鍋爐用澆筑料

循環(huán)硫化床鍋爐作為一種發(fā)展迅速的高能效燃燒技術(shù)，在電站鍋爐設(shè)計、工業(yè)和廢物處理上的應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛，并且隨著應(yīng)用的普及其規(guī)模也逐步增大。我國在循環(huán)硫化床鍋爐上的研究也逐步興起，并且在當(dāng)前的應(yīng)用中已取得一定的成績，有關(guān)研究甚至指出循環(huán)硫化鍋爐在未來幾年的發(fā)展將會更加迅速。另外，循環(huán)硫化床鍋爐在發(fā)展的同時也帶來了其爐膛澆筑料施工的質(zhì)量問題，特別在施工控制上爐膛澆筑料的施工已經(jīng)成為總體施工的關(guān)鍵之一。因此，研究循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料的施工質(zhì)量控制不僅是循環(huán)硫化床鍋爐應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，更具有實施投產(chǎn)的實踐意義。本文結(jié)合實際工作對循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆注料施工質(zhì)量控制進行了一些探討。

1 循環(huán)硫化床鍋爐的運行機制及其相關(guān)理論

1.1 循環(huán)硫化床鍋爐的實際工作情況

針對循環(huán)硫化床鍋爐爐膛的施工質(zhì)量控制研究了解其運行的機理和相關(guān)理論，此處參考相關(guān)文獻對其進行淺析。在循環(huán)硫化床鍋爐中，鍋爐內(nèi)部的床料在煙氣的上浮過程中隨著沿著爐膛上升，并且經(jīng)過水冷壁的出煙口進入兩個旋風(fēng)分離器，在此實現(xiàn)氣體與固體的分離，并且將未能成功分離的固體通過分離器上部出口進行排出。另外，分離成功的固體通過料閥返回到爐膛的底部，燃料中的灰分以及其與石灰石反應(yīng)的產(chǎn)物能隨煙氣排走的將直接進入出煙口，無法排出的則通過底部的殘渣排放進到冷渣器中。后，鍋爐在工作中燃料無法燃盡的小顆粒、燃盡的小顆粒以及其他反應(yīng)物留下的固體通過封閉的循環(huán)回路處于不斷的高溫循環(huán)中，并且實現(xiàn)了率的脫硫反應(yīng)。這個過程，床料在重力作用下的不斷膛內(nèi)循環(huán)會對爐膛的內(nèi)部相應(yīng)部位產(chǎn)生較大的摩擦沖擊，這也要求在循環(huán)硫化床鍋爐的爐膛澆筑施工方面有較強的質(zhì)量控制，否則后果不堪設(shè)想。

1.2 工作中的蝕損

循環(huán)硫化床鍋爐工作中的蝕損主要包括三大因素：

一是耐火材料的穩(wěn)定性較差，此處所指的穩(wěn)定性是指熱振穩(wěn)定性；二是耐火材料的不定形導(dǎo)致其溫理化性能和有機結(jié)合的材料的溫度強度較差；三是由于上述的物理沖刷和磨損，鍋爐內(nèi)的煙流量較大，固體的濃度也較高，在溫度不高的情況下其攜帶了大量的固體粒子，對鍋爐的耐磨材料襯里形成較大的摩擦導(dǎo)致蝕損。而在長期運行中，由于工作的需要在開啟和關(guān)閉過程中導(dǎo)致這種蝕損效果更加突出，因此循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料的施工控制考慮的是設(shè)計耐磨襯里過程中對于耐磨耐火的中溫強度和熱振穩(wěn)定性的選擇。

2 循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料施工質(zhì)量控制

如上所述，循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料施工的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程考慮總體的施工效果和實施目標(biāo)，此處參考相關(guān)文獻理論研究以及結(jié)合實際工作經(jīng)驗對其施工質(zhì)量控制進行進一步的探討。

