CFB锅炉用耐火材料的选择、施工及质量控制胡济东

　　CFB锅炉用耐火材料的选择、施工及质量控制胡济东重庆松藻煤电有限责任公司发电厂重庆401445炉能否安全、正常、经济地投入运行。结合重庆松藻煤电有限责任公司发电厂75t 1CFB锅炉的使用经验，介绍了CFB锅炉用耐火材料的选择及施工，并对CFB锅炉用耐火材料的质量控制进行了总结。该锅炉经过了两年多的运行，到目前检查内衬各部分耐火材料基本全部完好，无磨损。

　　重庆松藻煤电有限责任公司发电厂技改工程3号锅炉使用的是济南锅炉厂设计生产的YG-75/3.82-M9型循环流化床锅炉（简称CFB锅炉），该锅炉由布风室、燃烧室、旋风分离器、返料器、过热器室、尾部烟道等组成，采用循环流化燃烧新技术1.CFB锅炉用耐火材料的选择，炉墙砌筑施工质量的好环，将直接影响到该锅炉能否安全、正常、经济地投入运行，同时也直接影响该锅炉所设计的各项技术参数0.发电厂使用的75th-1CFB锅炉于2009年4月8日正式投产发电，运行至今，其设备性能较为稳定，一般运行周期都在一个月以上，停炉检查发现其内衬材料均未出现裂纹。笔者就锅炉内衬材料的改进和锅炉安装的质量控制进行了经验总结，以供同行借鉴和探讨。

　　1CFB锅炉各部位的耐火材料选择及施工要点1.1炉底水冷布风板的耐火材料选择及施工炉底水冷布风板采用HF-160型高强耐磨浇注料浇注。水冷布风板有膜式壁和风帽构成，耐磨浇注料浇注前，须将风帽取下，将管口封堵，防止浇注料进入风管。为保证运行中非金属材料和进风管能自由膨胀，在施工耐磨浇注料前将布风板上所有进风管的外表面与浇注料接触部分刷3mm厚的沥青漆。布风板浇注料浇注时要保证设计尺寸，距离风帽孔10mm.在布风板表面的前后水冷壁有斜坡台阶，有耐磨浇注料的台阶应由Y型抓钉固定，焊于水冷壁的鳍片上，可视需要加长或切短，并在浇注前将此抓钉涂以沥青。此处耐磨浇注料应在炉膜上部耐火材料安装好后再进行安装，并在浇注前用压缩空气清理布风板。

　　1.2布风室的耐火材料选择及施工布风室采用HF-160型高强耐磨浇注料浇注，浇注厚度为60mm.布风板向下面，采用在地面浇注、72h养护后，就可交付安装就位。在浇注前将布风管孔先保护处理后再浇注，确保布风管孔不为物料浇注堵塞。首先在膜壁式水冷壁预先焊好的抓钉上涂2mm沥清漆，然后按图纸设计技术要求，预制好模板，浇注HF-160型高强耐磨浇注料，机械搅拌，手工捣密压实。

　　1.3燃烧室的耐火材料选择及施工炉膜布风板周围为四侧水冷壁，在布风板上部5.5m高度范围内水冷壁的内外侧全部焊接销钉，整体浇注“耐高温耐磨浇注料”，外侧安装金属护板。向火面的浇注料层厚度通常为20mm.这个区域称为“燃烧带”，也叫“卫燃带”。循环流化床锅炉的燃烧温度为800~1000C，因此在这个温度区要选用耐磨可塑料。

　　CFB锅炉运行时，炉膜内部气固两相流动，工况极为复杂。在炉膜下部区域，物料浓度很高，大量的回混物料严重冲涮四周壁面，为防止该区域受热面的磨损，在四周水冷壁范围内都预焊了销钉，以固定耐磨浇注料。在炉膜下部水冷壁四周区域，有许多开孔，包括：出渣口及回灰口、回料口、启动燃烧器开口、胡济东：男，1975年生，工程师。

　　二次风口、测温测压口及人孔，对于所有穿管结构，除测温管及启动燃烧器处浇注孔与该管外径相同外，其余穿管处浇注孔径应与该管处的内径相同，且上述所有穿管与浇注孔同轴。施工前，对炉膜底部所有部位进行一次全面的清洗，可用压缩空气进行次吹扫，尤其是墙箱底部堆积的杂物。

