煤矸石电厂 2×300MW 机组工程
　　
　　
　　
　　锅炉耐磨耐火材料施工
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　关键部位优化处理方案
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　二零一零年三月三十日
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　京玉锅炉耐磨浇注料施工
　　关键部位优化处理方案
　　
　　由于循环流化床锅炉的特点就是具有较高的燃料颗粒循环流率和强烈的固体反混，致使循环流化床锅炉炉膛水冷壁磨损较严重。为了保证我们京玉公司CFB锅炉的安全长周期运行，经过对其它兄弟单位CFB锅炉以及浇注料施工单位的调研，集众家之所长，现将循环流化床锅炉浇注料重点部位的施工优化方案介绍如下：
　　一、炉膛密相区、炉膛水平出口烟道
　　材料由耐磨可塑料更改为铬钢玉耐磨可塑料
　　通过对广东宝丽华荷树园电厂#3、#4 号锅炉一年多运行的了解，发现炉膛水冷壁磨损比较严重，已出现水冷壁管磨薄后曝管事故，由此说明300MW以上CFB锅炉炉膛密相区的磨损比锅炉厂以往设计的135MW机组要严重，所以建议炉膛密相区的耐磨材料必须提高材料的物理性能。
　　炉膛密相区、炉膛水平出口烟道的防磨材料由原设计的耐磨可塑料更改为性能优越、防磨更可靠的国家级发明专利材料：铬刚玉可塑料。铬刚玉可塑料的使用效果在京泰酸刺沟#2锅炉已有应用，其理化指标见附表。
　　铬刚玉可塑料的优点：
　　A．耐火度高
　　B．耐磨性好
　　C．高温下抗腐蚀
　　D．热震稳定性好
　　E．自然形成龟裂、不须予留收缩缝
　　F．施工方法简单、施工质量有保证
　　J．易导热、水冷壁热损失少、能提高锅炉整体热效
　　材料性能的比较：（见附表）
　　
　　Ａ:常规设计
　　
　　耐磨可塑料 （附表１）
　　
　　
　　项 目 单 位 指 标 备 注
　　耐火度 ℃ ≥1790
　　使用温度 ℃ ≥1500
　　体积密度
　　kg/m3
　　2800 烘干后
　　可塑指数
　　% 25～40
　　导热系数
　　W/m.k ＞1.5 热面 1000℃
　　显气孔率
　　%
　　<17
　　线变化率 ％ 0～-0.2 815～1100℃
　　
　　
　　抗压强度
　　
　　Mpa ≥85 815℃
　　 ≥95 1100℃
　　
　　抗折强度
　　
　　Mpa ≥15 815℃
　　 ≥18 1100℃
　　
　　急冷急热次数
　　次 >25 1000℃水冷
　　抗磨损性
　　cc ≤8 ASTMC-704
　　
　　
　　B 优化后
　　
　　铬刚玉可塑料（附表２）
　　
　　项 目 单 位 指 标 备 注
　　耐火度 ℃ ≥1790
　　使用温度 ℃ ≥1500
　　体积密度 Kg/m3 ㎡ ≥2900 湿重
　　导热系数
　　W/m.k ≥1.5
　　线变化率 ％ 0～-0.2 900℃
　　
　　
　　抗压强度
　　
　　Mpa ≥85 900℃
　　 ≥100 1100℃
　　
　　
　　抗折强度
　　
　　Mpa ≥130 1100℃
　　 ≥16 900℃
　　热震稳定性 次 ≥25 水冷 1000℃
　　耐磨系数
　　cc ≤6.0
　　
　　二、分离器靶区
　　材料由耐磨可塑料更改为铬钢玉耐磨可塑料
　　本锅炉的分离器设计是采用水冷式旋风分离器，耐磨材料的固定方式设计为高密度销钉固定，上锅厂分离器设计厚度仅为60mm，结构设计简单可靠，运行、检修、维护费用低。但是由于分离器承受着所有炉膛风压以及风压所夹带的高温煤粉的冲刷，经过对同型号CFB锅炉的了解，由于冲刷导致分离器靶区的磨损更严重。为了保证分离器耐磨材料达到同步大修期，建议靶区也改用性能优越、防磨更可靠的国家级发明专利材料：铬钢玉可塑料（材料性能见附表２）
