的應(yīng)力， 應(yīng)力的編號導(dǎo)致澆注料開裂引起表明脫落。（２）結(jié)構(gòu) 剝落，由于材料在長期運(yùn)行使用過程中，材料組成和晶 相結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，在小的溫差應(yīng)力下使其表面的變 質(zhì)層脫落。（３）機(jī)械應(yīng)力剝落，由于澆注料與其固定的 金屬件（銷釘）熱膨脹系數(shù)不同而造成的。
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