循環流化床鍋爐燃燒室耐火材料磨損的主要原因

循環流化床鍋爐內襯采用耐火材料制成,耐火材料設置目的主要是為了防止鍋爐高溫煙氣和物料對金屬構件的高溫氧化腐蝕和磨損,并具有隔熱作用。物料的損壞磨損,首先發生在耐火材料上,從而保證金屬結構的使用壽命,這是保證循環流化床鍋爐長期安全運行的主要措施之一,也是循環流化床鍋爐的主要特色之一。

循環流化床鍋爐使用耐火材料的主要區域有:燃燒室、高溫分離器、外置式換熱器、煙道及物料回送管路等。

我們今天說說鍋爐內襯燃燒室磨損的主要原因：

循環流化床鍋爐的主要優點之一就是具有較強的負荷調節性能。在循環流化床鍋爐中,正常運行時燃燒室溫度達到900℃～1000℃,為適應負荷變化或調峰的需求,經常會出現負荷波動而發生熱和溫度循環變化,或者由于調峰需求而進行啟動或停爐;如有時燃燒室內溫度的變化在幾分鐘就可達到500℃,有時一周之內可能有十幾次的啟動、停爐,這些均會造成對燃燒室耐火材料的熱沖擊和熱應力,使耐火材料受到破壞。

爐膛部分采用厚爐襯,由(75～150)mm的致密抗磨損的澆注料或可塑料覆蓋住相似厚度的保溫材料構成,通常毀壞都由過度的裂縫和擠壓剝落而引起。干燥時的收縮、熱震、應力下的塑性變形是產生裂縫的主要原因。不銹鋼纖維有助于減少裂縫,但是不能徹底解決問題。當床料被裂縫夾住時,爐襯反復的溫度循環變化時就會出現擠壓剝落。

燃燒室常用襯里材料

磷酸鹽粘合的莫來石基耐火可塑料在燃燒區域內經久耐用,主要由于其體積穩定(抗熱膨脹及收縮)及其良好的抗磨特性。鑒于磷酸鹽粘合劑與現成的材料結合力很好,因此常常用來修補有缺陷的區域。在使用時應確保修補的區域有支撐,至少應使用兩個銷釘。暴露在特高溫區的可塑料爐襯應使用陶瓷或鑄造合金銷釘。另外,可以單獨使用銷釘來支撐保溫層。

位于爐膛上部的稀相區,常用碳化硅瓦來減少水冷壁管的磨損。在瓦的后面使用金剛砂灰漿來改進對管子的傳熱,瓦一般用焊接的支撐件支撐在管子上。在水冷壁管子向下延伸到燃燒室底部這一段設計中,襯里通常都包括有一層薄的、密實的、熱導率高的、耐磨的可塑料或澆注料。

通常在焊有銷釘的管子上都使用碳化硅基澆注料,因為這些澆注料可以用磷酸鹽粘合可塑料進行修補,特別是含碳化硅的填料熱導率高。如果床料或循環灰含堿比較高的話,應使用磷酸鹽粘合料,原因是鋁酸鈣水泥在高溫下和堿作用后發生毀壞。

每日一問

?耐火材料制品

? 耐火材料的透氣度是什么？如何測定？

透氣度是材料在壓差下允許氣體通過的性能。透氣度與貫通氣孔的大小、數量、結構和狀態有關，并隨耐火制品成型時的加壓方向而異。

致密定形耐火制品的透氣度應按照國家標準GB/T 3000—1999 (等效采用國際標準ISO 8841—1991)進行測定。