　　此外，在回料阀口、启动燃烧器周围处的膜式壁扁钢上或密封盒上还应焊些Y型抓钉，以固定这些开口周围区域的耐磨浇注料，这些抓钉也应在施工前涂沥青。

　　卫燃带同水冷壁接口处必须打磨光滑，以免引起物料冲刷而磨破水冷壁。

　　1.4水平烟道的耐火材料选择及施工水平烟道是烟气从炉膜进入旋风分离器的通道，底面和两侧墙砌耐高温耐磨砖，顶部浇注耐高温耐磨浇注料。水平烟道入口四周的水冷壁，其向火面焊接销钉，敷设耐高温耐磨浇注料。高速烟气携带十几倍于进煤量的未燃尽的煤粒和飞灰，旋转90°进入水平烟道，在入口处对水冷壁冲击严重，因此在入口处水冷壁向火面必须敷设400mm宽的浇注料。水平烟道因通流面积小，烟气从炉膜进入水平烟道后流速增大，因此要选择耐磨可塑料，并用材质为25Ni20、直径为（12mm、布置间距为150~200mm的耐热钢筋固定在四周。

　　1.5炉膜后水冷壁上部出烟口的耐火材料选择及施工高温烟气携带着床料粒子从炉膜进入旋风分离器时，在流经出烟口处，气固两相流动速度急剧增大，出烟口及其相邻的后水冷壁部分区域受到粒子的冲刷磨损，因此在出烟口和周边炉膜区域分别预焊了短的圆销钉，并采用耐磨可塑料。此处可进行立面手工捣打施工。

　　1.6旋风分离器入口段顶棚及筒体顶棚的耐火材料选择及施工旋风分离器入口段顶棚及筒体顶棚选用耐磨可塑料H.按照图纸设计支好模板，并采用材质为Cr25Ni20、直径为（12mm、布置间距为150 ~200mm的耐热钢筋固定在顶板。旋风分离器筒体顶棚的施工分成两种类型的若干部位分别进行：中心筒体周围350~450mm的区域和圆环部分平均分成的6个扇形区域，并向上、向中心筒方向留13°的角度m.两区域之间用陶纤纸留3mm膨胀缝。施工时，首先浇注中心筒周围的耐磨浇注料，浇注时采取从侧向向里浇注的方式。其他圆环部分施工时，应分开进行，每相邻部位应用陶纤纸留3mm膨胀缝。顶部施工顺序是先施工耐磨可塑料再施工保温浇注料。分片支模进行施工，支模高度为耐磨层厚度。每模先施工耐磨浇注料，施工时要振动密实。待耐磨浇注料凝固后（至少需要12h），再施工保温浇注料，保温浇注料采用捣打法施工，并注意捣打密实。

　　1.7旋风筒返料器的耐火材料选择及施工返料器耐火材料设计厚度为360mm（膨胀节与燃烧室接口处），由里向外分别布置为：第1层选用HF-160型高强耐磨浇注料，115mm厚；第2层选用轻质保温浇注料，130mm厚；第3层选用保温棉，115mm厚。先在护板内支模（680mm的柱体后，涂刷脱模油，浇注轻质保温浇注料，6~8h后拆模，再支模（450mm的柱体后，涂刷脱模油，浇注HF-160型高强耐磨浇注料。返料器膨胀节以上至回料腿，采用炉墙砌筑保温，采用3层砖砌筑：第1层采用磷酸铝高铝质耐磨异型砖，115mm厚，第2层米用微珠保温砖，130mm厚；第3层采用珍珠岩保温砖，厚。

　　砌筑时严格控制灰缝，保证（450mm圆度，自下而上施工。各型号磷酸铝高铝质耐磨砖砌筑时应注意先后次序，阴角、转向处按图纸留好膨胀缝。

　　1.8旋风筒回料腿炉墙及直段部分的耐火材料选择及施工回料腿材料采用保温砖和HF-160型高强耐磨浇注料，厚度360mm.第1层选用HF-160高强耐磨浇注料，115mm厚；第2层为微珠保温异型砖，130mm厚；第3层为珍珠岩保温异型砖，115mm厚。在砌筑保温层前，在回料腿水冷套上均涂2mm厚的沥清漆，施工时必须同安装交叉作业。

