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循环流化床锅炉炉衬材料使用常识

发布:中耐高科炉衬材 浏览:485次

循环流化床锅炉炉衬材料使用常识

1. 循环流化床锅炉要用大量的耐火材料来承受苛刻的工作条件----高达1000℃的温度,频繁的热循环及由侵蚀性的高速粒子所引起连续侵袭。由于耐火材料的物理特性是互反的, 这使得耐火材料的选择很复杂。例如, 好的绝热普遍耐磨性很差, 所以正确地选择和安装耐火材料对减轻耐火材料的损坏很重要,为了达到较好的效果,耐火层常由几层不同材料组成。

2.   耐火度是耐火材料领域的重要指标,对CFB锅炉却没有意义,炉内耐磨件运行表面温度只有800°C,最高也不过1000°C,AL2O3(刚玉)含量是耐火材料质量和价值的标志。但在实际应用当中,重要的是材料的性能达到使用要求,而只强调高的AL2O3含量则无必要,国外一些生产厂家对AL2O3含量仅在60%以下。

3.   常温耐压强度对其他材料都是影响耐磨性的主要因素,但对脆性的混合材料来说,更需要抗折强度的配合。也就是说,在一定的耐压强度基础上,抗折强度越高越耐磨。然而最直接的耐磨性试验应该在高温环境下进行,这样的实验结果才更接近真实的使用情况。

4. 热稳定性是对耐火材料耐热交变好坏的度量,对 CFB锅炉来说,这一性质也许是最重要的。当然,抗磨损、热强度、抗蠕变性、传热和收缩特性对于特定的应用场合也必须同时考虑。

5. 耐磨耐火材料的性能指标要求很多,但都是在材料没有外力约束条件下的实验指标,在实际使用中,会受到自重和其他机械应力的约束。目前的设计、计算往往对外应力和时效的影响考虑不足。

6. 为了提高耐火浇注料产品的质量, 必须使多余的水分保持在最小,严格遵守制造厂的养护规则,正确地放置拉钩。初始的干燥阶段要很慢,一推荐每小时升温55.6℃, 防止耐火衬在启动时就爆裂。抓钩的间距约为二到三倍耐火衬的厚度,长度为耐火层厚度的 2/3到 3/4。

7. 在循环流化床锅炉中,耐火衬在新安装锅炉初期加热时,当浇注料或可塑料中水分生成蒸气比逸出速度快时就会发生爆落,累积蒸气压力超过材料拉伸强度就爆裂。能烧烬的有机纤维大大减少了爆落的可能。砖砌耐火衬一般不会有这种失效, 因为砖是预烧的而且灰浆中的水份可以通过邻近的砖缝超出。但只要突然的温度变化引起耐火衬膨胀或者收缩所产生的内应力超过了材料承受能力时,耐火砖和整体耐火衬都有可能发生热冲击剥落。

8. 在许多 C F B锅炉中,燃烧区域的温度可达到871℃--982℃,通常是缺氧的,而且处于 1—3Psig的正压情况下(703.mmH2O--2110mmH20)。存在着严重的热冲击和热循环。由于这里是还原性气氛,这就要求耐火材料中含铁和铁的氧化物成分尽量减少, 因为铁作为催化剂可使CO生成CO2和C,这一过程可导致C在耐火材料中沉积而引起耐火材料膨胀, 以致逐步损坏耐火材料。

9. 通常在耐火浇注料和可塑料中加入不锈钢纤维和有机易燃尽的纤维。不锈钢纤维可增加韧性和防止开裂。有机质的纤维, 比针线还细,在第一次烘烤耐火材料时熔化或烧烬, 留下许多小的迷宫式的空穴,这可使烘烤时产生的蒸汽从中逸出,减少爆裂,特别是含水材料开始烘烤的时候。

10.      在 C F B锅炉中,砂子, 石灰石和灰在烧煤及其它有机质时,常作为初次热交换的介质。因为它有很大的磨损性。厚的耐火衬也会由于过度开裂和收缩剥落而失效。干燥收缩、热应力和在压应力下的热面蠕变是引起裂缝的主要因素。炉衬材料中的不锈钢纤维可减少裂缝,但也不能完全消除。当床料嵌入耐火衬的裂缝后,在经历反复的热循环,耐火衬就会发生收缩剥落,所以,砂子在锅炉启动后应清除掉。

11.      炉衬材料中裂缝大干 1.58 mm就能嵌入石灰石和灰的颗粒,并且最终由于热交变引起楔形效应而使耐火衬失效,较薄的耐火衬在磨损时, 即使已磨到抓钉顶部,只要耐火材尚未与壳体分开,则一般是可容许的,通常可用熔硅基的耐火浇注或磷酸盐粘结剂可塑料来修补裂缝.

12.      磷酸盐结合剂的莫来石基可塑料可承受燃烧区的恶劣环境,因为它在循环工况下有好的容积稳定性(热胀冷缩抗力)和优良的耐磨性。这种材料可用来修补缺陷部位,因为磷酸盐结合剂能和已浇筑的物质粘的很牢。为了固定住这一修补区,至少需要两个拉钩。推荐使用陶瓷或铸造合金的拉钩来固定暴露在很高温度下的耐火可塑料。为了夹住绝热层,可能另外要单独加些拉钩。

13.      在燃烧区上的悬浮段,减少水冷壁管的磨损的同时,通常在管子之前还浇筑一层碳化硅的灰浆,来提高对管子的传热,在给料和回料灰中含碱成分高时,推荐用磷酸盐结台剂的材料,因为高温下铝酸钙水泥在碱的腐蚀下会损坏。

14.      抓钉失效可由几个因素引起。错误的焊接,布置不适当,抓钉材质差、腐蚀,过热等都是常见原因。对于可塑料耐火衬,推荐使用陶瓷和铸造台金的抓钉,因为它们有很好的结合力和抗高温性。如设计得当, 将不锈钢抓钩用于浇注料耐火衬,花费少、结合力也很好, 焊接规范一定要详细审阅,以免过早失效。