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浅析循环流化床锅炉安全经济运行的五个重要环节

文章出处:东方炉衬  发表时间:2017-12-05

     自1985年我国第一台35t/h CFB锅炉在山东明水电厂问世后,CFB锅炉得到了迅速的发展,但运行超过三年无维修的CFB锅炉比较少,同一厂家的锅炉、同一厂家的材料在同一个区域内,安装运行都有明显的差异,我们依据多年的施工经验和维修经验认为,CFB锅炉要想真正运行好,应该注意以下五个环节:

     一、 设计安装工艺关

     2002年2004年,全国CFB锅炉犹如雨后春笋,百花齐放,设计思路多样化,无论是从分离方式还是防磨角度上都有新的突破,从耐磨、耐火材料角度而言,降低材料档次根本就不适合CFB锅炉的需求,还有一些耐磨、耐火材料本身没问题,而是锅炉本体安装不能严格按照设计要求安装,由于安装工艺不规范而导致安装尺寸出现偏差,造成耐磨、耐火材料不能正确砌筑,从而影响CFB锅炉的安全经济运行。

浅析循环流化床锅炉

     二、 材料工艺关

     由于各种材料的理化性能不同,生产厂家没有统一的标准,因某些耐磨、耐火材料生产厂家的产品质量根本就不过关原因,结果是锅炉安装运行不久,就出现材料脱落及磨损严重等现象,给业主方造成了严重的经济损失。因此根据用途和锅炉的运行特性合理的选择耐磨、耐火材料生产单位及产品至关重要。

     循环流化床锅炉用耐磨、耐火材料出现问题的原因从以下因素加以考虑:

     1、冲刷是各种材料都要面对的问题,由于CFB锅炉的本身的特性,在运行中耐磨、耐火材料每天都要受到温度不断变化和煤粒子的热循环中磨蚀,煤种不同,其化学成分也不同,热态下对材料的磨损也有区别。煤的挥发分和灰分不同发热量也不同,对锅炉内衬材料的冲刷速度也有区别,炉子的大小、实际的结构流速不同与冲刷有直接的关系,这些问题需要通过实际的试验和论证,才能把磨损量降到最低限度。

     2、耐火材料的理化性能也非常重要,一般来说常温的抗压强度、抗折强度、耐磨性、热震稳定性和重烧线变化是主要的论证指标,同时高温强度指标也要考虑。特别是一些耐磨、耐火材料在CFB锅炉运行温度下使用,不能达到烧结,如加入铝酸盐水泥的浇注料,由于钙的带入量增加,常温在110度干燥后达到高峰,随着温度的增加而强度下降,700℃-1000℃时强度最低,还有多种结合剂在1200度以上温度烧结后才能达到一定强度,因此CFB锅炉不能选用。根据对多台CFB锅炉选用材料所出现的问题分析,很多企业选用的材料品质很高,但对其性能了解较少,尤其是浇注料,只要一听是刚玉质、碳化硅质、硅线石质等高档材料就认为能满足使用。殊不知这些材料的结合强度对性能的影响较大,我们发现,这些材料因结合剂选择不合理的也有一定比例。

     3、锅炉结构的变化也会引起材料的塌落,原因是耐磨、耐火材料的膨胀、收缩不能与钢材同步交换,一般情况下,浇注料在第一次烧结过程中会产生少量收缩,以后的变化随温度的升降,不同材料的性能产生膨胀、收缩,当锅炉温度升降较快其压力超过锅炉内衬材料强度可承受的力量时,材料就会开裂,甚至塌落。另一种塌落原因是与材料的热震稳定性有关系,因不同材料的热震稳定性差别较大,在炉温经常快速变化下,也会出现开裂、塌落。

循环流化床锅炉用耐磨

     三、筑炉工艺关

     众所周知,CFB锅炉最讲究的是膨胀和密封,采用合理的膨胀方法和密封方法是来源于长期在CFB锅炉耐磨、耐火材料的砌筑和维修及运行跟踪后得出的实际操作经验,有些锅炉的耐磨材料设计并不是完美无缺的,如果按图纸进行施工,就难以保证三年安全经济运行,这就要求在筑炉工艺上进行改进,包括吊挂件的制作、膨胀缝的预留方法、模具板的支护方法以及在施工过程当中是否严格按照电力规范标准进行施工。如果没有一支好的专业筑炉施工队伍,再好的材料也很难保证CFB锅炉不出质量问题。

CFB锅炉耐磨

     四、 烘炉工艺关

     由于CFB锅炉主体结构复杂,而内衬材料的施工面积又较大,水分含量较多,施工结束后应严格根据材料的特性进行烘炉。如烘炉不能按程序进行或缩短烘炉时间,必然会使材料内部蒸气压力过大,当蒸气压力超过材料的拉伸强度时会引起材料的分层爆裂,导致锅炉点火不久,就造成材料结构剥落或材料内部热应力受损,将严重影响锅炉的安全运行及使用寿命。因此CFB锅炉在正式投运前,烘炉是至关重要的一个环节。

     五、 锅炉运行关

     CFB锅炉目前点火的成功率是100%,尽管这样也会出现在同一区域、同一厂家的锅炉、燃用同一煤种而出现不同的问题,原因就在于运行工艺的控制,有些单位急于抢时间,违反操作规程,主要体现在:(1)缩短点火时间,造成受热面的钢材与耐磨、耐火材料膨胀的差异过大;(2)停炉时间不能按自然通风冷却规范执行,急于用送引风机冷却刚停下来的CFB锅炉,因锅炉本体收缩应力超出耐磨、耐火材料强度的承受力时,材料就会出现开裂、剥落,甚至于倒塌。所以说规范运行是CFB锅炉运行好坏的最后一道关口,间接危及锅炉的使用寿命。

     综上所述,我公司认为,控制以上五个关口,是保证CFB锅炉安全经济运行的重中之重。

CFB锅炉

     我们2001年为郑州东风电厂新建锅炉,于2017年11月大修时发现锅炉内衬表面有轻微磨损外,炉体依然完好,安全运行16年,该单位领导称赞我们设计合理、施工一流、材质优良,不愧为CFB锅炉行业里的领军者。