摘要：近几年随着大容量循环流化床锅炉的大力发展，对锅炉运行可靠性提出了较高的要求，尤其是分离器靶区受热面的安全问题显得更为重要。在治理分离器靶区受热面磨损普遍采用的是敷设耐火耐磨材料，这就对耐火耐磨材料的性能提出了较高的要求。
关键词：循环流化床；分离器；应用；高强铬刚玉可塑料
循环流化床锅炉技术是一项高效低污染清洁燃烧枝术，由于循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)具备燃料适应性好、污染物排放水平低等特性，目前国内正在大力推广CFB锅炉的建设，特别是我国350MW超临界CFB锅炉机组投入商业运行，更加促进了该类型锅炉发展。但CFB锅炉长期燃用低热值、含灰量大的劣质燃料，加之大量外循环的物料返回炉膛，炉内灰浓度高于常规煤粉炉几十倍，导致锅炉受热面存在一定的磨损，不仅影响锅炉安全稳定运行，还限制了CFB锅炉某些优点的发挥，提高了锅炉运行维护费用，降低机组的利用率，同时对锅炉耐火耐磨材料防磨可靠性提出了更高的性能要求。循环流化床锅炉炉内不同部位应用了不同类型的耐火耐磨材料，其中以分离器“靶区”部位耐火耐磨材料性能参数要求最高，这是保证锅炉安全运行的重要因素之一，因此，本文主要对高强铬刚玉可塑料材料的特点及施工等方面进行阐述。
一、分离器靶区现状
山西某公司2×330MW机组两台锅炉是由上海锅炉厂生产的型号SG-1178/18.64-M4504循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）。1、2号锅炉共有6个水冷式旋风分离器，由于分离器“靶区”是循环流化床锅炉受到飞灰颗粒冲刷磨损的主要区域，也是颗粒与分离器壁面发生第一次撞击的区域（图1），为减少物料对分离器内水冷壁的冲刷磨损，在分离器水冷壁表面覆盖60mm的耐火耐磨材料用来减少烟气对水冷壁的冲刷。其中1号锅炉耐火耐磨材料选用自流式刚玉浇注料，2号锅炉耐火耐磨材料选用耐磨耐火可塑料。
.png)
2012年-2014年1、2号锅炉分离器“靶区”耐火耐磨材料频繁脱落，多次造成水冷壁管磨损泄漏，迫使机组非正常停运。同时，对该部位浇注料的检修占用大量的检修费用，并且检修期间需搭设悬吊式在较大的安全隐患。因此分离器“靶区”位置浇注料必须满足高强度、高耐磨度、高抗蚀、热震稳定性好的性能要求，同时施工工艺性能要求也显得十分重要。
二、分离器“靶区”应用高强铬刚玉耐磨可塑料
耐火耐磨材料检修前，应对覆盖层及其配套附件失效原因进行分析并制定修复方案。按照“微膨胀微吸收”的原理，根据覆盖层及其保护对象金属、保温材料、锚固件、原有旧的覆盖层等材料膨胀系数和工作温度，合理选取施工模块尺寸、留取膨胀缝、缓冲空间和各材料部件的结合方式。对于新旧覆盖层交界面、不同方向覆盖层对接面等薄弱环节，应采取特殊加强措施；如在分离器靶区部位可塑料施工时，从配料、取料、覆盖、捣打等工序上，必须一次性连续完成，缩短各料层上管间隔时间，并且保证一次性覆盖三根以上管子，确保新覆盖层与原有覆盖层连接成为整体，同时在加速区内弧段或两个不同方向的浇注料面交界处，应尽量采用圆弧过渡，过渡圆弧度、弧长不易过大，临近覆盖层模块尺寸也不易过大，防止互相挤压垮塌。
高强铬刚玉耐磨可塑料是一种具备可塑性的不定形磷酸盐耐火材料，是有耐火骨料、粉料、粘结剂、增塑剂和磷酸按照一定比例组成，其耐火温度达到了1790℃，永久线变化在 1000℃×3h为0.1%，耐磨性能为4cc，抗折强度在1100℃达到19 Mpa，耐压强度在1000℃×3h 达到178 Mpa，热震稳定性在1100℃水冷时达到25次以上，化学性能相对稳定，能够抵抗酸碱的腐蚀。高强铬刚玉耐磨可塑料主要原料为人工合成的三氧化二铬，颗粒度较大。采用高强铬刚玉耐磨可塑料对分离器“靶区”耐火耐磨材料进行修复，提高材料的耐压强度、抗折强度，增加其耐磨性能。
三、高强铬刚玉可塑料的施工
高强铬刚玉可塑料施工采用强制式搅拌机搅拌，根据分离器靶区较为特殊的结构形式配备必要的施工机具， 施工前对隐蔽工程进行全面质量检查验收，确认合格后方可施工。施工前应清理施工现场，防止杂物混入料中。金属固定销钉采用V型和Y型两种形式，销钉材质选耐高温的不锈钢材质，销钉焊接在水冷壁管鳍片处，布置成梅花状，间距为180-200mm，销钉下端应做成L型，长度不小于25mm，在焊接时要求两侧满焊，确保焊接牢固，同时在销钉上涂上一层沥青，厚度为0.5-1mm，起到吸收膨胀的作用。
高强铬刚玉可塑料在搅拌时将组配集料、水泥结合剂及外加剂按比例要求倒入搅拌机中，搅拌至颜色一致，混均匀后的混合料即可加磷酸进行搅拌，加入时应先加入称量好的2/3，再视具体施工要求加入剩余磷酸。加磷酸后的料应在规定时间内用完，一般不超过45分钟，初凝后的材料应弃之不用。在分离器靶区施工时，料粘成团由下往上堆实，用木锤将可塑料轻轻敲打，使其密度均匀，敲打时不能将衬里中的骨料砸碎，及时检查可塑料的厚度，达到规定要求，分离器靶区耐火耐磨材料表面应平整，无裂缝。施工完毕后，当表面有一定的强度即可进行养护，施工量较小时自然晾干即可，养护为不小于2天，当施工量较大时，采用烘炉的工艺进行养护。
四 结语
锅炉分离器“靶区”耐火耐磨材料应用高强铬刚玉可塑料后，经过5年的实践检验，从未脱落和检修，可见高强铬刚玉可塑料具备良好的耐压强度和抗折强度，说明耐火耐磨材料的耐磨性与主要原料的性能、施工和养护等因素有关。
参考文献
[1]卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行[J].中国电力出版社，2006
[2]王学智，李晓峰.分析100MW循环流化床锅炉旋风分离器分离效率的计算.锅炉制造，2006（01）:1-3.
论文作者:赵亮,李明柱,刘文平,张瑾,马俊杰,刘世俊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：锅炉论文; 耐火论文; 分离器论文; 刚玉论文; 流化床论文; 塑料论文; 耐磨材料论文; 《电力设备》2019年第21期论文;