　　旋风筒直段部分采用3层砖砌筑，厚度为360mm.第1层采用磷酸铝高铝质锆铬刚玉异型砖，115mm厚；第2层采用微珠保温异型砖，130mm厚；第3层采用珍珠岩保温异型砖，115mm厚。砌砖时严格控制灰缝，上下、里外不能通缝，泥浆饱满、均匀。砌筑到标高22000mm处放置磷酸铝高铝质耐磨异型砖1层，留放12mm膨胀缝1条。砌筑到标高22 600mm处留好旋风筒进口烟道，在砌筑进口烟道的同时，异型砖沿高度方向交错使用。

　　1.9省煤器、过热器炉墙的耐火材料选择及施工省煤器、过热器炉墙砌筑设计厚度为345mm.第1层采用锆铬刚玉砖，115mm厚；第2层采用珍珠岩保温砖，30mm厚。首先铺好46mm厚的耐火材料垫层，再砌筑耐火砖。砌筑时按先里后外的程序，即先砌筑耐火砖，后砌筑保温砖，炉墙四周应同时并砌，按要求留好膨胀缝。焊接好金属紧固件。当砌筑到紧固件时，填充硅藻土碎料，共砌筑8层拉钩砖，留置1条20mm膨胀缝。

　　2CFB锅炉用耐火材料的质量控制内衬材料应存放在有防潮、防雨措施的地方，以防材料变质，降低或丧失其使用性能。材料厂家有其他特殊存放要求，应严格按照执行。

　　内衬中支撑固定件的安装。内衬材料中需布置抓钉、钩钉、销钉和耐热钢筋等支撑固定件，用以支撑固定相应的内衬材料，使用合金材料的，材质必须合格方可使用。内衬支撑固定件按要求安装，必须保证其数量和间距符合设计要求，结构特殊的地方需增加数量，减小间距。抓钉、钩钉和销钉一般需星形错列布置。内衬支撑固定件需焊接牢固可靠，抓钉、钩钉和销钉的根部需保证足够的熔焊长度。厂家已在设备上焊好的销钉，到场后要检查其数量、间距和焊接牢固情况，防止在运输过程中出现的脱落和损坏。

　　由于敷设耐火材料的设备及其销钉和耐热钢筋等支撑固定件的膨胀系数和耐火材料的有显著差异，因此其表面上必须按设计要求涂刷沥青。

　　内衬材料施工前，应将施工部位的杂物清理干净，施工时防止杂物混入其中。

　　模板表面应光滑，接口严密，对木模和施工部位要洒水湿润，对于孔洞，尤其是穿墙管等容易泄露处要封堵牢固。

　　耐火耐磨浇注料振捣应采用机械振捣的方式，在工作量很小难以采用机械振捣的部位方可采用人工振捣，振捣工具需轻拔慢移，不留死角，振捣时间应保证浇注料密实，不过不欠，以表面返浆不再沉落为宜。

　　拆模需在耐火耐磨浇注料达到一定的强度后方可进行，拆时应轻撬轻敲，以免损伤内衬材料，拆模后发现小的缺陷要立即进行修补处理。

　　耐火可塑料为气硬性材料，运输储存应防止风干凝固，施工时施工面要清洁干燥，块与块间要捣打压实，以免干燥收缩产生裂缝，施工后防止水侵蚀。

　　烘炉质量的控制。CFB锅炉内衬用耐火耐磨浇注料、可塑料在敷设时会含有大量游离水和结晶水刘德昌。流化床燃烧技术的工业应用。北京：中国电力出版包绍麟，吕清刚，那永洁，等。循环流化床锅炉耐火耐磨材料的设计与施工。工业锅炉，2006（2）：16-21.周宁生，倪晓辉。对我国循环流化床锅炉用耐火材料现存问题的探讨//全国循环流化床防磨技术及耐火耐磨材料研讨会论文集，桂林，中国，2005：10-24.江伟程，张洪。循环流化床锅炉内衬的复合烘炉工艺。耐火材