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循环流 化床锅炉耐磨浇注料脱落的原因及预防

更新时间:2019-07-11作者:四季火耐材阅读:

高温高 压绝热式循环流化床锅炉经过两个取暖周期后,四季火 耐材的工程师对4台锅炉 在炉内砌筑方面发现了以下问题:
 
一、运行中出现的问题
 
1
炉膛密 相区耐磨浇注料成鱼磷状脱落,甚至裸露出销钉头,面积最大处105mm×210mm。
 
2
U型回料 阀立管出现多处环向裂纹,最宽裂纹5mm左右。U型回料 阀出口与炉膛之间的回料管非金属补偿器局部烧损,并发生窜灰。
 
3
中置式 旋风分离器出口烟道顶棚、入口烟 道浇注料和耐火砖接缝处出现浇注料坍塌,分离器 锥体面表面局部因膨胀起拱。此外,在其他 部位还发现多处耐磨耐火材料磨损冲刷、开裂、凸起等现象。
 
耐磨浇注料-四季火耐材
 
 
二、存在问 题的原因及解决办法
 
原因一:筑炉施工工艺不合理,是导致 锅炉浇注料脱落事故发生的重要原因之一。
 
①浇注料在搅拌时“灰水比”控制不当。
 
在施工过程中,浇注料 配制时灰水比例要严格控制。具体要求:参见厂家《耐磨耐 火材料现场配置技术规范》。如果加水量过多,浇注料成型后材料内
 
部气孔率高,材料强度大大降低,特别是低温环境时,自然凝固时间加长。加水量太少,材料流动性不好,振动不密实,容易留下气孔、洞穴等,浇注料 强度也将大大降低。
 
 
 
②搅拌时 间和浇注料振捣时间控制不当。
 
浇注料 在浇注时应采用振捣机分层进行振捣。搅拌时间太短,材料混合不均匀;振动时间过长,材料易产生分层,细粉浮在表面,骨料沉在底部,导致材 料强度降低易剥落。浇注料拌和后30min内用
完,宜一次 浇注到所规定的厚度和高度。浇注料施工应在≥5°以上环境温度进行,温度太 低材料不易自然凝固,或出现“假凝”现象。浇注料 一般应连续进行浇注,在前一 层浇注料初凝前,应将下
一层浇注料浇注完。如施工 间隙超过其初凝时,应按施 工缝要求进行处理。
 
 
 
③脱模时间控制不好。
 
浇注料 还没有硬化不能进行脱模,应在浇 注料强度能保证其棱角不因脱模受损时,方可拆除。承重模板:应在浇 注料达到强度的70%时方可拆模。为便于脱模,浇注前 所有模具浇注面均应涂一层机油。
 
④浇注料 养护时间控制不当。
 
锅炉砌筑完工后,要有足 够的自然干燥期,以便使 耐火层中大部分水分析出,避免烘 炉时大量水分不能及时排出导致耐火层开裂和脱落。
 
 
 
⑤烘炉升 温速度和温度梯度控制不当。
 
其主要 原因是主观上对烘炉的重要性认知不到位。
 
 
 
(1)烘炉是 将炉衬材料中自然干燥无法排除的游离水和结晶水排除,同时对 浇注料进行高温固化以达到一定的强度。烘炉之前,炉衬材 料必须要有一定的自然强度(足够的养生期),才能进行。
 
 
 
(2)烘炉原则“宜长不宜短,宜慢不宜快”。要按事 先制定的烘炉曲线进行,升温速度要均匀平稳,要控持好恒温时间、恒温温度,并保持 温度波动不大于±20℃,防止烘 炉过程中升温过快,料层中
产生的 水分不能及时排出,造成内 存水汽压力过高而冲破耐磨耐火层导致裂纹。此外,烘炉时 温度梯度也不能过大,以免产生巨大热应力,使耐磨耐火层开裂、凸起、脱落。
 
 
 
(3)耐磨耐 火材料层的外钢壳(如返料腿、旋风分离器锥体)排汽孔预留过少时,烘炉过 程中耐火层内水气外排受阻,耐火层 因水汽只能内排造成爆裂和脱落,也是不 容忽视的重要因素。
 
原因二:结构设计不合理,耐磨浇 注料质量存在问题
 
①耐火耐 磨材料膨胀缝设计不合理
 
 
由于环向、纵向膨 胀缝设计数量不够或其它原因,导致锅 炉耐磨耐火材料受热后体积膨胀,互相挤压,产生裂纹。
 
 
 
(1)旋风分 离器入口烟道耐磨浇注料和耐火砖连接处膨胀缝考虑浇注因素适当加宽,由5mm改为10mm,预留充 分的间隙来满足膨胀要求。膨胀缝改为Z字形,防止缝隙直接贯穿,造成炉灰冲刷保温层
。膨胀缝 填充材料要求两侧有牛皮纸层耐火纤维毡,防止水 泥浆直接浸入填充材料内,固化并 占居膨胀填充材料的膨胀空间。环向膨 胀缝设计间隔由1500mm改为1000mm。
 
 
 
