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循環流化床鍋爐耐火材料的選用

作者:新密市旭升耐火材料有限公司 日期:2020/2/26 11:07:38 人氣:133

循環流化床鍋爐耐火材料的選用

  


循環流化床鍋爐的英文名字Circulating Fluidized Bed Boiler簡稱CFBB

循環流換床鍋爐 副本.JPG


未命名文件(1).jpg

CFBB的磨損與防護

  CFBB燃燒適應范圍廣、廉價脫硫、控制污染物排放、燃燒效率高、負荷調節比大和灰渣綜合利用等優點,成為清潔燃燒技術的方向,受到各個國家的普遍關注,是解決節約能源和保護環境兩大難題的一條新的發展方向。從80年代初國內開始開發CFBB。并有一批35t/h、75t/h、220t/h、410t/h、的CFBB投入商業運行。

  CFBB與傳統的煤粉鍋爐不同,爐內燃料在煙氣攜帶下沿爐膛上升,經爐膛上部出口進入分離器,在分離器中進行氣、固兩相分離,被分離后的煙氣經分離器上部出口,進入鍋爐尾部煙道,被分離出來的固體粒子經回料閥返回爐膛下部

  這一循環封閉回路處于不停地高溫循環流動中,并在爐內以800℃~900℃進行高效率燃燒及脫硫反應。除床料在這一回路中做外循環流動外,燃料在重力作用下在爐內不斷的進行內循環流動。因此在循環回路的相應部位必然產生嚴重磨損。磨損不僅影響鍋爐的安全運行,還限制了鍋爐發揮最大工作效率。

  CFBB的工作原理主要是以氣流帶動燃料進行循環燃燒,因此在循環流動中燃料就會對爐內工作層的耐火料進行磨損,在流速突變的區域磨損會更加嚴重。CFBB的磨損主要在燃燒室、水冷或過熱器屏、燃燒室出煙口、分離器出口煙道、分離器、返料裝置。

燃燒室易損區 副本.jpg旋風分離器易損區 副本.jpg


【圖】燃燒室易損區(左)、旋風分離器易區(右)

  目前CFBB的抗磨防護措施主要依賴爐內鋪設較厚的耐火磚、不定型耐火澆注料、可塑料。根據有關資料顯示,國外和國內的CFBB停爐的事故多數由于燃料的沖刷磨損造成耐火材料失效、脫料堵塞排雜口和循環系統,,使受熱面磨損造成爆管。沖刷磨損本是CFBB的特性,這就需要有關工程技師人員對耐火材料的選用、施工和檢修有一個深入的了解。

耐火材料失效原因

溫度

  CFBB內襯的各個部位的溫度在800~1100℃。從耐火材料角度看屬于中溫區間,選擇耐火材料是首先必須考慮材料的溫度理化性能,對于燒成制品,一般的燒成制品都高于此溫度范圍。故其在高溫下的理化性能均可直接用作選擇耐火材料的依據。對于不定型耐火材料和不燒制品必須考察其中溫理化性能。有機結合的材料或水化結合的水硬性材料,中溫往往最差,這些材料在高溫下產生陶瓷結合,強度大大提升,故其高溫下的理化指標不能用作選用CFBB使用耐火材料的依據。

熱震

  在正常運行的情況下CFBB每年啟停2~10次,運行初期由于操作不當每年可能啟停達數十次,每次啟停耐火材料內襯都會受到一次強烈的熱震。若耐火材料熱震性能差,熱震造成的耐火材料剝落將成為致命的因素。

沖刷磨損

CFBB中煙氣流速大,固體物料密度高。在中溫下高速煙氣夾帶大料固體顆粒對耐火材料內襯產生強烈的吃年糕刷磨損,特別是在旋風筒的沖進區侵蝕最為嚴重。

循環流化床鍋爐用耐火材料

  目前國內循環硫化床鍋爐用耐火材料一般可分為耐磨耐火磚、不定形澆注料、可塑料、灰漿。通常有磷酸鹽耐火磚和澆注料、硅線石耐火磚和澆注料、碳化硅耐火磚和澆注料、剛玉耐火磚和澆注料、耐磨耐火磚和澆注料






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