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(gè)、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(shí)間。爐襯的基本作用是防止高溫?zé)煔夂臀锪蠈?duì)金屬構(gòu)件、受熱面的高溫氧化腐蝕和磨損，同時(shí)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(jì) 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(jì)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(duì)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(duì)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(dòng)并形成了局部渦流。對(duì)此，為了減弱沿水冷壁向下的床料與風(fēng)口成90°夾角后對(duì)風(fēng)口下邊緣的沖刷，對(duì)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(tái)，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(duì)于測(cè)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(dòng)而導(dǎo)致的。在澆注料的上部?jī)山牵俏锪系募袇^(qū)，此處下降的物料濃度相對(duì)較高，將澆注料磨損的角部和管道磨損。因此，將兩角的延長(zhǎng)，分散床料的流動(dòng)幾種，同時(shí)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(duì)減少物料流動(dòng)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(duì)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(jì)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(gè)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(duì)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(dòng)和熱沖擊造成的。表２的兩個(gè)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(duì)于耐火澆注料和耐磨澆注料，有一項(xiàng)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(gè)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(huì)產(chǎn)生裂 紋。本項(xiàng)目檢測(cè)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(shí)設(shè)計(jì)了膨脹縫。 在啟停爐時(shí)，由于溫度的循環(huán)波動(dòng)，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(shí)，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(huì)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(dòng)時(shí)， 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(duì)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(duì)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(shí)由于溫度循環(huán)波動(dòng)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(hào)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(zhǎng)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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