　　由于本台锅炉设计的分离器的工作温度是880℃左右，介质颗粒浓度是 10.38 g/Nm3 烟气，流速是 25m/s，铬钢玉可塑料的性能完全能满足该区域的工况，保证长期可靠的运行（常规设计材料和以往135MW 机组的设计烟气流速是18m/s）。重要部位炉膛密相区、炉膛水平出口烟道、分离器靶区。
　　三、给煤装置处
　　结构改变或者增加耐磨材料；
　　宝丽华施工时发现给煤装置处下部让位管过高，造成给煤装置处与给煤风管之间间隙过小，给煤装置处耐火耐磨层过薄（30-50mm）），如加厚耐磨层则造成给煤装置处与给煤装置风管形成1500-1700的钝角，给煤装置处与给煤装置风管无法在一条直线上，锅炉正常运行时由于大量的煤粉长时间直接冲刷钝角处，可能导致钝角处耐磨层被磨损后进而磨损水冷壁产生爆管。。
　　见图 1：
　　
　　
　　
　　
　　图二：
　　
　　
　　通过以上分析：给煤装置处下部水冷壁让管的水平面必须下降100mm 以上，让给煤装置风管与给煤装置处在同一直线上，耐火耐磨层厚度达到100mm 以上，或底部垫上一层12mm 厚以上的Cr25Ni20 的耐热钢板。
　　四、所有炉顶
　　增加不锈钢耐热龟甲网有效防止炉顶耐磨层的脱落；
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　五、分离器出口烟道顶部耐磨层更改为耐磨砖的结构
　　宝丽华#4 号炉改为耐磨砖已经通过投运至今无任何问题。
　　1、顶部砖型图
　　
　　2、结构图
　　
　　
　　
　　六、布风板、布风板台阶以及返料口部位
　　
　　布风板上的耐磨材料严格按照施工工艺要求进行施工，其厚度于抓丁密度必须符合设计要求；布风板台阶尺寸设计合理，为了避免积存物料，台阶的上表面应设计有一定的坡度，侧墙抓丁以及浇注料密度必须达到要求。云浮电厂布风板浇注料台阶尺寸设计不合理（太厚），导致床上测温元件伸入长度不够，无法准确的测量床温。（现已改进设计）
　　如视图一所示：
　　
　　视图一：布风板部位
　　
　　
　　返料口部位应设计导向收缩缝，增补各类型抓丁以及足够的抓丁密度，施工时还必须要保证伸缩缝设计位置合理，耐磨层施工达到设计厚度，一次浇筑完成，并且要求耐磨材料表面一次浇注平整。
　　如视图二所示：
　　
　　
　　
　　
　　
　　视图二：返料口部位
　　
　　
　　
　　七、回料器以及回料腿部位
　　
　　回料器及回料腿部位是每个电厂锅炉在施工时应注意的重点部位，由于回料器结构复杂，急转弯较多，工作温度较高850~900℃，因此要求其部位使用的耐磨砖及耐磨材料有较高的抗磨和抗热震性能，转角处立模振捣密实、一次浇注成功，合理的留设伸缩缝，施工缝避开应力集中点，这样整体性好，强度也高；回料腿立管处超温的可能性较大，因此要求该处使用抗折性能较高的特殊材料砖制作，并且应严格按照设计工序要求施工。
　　
　　如下图所示：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　回料器、回料腿及播煤风口部位图
　　
　　
　　
　　
　　八、分离器
　　 分离器更是每个施工单位的重大难点部位，尤其是靶区以及进、出口烟道是每个电厂经常出现问题的区域，因此更应该引起我们足够的重视，通过对几个施工单位的设计思路和施工工艺的了解，他们都有各自的经验，设计、制作和施工程序及工艺都不尽相同，因此下面示图将重、难点部位明确，我们在确定生产厂家后应着重讨论该问题。
　　
　　
　　
　　
　　视图一：重点部位
　　
　　
　　
　　
　　
　　视图二：分离器进口烟道
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　视图三：分离器出口烟道
　　
　　
　　
　　九、人孔门的防磨堵块
　　
　　设计人孔门的防磨堵块有4块和9块组合，在开启和封堵时操作比较麻烦。我公司建议4块的组合变更成2块，9块的组合变更成4块，以便方便开启和封堵时操作。
　　如下图：
　　
　　
　　
　　
　　

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