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CFB鍋爐用耐磨材料損壞的原因、危害以及預防措施

發布日期: 2020-02-12 17:04:22    閱讀量(354)    作者:劉梓明

循環流化床鍋爐使用耐火耐磨材料的主要目的是防止鍋爐高溫煙氣和物料對金屬構件的高溫氧化及腐蝕、磨損,這是保證循環流化床鍋爐長期安全運行的重要措施,也是循環流化床鍋爐的主要特點。循環流化床鍋爐常用的耐火耐磨材料包括非金屬耐火磚、澆注料及可塑料。這些耐磨材料在實際的應用中,會出現各種不同程度的磨損,下文中總結了CFB鍋爐用耐磨材料損壞的原因、危害以及預防措施,供大家參考。

一、耐火耐磨材料損壞的原因

1)熱應力和熱沖擊造成的磨損。主要表現為溫度循環波動、熱沖擊以及機械應力致使耐火耐磨材料產生裂縫和剝落。

2)固體物料沖刷造成的磨損。主要表現為物料對耐火耐磨材料強烈沖刷而導致的破損。循環流化床鍋爐內耐火耐磨材料易磨損區域包括邊角區、旋風分離器和固體物料回送管路等。一般情況下,耐火耐磨材料磨損隨沖擊角的增大而增加。

3)耐火耐磨材料性質變化造成的磨損。主要表現為耐火耐磨材料變質和理化性能降低導致的破壞。堿金屬的滲透會造成耐火耐磨材料變質,有些耐火耐磨材料與結合劑強度降低,或烘爐沒有達到要求,也會引起襯里分層和崩潰。

二、耐磨材料脫落的危害

耐磨材料脫落會造成受熱面局部直接受到高溫煙氣的沖刷,不僅受熱面的熱偏差增大,管壁磨損量也會迅速增加,易造成爆管事故。另外,由于返料器耐磨材料脫落后會造成返料器內床料流化不良,嚴重時不能正常回料,嚴重威脅鍋爐的運行。

三、爐膛及密相區脫落原因及預防措施

1、爐膛耐火耐磨材料磨損

原因分析:

循環流化床鍋爐正常運行時燃燒室溫度為850?950°C,為了適應負荷變化或特殊工況下需要進行快速的啟停爐。燃燒室內溫度變化、壓火和熱啟動產生的熱沖擊以及熱應力會使耐火耐磨材料遭到破壞。干燥、收縮、熱振及各種應力下的塑性變形會使耐火耐磨材料產生裂縫,過度的裂縫和擠壓剝落則會引起耐火耐磨材料毀壞。

預防及減輕磨損措施:

1)在維持正常流化風量的前提下盡量降低一次流化風速。

2)經常檢查入爐煤和石灰石顆粒度保持在規定范圍內。

3)改進設計,減少異型管的數量。

4)運行時風量不要太大,盡量降低煙氣流速。

2、密相區耐火耐磨材料脫落損壞

原因分析:

1)設計不合理,如銷釘、抓釘的密度、高度、材質選取不合理。

2)耐火耐磨材料的成分不符合規定,影響了穩定性、耐壓強度、抗折強度、耐磨性、熱振穩定性和重燒變化率等指標達。

3)施工工藝不良,如拌料的水質、水量、水溫或環境溫度、養護、拆模等沒按要求施工。

4)膨脹間隙預留不足。

5)烘爐升溫速度過快、恒溫時間不足。

6)運行操作不當,如啟停爐期間升降溫度過快,床溫大起大落等。

防止磨損措施:

應根據設備所處的環境選用合適的耐火耐磨材料,材料必須是高強度耐火耐磨材料,有良好的抗折強度。耐火耐磨材料內應設計足夠數量的金屬銷釘,其長度要基本貫穿耐火耐磨層,有時也可向耐火耐磨材料中添加不銹鋼纖維,確保產生裂紋時不會大面積脫落。

耐火耐磨材料的養護非常重要。烘爐期間應使耐火耐磨材料溫度升幅始終控制在制造廠許可的范圍內,烘爐時耐火耐磨層表面達到和超過燒結溫度也非常關鍵。實際運行中一定要高度重視耐火耐磨材料的維護,不能單純追求升爐以及停爐后的快速冷卻,忽略耐火耐磨材料的溫升規律,這會對耐火耐磨材料形成致命傷害,并為今后的長期穩定運行留下隱患。

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