330MW流化床機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流化床鍋爐可靠運行的關鍵技術之一，其性能和結構的優劣直接影響鍋爐的穩定性和安全性，本廠使用范圍主要為大面積使用的澆注料、用于修補的可塑料以及保溫料。合理的耐磨耐火材料的結構和良好的檢修是保證鍋爐機組正常運行的必要條件，以下為檢修過程中經驗之總結。

關鍵詞：可塑料；耐火材料；流化床；防磨

1 概述

鍋爐（設計煤種）主要參數如下：

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 技術背景

循環流化床（CFB）鍋爐爐膛內部的物料處于不停的流態化的狀態。入爐煤顆粒直徑一般控制在10mm以內，石灰石通過落煤管側管道以及返料器管道已高壓氣體打入爐內，加入的煤矸石顆粒、石灰石與床料進行強烈摻合。物料在爐膛內部螺旋上升并在四周程貼壁下流的內循環方式，以及通過旋風分離器、返料器返回爐膛的外循環模式。在內、外循環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現絕大多數爆管現象都是磨損造成。因此，若耐火耐磨材料的檢查和施工質量嚴重的影響CFB鍋爐的正常運行。

3 多發磨損部位

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

（2）耐磨耐火料與水冷壁結合的邊緣部位。此部位亦多發生管壁側磨損。原因第一，耐磨耐火料邊緣收口角度不合適，導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，導致結合處管壁磨損加劇；第二，側面收口位置不合適，導致可塑料與關閉之間形成夾縫，下落物料在夾縫中流速加快導致磨損加劇。通過歷次試驗，證明可塑料收口在75-90°所帶來的磨損最小，側面收口應在鰭片上或超過水冷壁管一半效果最佳。

（3）偶發性耐磨耐火材料脫落或開裂現象，多發生在大面積墻面、筒壁、布風板等位置，由于澆注料體量較大，膨脹收縮量增大，造成開裂現象。適當增加抓丁密度和嚴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、粘結劑分開包裝，現場調配的生產工藝。施工時應首先整理場地和工具并劃定工作地點，工作場所應開闊通風。加入主料和粘結劑，充分攪拌達施工要求，粘稠度應合適。固化劑加入量可視環境溫度固化時間適當調整，天氣干燥根據初凝時間適當減少，如修補如落煤管、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自行凝固并達到要求強度。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，在施工現場進行摻混搭配，使用配合比為1袋A料配2袋B料，配比均勻后加水混合，根據氣溫和現場施工要求決定攪拌量，混配后的澆注料在規定時間內用完，存放時間不宜過長，一般不超過2h，材料發生凝固反應后不得繼續使用。

5 檢修工藝

5.1 耐磨耐火材料施工要求

（1）施工前，保證敷設部位清潔，若使用可塑料修復，應適當涂刷粘結劑。

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

（3）若施工面積較小，宜采用手工填補的方式進行修復，在修復前應仔細檢查是否需要加焊抓丁；若修補面積較大，應灌填澆注料，施工后表面應平整、光滑，尺寸應符合圖紙要求。

5.2 抓丁和耐熱鋼筋施工要求

在耐磨耐火材料施工前，應先進行錨固件焊接，本廠多采用“Y” 型釘和“V”型釘，爐內吊屏下部、特殊部位（讓管部位、產生形變部位及物料流向改變部位等）、嚴重磨損部位等一般配制Φ6mm的“V”型釘進行固定，材質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現，在施工過程中銷釘易脫落，脫落的銷釘會帶走管壁組織，導致管壁變薄甚至破壞，為了降低風險提高安全保障，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，嚴禁代用和錯用，并嚴格控制間距，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 耐磨耐火材料的養護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，就會發生材料鼓包、裂縫甚至脫落現象；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生裂紋和脫落。因此，耐磨耐火材料的烘烤是施工結束后的一項重要工作。

5.3.2 若修補面積較小，可用烘槍進行烘烤，烘烤過程中應適當控制溫度，若工期較長，亦可自然風干，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象。

5.3.3 若爐內大面積更換施工，應制定專門的烘爐方案，參考過程如下。

（1）烘爐啟動

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

（2）布置和數量

點火風道2只油槍，一大（1.2t/h）一小（0.8t/h），每側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降溫速率進行降溫；d.降溫至80℃后打開人孔門進行降溫；e.烘爐結束拆除爐內支架及隔墻，內部清掃干凈。

6 結束語

330MW流化床機組燃燒性能在實際操作中大體可以達到設計預想，但運行周期往往得不到保障多發泄漏、爆管事故，通過大量實踐我們發現，出現類似問題的多發原因是磨損量過大，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鍵。

參考文獻

[1]包紹麟.循環流化床鍋爐耐火耐磨材料的設計與施工[J].工業鍋爐.

[2]潘秋洪.循環流化床鍋爐耐火耐磨材料的設計與施工[J].山西科技.