循环流化床锅炉燃烧室耐火材料磨损的主要原因

循环流化床锅炉燃烧室耐火材料磨损的主要原因

循环流化床锅炉内衬采用耐火材料制成,耐火材料设置目的主要是为了防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧化腐蚀和磨损,并具有隔热作用。物料的损坏磨损,首先发生在耐火材料上,从而保证金属结构的使用寿命,这是保证循环流化床锅炉长期安全运行的主要措施之一,也是循环流化床锅炉的主要特色之一。

循环流化床锅炉使用耐火材料的主要区域有:燃烧室、高温分离器、外置式换热器、烟道及物料回送管路等。

我们今天说说锅炉内衬燃烧室磨损的主要原因：

循环流化床锅炉的主要优点之一就是具有较强的负荷调节性能。在循环流化床锅炉中,正常运行时燃烧室温度达到900℃～1000℃,为适应负荷变化或调峰的需求,经常会出现负荷波动而发生热和温度循环变化,或者由于调峰需求而进行启动或停炉;如有时燃烧室内温度的变化在几分钟就可达到500℃,有时一周之内可能有十几次的启动、停炉,这些均会造成对燃烧室耐火材料的热冲击和热应力,使耐火材料受到破坏。

炉膛部分采用厚炉衬,由(75～150)mm的致密抗磨损的浇注料或可塑料覆盖住相似厚度的保温材料构成,通常毁坏都由过度的裂缝和挤压剥落而引起。干燥时的收缩、热震、应力下的塑性变形是产生裂缝的主要原因。不锈钢纤维有助于减少裂缝,但是不能彻底解决问题。当床料被裂缝夹住时,炉衬反复的温度循环变化时就会出现挤压剥落。

燃烧室常用衬里材料

磷酸盐粘合的莫来石基耐火可塑料在燃烧区域内经久耐用,主要由于其体积稳定(抗热膨胀及收缩)及其良好的抗磨特性。鉴于磷酸盐粘合剂与现成的材料结合力很好,因此常常用来修补有缺陷的区域。在使用时应确保修补的区域有支撑,至少应使用两个销钉。暴露在特高温区的可塑料炉衬应使用陶瓷或铸造合金销钉。另外,可以单独使用销钉来支撑保温层。

位于炉膛上部的稀相区,常用碳化硅瓦来减少水冷壁管的磨损。在瓦的后面使用金刚砂灰浆来改进对管子的传热,瓦一般用焊接的支撑件支撑在管子上。在水冷壁管子向下延伸到燃烧室底部这一段设计中,衬里通常都包括有一层薄的、密实的、热导率高的、耐磨的可塑料或浇注料。

通常在焊有销钉的管子上都使用碳化硅基浇注料,因为这些浇注料可以用磷酸盐粘合可塑料进行修补,特别是含碳化硅的填料热导率高。如果床料或循环灰含碱比较高的话,应使用磷酸盐粘合料,原因是铝酸钙水泥在高温下和碱作用后发生毁坏。

每日一问

►耐火材料制品

▐ 耐火材料的透气度是什么？如何测定？

透气度是材料在压差下允许气体通过的性能。透气度与贯通气孔的大小、数量、结构和状态有关，并随耐火制品成型时的加压方向而异。

致密定形耐火制品的透气度应按照国家标准GB/T 3000—1999 (等效采用国际标准ISO 8841—1991)进行测定。