(2)分离器 出口烟道和分离器锥体等大面积区,浇注面由(2.5m×2.5m)改为小面积的方块(1.5m×1.5m)一次成形砌筑,同时设置膨胀缝,膨胀缝宽度≤3mm,填充材 料要求刚性强的胶合板,防止震捣时变形。锅炉运行后,胶合板高温烧毁,空间变成膨胀缝。
 
 
 
(3)旋风分 离器筒体沿高度方向设有砖衬支撑托板,以达到 砖砌墙分层卸载的目的,通过对 筒体实际耐火砖重量计算,设计一 层托板达不到卸载的目的,根据现 场实际情况支撑托板改为二层布置。
 
 
 
(4)返料器 立管耐磨浇注料托板由3层改为4层布置,间距缩小为2.5m,达到浇注料分层卸载。
 
 
 
②抓钉形 状和钉腿强度需要改进
 
 
(1)锅炉内Y型抓钉 的形状需要改进。密实程度不够,抓钉材质耐热性要强。抓钉腿最佳夹角为60°~80°之间,两钉腿头部各煨制10mm水平段,这样才 能增强抓钉对浇注料的抓捉力。
 
 
 
(2)锅炉内 的抓钉均焊接在布风板、排渣管、风管等金属板上,抓钉受 热后的膨胀系数远远大于耐火材料的膨胀系数。如果抓 钉不进行涂沥青预处理,直接与 耐火材料浇注接触,在金属材料与耐火
材料的 接触面上势必会形成网状微裂纹,导致耐 火材料最后开裂、脱落。耐火材 料接触金属表面要清除油污及灰渍并均匀涂以0.5mm以上的沥青。要保证 沥青的浓度和涂抹厚度,坚决杜绝用沥青
漆代替 沥青油做抓钉涂层漆料。
 
 
 
③耐火耐 磨材料质量不过关或保管不善
 
 
耐磨材 料的骨料与基质的匹配性和结合性,对材料 的耐磨性具有重要影响:骨料与 基质失配会导致成型后材料本体出现裂纹;而骨料 与基质的结合性差,则会导 致冲刷时基质先被冲蚀,然后骨料被
孤立出来,进而脱落。保证骨 料和基质的质量,选用合 适的结合剂和添加剂至关重要。不同的材料生产厂家,有不同的配料方式,但对用户来说:最终要 保证耐磨耐火材料的各项性能指标,保证材料
质量过关,满足锅 炉各部位运行工况和膨胀指标的要求。此外,耐磨耐 火材料过了保管期限(3~6个月,一般不超过3个月使用效果最佳),材料失效,部分材料保存不当,受潮变质,也会造成锅炉砌筑
质量不合格。
 
 
 
三、问题的解决办法
 
循环流
化床锅炉用浇注料-四季火耐材
 
针对上述情况,应采取以下预防办法:
 
(1)在耐磨 耐火材料选型方面,根据CFB锅炉不 同部位对耐磨性的要求,采用不 同性能的耐磨耐火材料。施工中要加强管理,严格控 制材料施工工序、工艺和质量,关键工 序进行全过程跟踪监督。锅
炉施工前应编制《循环流 化床锅炉砌筑施工质量检验及评定标准》。
 
(2)和锅炉生产厂家、锅炉砌 筑单位共同分析研究。
 
在浇注 料中适量加入钢纤维,改善耐 火防磨层的整体性能。另外适量加棉质纤维,棉质纤 维在烘炉过程中会烧失,留下许 多非贯通的孔隙。这些孔 隙能使烘炉过程中产生的水蒸汽顺利排出,防止耐
火防磨 层因水气不出去而产生裂纹和脱落。
 
(3)在锅炉 顶棚容易坍塌的的部位,用¢6mm、材质为1Cr13的钢筋 焊接做加固处理,以增加 抓钉的拉伸强度。加固筋长度不超过0.5m,距浇注层外表面25~35mm,进行间断性焊接加固,加固筋采用“
[”字形式和顶棚板焊接,或者和“Y”字型抓钉的V字口焊接。
 
(4)对到达 施工现场的砌筑材料要进行抽检。性能指标要达到《火力发 电厂锅炉耐火材料技术条件》的规定(特别是材料强度、耐磨性、耐热性、抗热震稳定性、抗爆裂性等性能指标)。
 
(5)砌筑和 浇注材料的运输、仓储,要求严格按GB/T10325-1988标准执行。
 
(6)根据《耐磨耐火材料的堆放、取样、验收、保管和运输规定》,耐火材 料与保温材料应分类堆放。堆放区域应有防雨、防潮设施。
 
浇注料厂家-四季火耐材
以上是 循环流化床锅炉耐磨浇注料脱落的缘由与预防 。郑州四 季火耐火材料有限公司是一家专业生产耐火浇注料、高铝浇注料、轻质浇注料、莫来石浇注料、耐磨浇注料、不沾铝浇注料、钢
纤维浇 注料等浇注料的厂家。我公司自建厂初期,即试行 了质量否决权和转序市场化的管理模式,并逐步 推行现代化企业制度改革。公司连年被评为省级“守合同重信用"企业、“质量信得过"
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