2.1 耐火耐磨澆筑材料的選擇

澆筑材料的選擇是循環(huán)硫化床鍋爐爐膛施工的基礎(chǔ)，也是決定其后期質(zhì)量的關(guān)鍵之一。在實踐中對于循環(huán)硫化床鍋爐的不同工作區(qū)域，耐火耐磨材料的工作環(huán)境要求其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也不一，既要考慮其質(zhì)量和施工效果，也要考慮前期的設(shè)計投入和施工成本，是一個全局統(tǒng)籌的工作。主要影響其材料選擇的有機械膨脹、煙流速度、顆粒的濃度、煙塵的溫度等。當(dāng)前主要的耐火耐磨材料技術(shù)有等離子噴涂和滲透法防護，其中水冷壁表面的防磨處理更是廣泛應(yīng)用了上述兩種噴涂技術(shù)。在實際應(yīng)用中，具體的施工方法和施工工藝也考慮相應(yīng)的施工材料。

2.2 密封性設(shè)計

密封措施是循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑的關(guān)鍵之一，在鍋爐的冷卻和熱態(tài)運行中，通過正壓或者負(fù)壓的方法實現(xiàn)全面的檢漏和防漏的試驗，特別對于對接部位、孔門以及膨脹節(jié)等的可靠性和密封性的檢測。高溫工作以及膨脹變形等因素容易導(dǎo)致密封部位的故障，因此在設(shè)計和施工上保障爐膛內(nèi)部燃燒的穩(wěn)定性、循環(huán)返回料系統(tǒng)兩側(cè)的一致性、管系支吊的受力平衡以及溫度升高的平穩(wěn)性。密封結(jié)構(gòu)在設(shè)計上考慮膨脹節(jié)的密封間隙和膨脹量、密封的冷卻方式、密封的方式、密封填料的選擇、轉(zhuǎn)動擺角錯位補償、金屬部套材料的具體形式；在填料的選擇上，不同密封要求的填料在材質(zhì)、形狀、耐熱上的需求不一，根據(jù)實際情況進行謹(jǐn)慎的選擇和制作，保證良好的柔軟度和相應(yīng)的可恢復(fù)彈性，并且能夠適應(yīng)高強度的壓迫以及高溫的工作，常見的密封填料有阻燃性巖棉填料、多層硅酸鋁等。而在具體的循環(huán)硫化床鍋爐爐膛設(shè)計和施工中，鍋爐的煙風(fēng)道以及本體的爐門、防爆門、檢查檢修孔等的密封性也是密封施工設(shè)計的要求，其在實際工作中的作用影響非常廣泛，例如煙側(cè)密封影響受熱面爆管以及鍋爐的局部磨損、風(fēng)側(cè)密封關(guān)系風(fēng)壓條件、影響整體硫化效果等。

另外，在密封性的施工和設(shè)計上考慮其后續(xù)的可維護性，特別是檢修的便利性和可靠修復(fù)性。密封發(fā)生泄漏時要采取相應(yīng)的措施進行補救，因此在前期的施工設(shè)計上使得密封結(jié)構(gòu)可以隨時恢復(fù)隨時拆裝。對于大型的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計有相應(yīng)的平衡吊耳以及憑借對口的法蘭和臨時支吊等依托結(jié)構(gòu)。

2.3 施工工藝控制

施工工藝控制是循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料施工控制的核心，其將直接影響循環(huán)硫化床鍋爐的后續(xù)工作狀態(tài)和質(zhì)量，因此對其進行科學(xué)分析和相關(guān)的理論研究。結(jié)合實踐，施工工藝的重點問題主要有以下六方面：

一是對于澆注料和可塑料的搗實程度有所控制。在澆筑料的施工中，由于澆筑料的固化時間有具體的要求，因此施工過程很多時候無法嚴(yán)格按照耐火基體材料強度要求進行有效的機械夯實，這導(dǎo)致澆筑料的整體及局部的空虛過高，使得鍋爐的后續(xù)養(yǎng)護以及烘烤過程容易產(chǎn)生錯位、剝落甚至坍塌，并且將直接影響材料的附著能力以及致密性，因此嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)夯實澆注料。

二是澆筑的模板和模具進行表面的質(zhì)量處理。

在澆筑料的施工中，澆筑料的模板和模具若不夠光滑和對接不到位，容易使得泥漿濕料的澆筑出現(xiàn)所謂的_咬邊_等不良現(xiàn)象，特別在澆筑的邊角不夠圓滑的區(qū)域多數(shù)情況下會出現(xiàn)相應(yīng)的局部應(yīng)力和膨脹差，甚至可能出現(xiàn)相應(yīng)的澆筑料脫落，這對于循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料的施工是致命的錯誤。因此，實踐中對滑模塊的區(qū)域邊角進行過渡處理，并且設(shè)法在不破壞基材下采用機械局部處理消除不平整的棱角，使得冷熱局部應(yīng)力的集中性下降。

