CFB 锅炉炉墙及其常见问题的解决措施

一、CFB 锅炉对炉墙的基本要求

1、绝热性

2、密封性

3、 热震稳定性(耐急冷急热性能)

4、抗腐蚀及耐磨性

5、 整体稳定性

以上五点要求缺一不可，其中耐磨性、热震稳定性、整体稳定性对CFB 锅炉来 说显得尤为重要。

二、 CFB 锅炉对耐火材料的要求

2.1、 耐火材料的耐磨性能：

CFB 锅炉的工作温度为850——950℃,炉内物料浓度高、粒度大，烟气流速 块，局部烟气流速达到20米/秒左右，对炉墙磨损冲刷严重，这就要求耐磨耐火材料 具有强度高、耐磨性好的特性。

2.1.1、 国标耐磨耐火材料的耐磨标准沿用了美国ASTM    C-704 标准，其耐磨

性试验定义为：在以下标准状态下试块的磨损量 (cm³)。

压缩空气的压力—0.448Mpa

冲刷试验的时间—450秒正负15秒

摩擦介质-碳化硅36号标准砂1公斤(一次性使用)

■玻璃喷嘴内径—5毫米(一次性使用)

■喷嘴出口试块距离—203毫米

2.1.2、CFB 锅炉循环系统适用的耐火材料其耐磨性应小于6cm³。

2.1.3通过对磨损机理的研究发现，耐火材料的磨损是由于其粉料部分首先被冲

蚀而暴露出骨料，骨料剥落后继续冲刷粉料，如此循环往复造成的。众泰公司生产的 系列高强耐磨耐火浇注料及耐磨砖针对CFB 锅炉的运行特点，采用中温烧结技术(在 850℃时浇注料生成少量莫来石相体)、微粉和超微粉技术、第二项增韧技术(不同 材质复合增韧),以高AlO,材料为主添加多种结合剂组成。众泰公司企业标准、高强耐磨耐 火浇注料性能指标见不定型耐火材料HF-160、HF-135、HF-130   理化指标。

2.2、 炉墙的耐急冷急热性(热震稳定性)

点火器及点火风道是非常典型的部位，通常采用浇注料进行浇注。当锅炉点火 时，该部位温度高达1200℃——1400℃,升温速率大，因此，要求耐火材料具备较 强的抗热冲击能力，即有良好的抗热震性，否则就会出现材料剥落，众泰公司选用 TA-2 浇注料，在材料中加入热膨胀系数不同的材料，通过复相改性技术提高材料的 热震稳定性，材料的抗热冲击能力强，不易剥落。

三、 炉墙的整体稳定性

3.1炉墙上的作用力有：  “炉墙自重，温度变化造成材料内部的应力，机械振动，尤 其是火焰脉动所引起的炉墙震动。这就要求炉墙具有非常好的整体稳定性。

3.2炉墙自重的分段卸载，将炉墙自重通过托架转卸载到锅炉钢架传入地下。

3.3根据不同部位炉墙的绝对膨胀量留设不同形式的、足够的膨胀缝。

3.4紧固件绝对可靠，不能因为制造缺陷在高温下应力集中而断裂，不因材料质 量不够而碳化。紧固件表面留足膨胀间隙。

3.5炉墙要“生根”。

3.6炉墙不要砌筑在“软基”上。

四、 CFB 锅炉炉墙常见问题及解决措施

4.1点火风道及风室：施工的重点是点火器的通风口要保持通畅，不能堵塞，否 则通风不良会使点火器烧损。

4.2燃烧室

燃烧室的流化速度为4-6m/s,  虽然流化速度不高，但此处属于密相区，物料浓 度高，粒度大，经常出现给煤口、二次风口、返料口等处磨损严重的情况。在此处选 用HF-160  高强耐磨浇注料(抗压强度大于120Mpa,  耐磨指标小于5cm³),  其优异 的耐磨性能，可使材料使用周期大大延长。施工时将各入口模板支设好，浇注时要 “一气呵成”,保证炉墙的整体性。另外，浇注料施工时要保证卫燃带上部与水冷壁 交接处的平滑过渡，防止出现凸台。因为凸台会使贴壁回流的物料形成局部涡流，造 成水冷壁管的磨损、爆管。炉墙的四个角部与水冷壁交接处浇筑时模板对接要求严 密，防止浇注料出现漏浆形成凸台，磨损角部水冷壁管，拆模如发现凸台，必须将其 打掉磨平。