三是由于不同生廠商生存的澆筑料規(guī)格不一樣，因此在澆筑攪拌過程中按照標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范進行均勻拌漿，控制好相應(yīng)的黏稠度，實現(xiàn)高溫運行狀態(tài)下的耐火材料均勻硬化，減少澆注料在這個過程的脫落和體積變形。設(shè)計人員結(jié)合所選的耐火耐磨材料的基本化學(xué)物理特性，考慮相應(yīng)的耐火澆筑料的厚度選擇，減少施工過程中出現(xiàn)的膨脹偏差。與此同時確保同一型號的澆筑料在同一區(qū)域內(nèi)的厚度均勻性，避免出現(xiàn)熱膨脹偏差而導(dǎo)致的擠壓和拉伸。

四是在分離器的椎體部分、煙道以及風(fēng)室等部位開始享用的排濕孔，排濕孔在設(shè)計上要求量要適當(dāng)、布局要合理。這樣的設(shè)計和施工可以使得保溫層部分的耐火澆筑料的水汽溫度在到達一定的閾值后內(nèi)部大氣能夠從較為酥松的保溫層中排出。

五是在自然養(yǎng)護上，澆筑料施工完畢后養(yǎng)護的時間不要低于10天，并且在養(yǎng)護的前5天，人員撤出工地后應(yīng)當(dāng)立刻關(guān)閉爐門和相應(yīng)的孔隙，讓其內(nèi)部在自然不通風(fēng)的情況下陰干，消除爐體表面的多余水分。而在5天后可以打開爐門和各個孔口利用自然同分實現(xiàn)基體的通風(fēng)干燥。相關(guān)文獻指出在可行的情況下，可以在低溫烘爐的階段采用相應(yīng)的加熱工藝、鄰爐蒸汽以及熱水工藝進行施工養(yǎng)護。如若熱風(fēng)溫度較高則可以適當(dāng)采用冷風(fēng)抽取的煙風(fēng)溫度不宜超過25℃。這樣能夠使得烘爐燃料的消耗大為降低并避免龜裂。在高溫階段建議采用無焰煙氣的加熱技術(shù)，通過小油槍加熱和加碳塊等工藝使得升溫能夠均勻進行，并且根據(jù)爐膛的工作特性對烘爐溫度的趨向進行控制。在水分析出的階段可以對其進行保溫以避免出現(xiàn)內(nèi)層崩塌的情況，并且在實際養(yǎng)護中使其逐漸形成表面的基本琺瑯質(zhì)實現(xiàn)耐磨性能的提高。

六是在鍋爐耐火防磨的考慮上，澆筑料施工科學(xué)考慮抓釘?shù)臄?shù)量以確保澆筑料和鋼性材質(zhì)之間的依托關(guān)系穩(wěn)定、整體基體材料在應(yīng)力集中影響時能有較好的結(jié)構(gòu)強度。而在其他的機械固定方式上主要考慮澆筑料區(qū)域間的鋼制板條、支吊、限位塊和拉金之間的支撐和固定方式，相關(guān)設(shè)計應(yīng)當(dāng)充分考慮材料的變形以及受溫度影響的熱脹冷縮。在局部應(yīng)力疏導(dǎo)和強度的考慮上，局部過渡部分同時考慮膨脹補償以及強度設(shè)計要求。

循環(huán)硫化床鍋爐爐膛澆筑料的施工質(zhì)量控制既是循環(huán)硫化床鍋爐工作的必要保證，也是澆筑施工的化生產(chǎn)要求，因此對于施工質(zhì)量控制的研究和探討不僅僅有理論意義，也有實踐意義。鄭州榮盛作為的中原耐材，不僅注重自身規(guī)模的擴大，更重要的是始終站在長遠的發(fā)展角度，不斷研制出新型的耐火材料，從而不斷滿足更加嚴(yán)格的市場需求，順應(yīng)時代潮流的發(fā)展。榮盛耐材生產(chǎn)各種高鋁磚，耐火磚，粘土磚，澆注料等產(chǎn)品，歡迎廣大客戶來廠實地考察，并建立長久的合作關(guān)系。