4.3、 屏式过热器

屏过内介质的温度与炉膛水冷壁内介质的温度不同，锅炉运行时两者相对的膨胀 量不同，为保证屏过在锅炉正常运行过程中，不因膨胀应力产生变形，屏过顶部和底 部穿墙管必须留有足够的膨胀间隙， 一般留30mm 为宜。

4.4、 炉膛出口烟道

为了解决炉膛与旋风分离器两大本体之间的膨胀， 一般在此处设有非金属膨胀节， 为保证炉墙整体膨胀与非金属节的膨胀同步，内部向火面浇注料必须留有足够的膨胀 缝，左右侧墙、底部墙沿烟气流向留设Z 型膨胀缝，顶部留T 型膨胀缝。膨胀缝以 20mm 为宜。

4.5旋风分离器

旋风分离器入口处的烟气流速一般为18-22m/s,  根据磨损速率大于烟气流速3 次方的理论，此处是CFB 锅炉磨损冲刷最为严重的部位，尤其是入口切线向前120℃ 范围内的“靶区”。炉墙一般为砖砌结构(或浇注炉墙),众泰公司选用ZT-1  ( 耐 磨指标小于4cm³) 或ZT-2 高强耐磨砖(耐磨指标小于6cm³),  使用效果非常好，  运行两年基本无磨损。

旋风分离器炉墙施工应注意找正旋风筒的中心线，中心线如果找不正，炉墙砌筑出 现的偏心会影响旋风分离器的分离效率。此外分离器顶部浇注施工是出问题较多的地 方，应引起足够重视，施工中要掌握好以下三处的施工工艺： 一是在浇注顶部前要在 耐热不锈钢的中心筒周围贴一层830mm 的硅酸铝纤维毡，浇筑时压缩至15-20mm,  以 解决浇注料(可选用HF-160)  和中心筒之间的膨胀问题。二是在浇注前在顶部金属拉 钩上应涂挂一层沥青或包裹一层83mm 的油毡纸(刷涂沥青漆厚度不够),再进行浇注，热 态下沥青或油毡纸融化，在浇注料和拉钩之间自然形成一道膨胀缝。三是与分离器上  直墙与顶部接口处填充硅酸铝纤维毡，留设一道Z型迷宫膨胀缝，以解决顶部浇注料与 直墙之间的膨胀问题。这三个部位的膨胀缝如果处理不好，热态下浇注炉墙就会因受 挤压而出现剥落。

4.6返料器

返料器是CFB 锅炉的“心脏”,其砌筑尺寸必须正确，否则直接影响返料量，进而 影响CFB 锅炉带负荷的能力。返料器尺寸不正确再加操作不熟练，选用煤种不合理，还 会造成料腿积灰、结焦事故发生。对于多数锅炉厂采用的U 型返料器来说，在返料隔 砖(舌头砖)与回料管顶部之间有一个重叠尺寸(相当于阀门的密封尺寸),在料 腿直径和高度确定后，该结构与返料风相配合，使得物料得以克服炉膛的正压，达 到返料通畅。所以此处施工的核心问题是要严格按图施工，保正这料器结构大与。

4.7回料管

此处炉墙膨胀节的施工方法与炉膛出口膨胀节的施工方法相同。                 

4.8过热器前混合风室

此处因烟气流速低，物料浓度低，磨损不是主要问题。施工中主要注意直墙与 顶部炉墙的接口处迷宫型膨胀缝的留设，以保证炉顶的密封，另外紧固件要正确安 装并留有膨胀间隙。

4.9尾部烟道

尾部烟道炉墙砌筑施工的要点是保证炉墙与省煤器四周间距的一致，不要形成 烟气走廊，否则会造成烟气偏流，致使省煤器管产生局部磨损而爆管。

五、 结束语

CFB 锅炉炉墙暴露出的问题，大多是由于材料选用不当或施工工艺不正确而造成 的。济南金阳耐火材料有限公司多年来专心致力于CFB 锅炉炉墙材料的开发研制和施 工工艺的改进更新，使得以上问题得到了有效地解决，应该给予大力推广和应用。