循环流化床锅炉耐火材料的选用
流化床锅炉耐火保温内衬材料要求
探索了循环流化床锅炉各部位工作特性对其内衬材料的性能要求，并提出了相应的实际应用方案。
关键字：循环流化床锅炉锅炉内衬耐磨耐腐蚀性能1 引言循环流化床锅炉（简称CFBB）的燃烧特点是节约能源，减少对大气的污染，是我国热能动力发展的方向。
在CFBB中，飞灰循环倍率较高的情况下，可以提高燃烧效率，增强传热效果，但循环倍率的高低也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度，因此，较高的循环倍率将导致含灰烟气流对内衬及受热面的严重磨损。
如果煤质变差，灰分增加，燃煤量也增加，造成烟气中飞灰浓度剧增，更加剧了锅炉内衬的磨损。
流化床锅炉的燃烧方式和性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。
而实际情况是，内衬使用寿命一般较短，要频繁地拆换检修，这对整个热力机组不利，造成较大经济损失。
解决好CFB锅炉内衬的破坏问题，是进一步发展流化床燃烧技术的2 循环流化床锅炉工况分析CFBB的炉膛运行在一种特殊的流体动力特性下，细颗粒被以超过平均粒径颗粒终端速度的气流输送通过炉膛，同时又有足够的颗粒返混以保证炉膛内的温度分布均匀。
离开炉膛的大部分颗粒，由气固分离装置捕集并以足够高的速率从靠近炉膛底部的回送口再循环进入炉膛，使炉膛内的颗粒返混维持在最低程度。
燃烧一次风（风量通常小于化学当量值）通过布风装置送入炉膛，二次风则在布风装置以上的一定高度从侧壁送入炉膛。
燃料在炉膛中燃烧产生热量，这些热量一部分由布置在炉膛内的水冷或蒸汽冷却受热面所吸收，余下部分则被尾部的对流受热面所吸收。
通常被称为快速流态化或稀相返混的特殊流体动力特性的形成，对循环流化床是非常关键的。
风速、再循环速率、颗粒特性、物料量和系统几何形状的特殊组合，就可以产生特殊的流体动力特性。
在这种流体动力特性下，固体物料被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，同时在这种流体动力特性下，固体物料并不像在垂直气力输送系统中立即被气流所夹带，相反地物料以颗粒团的形式上下运动、产生高度的返混。
流化床锅炉耐磨耐火料的选用
1.1 循环流化床锅炉一般结构由布风室、燃烧室、旋风分离器、返料器、过热器、尾部烟道等组成。
其特殊的燃烧方式和流化性质决定了必须选用质量优良的耐火材料，来保护锅炉受热面以及锅炉流通部分金属结构。
7 q/ d( |! \0 k9 m1.2 锅炉各部位耐磨耐火材料一般分为耐磨耐火浇注料和耐磨耐火可塑料两大类。
耐磨耐火浇注料是防止循环流化床锅炉受热面以及锅炉流通部分金属结构被高温烧损及磨损的重要设施，被称为循环流化床锅炉的“保护神”；如果选购材料不当或施工过程中没有进行很好地质量控制，则会造成浇注料在运行中大面积塌落乃至受热面管子严重磨损，直接影响到锅炉的安全、正常、经济运行。
- @+ L v( [/ m* w' `3 N" ]1.3 为确保耐磨耐火材料满足循环流化床锅炉运行的要求，必须在耐火耐磨材料的选材、施工和烘炉养护方面把好关。
$ o& v3 f6 z# Q4 A1.4 本指导意见对循环流化床耐火耐磨材料的选择、布置及特性、耐磨耐火材料的施工技术、质量控制和维护作出了基本要求。
6 V3 y4 ^- b! Y2 耐磨耐火材料的选用2.1 耐磨耐火材料厂家的选择# r7 J2 l7 f, |. w2 `8 K3 l市场上制造耐磨耐火材料的厂家较多，质量参差不齐，选用厂家时一定要注意性价比，以将材料、施工和售后服务一并承包给一家有较好业绩、有信誉、有资质的厂家为最佳方式，确保循环流化床锅炉达到设计目的。
/ B; G/ s+ A; E0 w2.2 耐火材料的检验及保养/ W$ l! x Z+ [' S' x" [2 Y, b2.2.1 耐磨耐火材料进厂时应有合格证和各项理化性能指标化验报告。
' \4 ?' ~4 M# v S/ s2.2.2 耐磨耐火材料进厂后及时做好二次复检工作，经专业检验机构检验各项理化性能指标均符合要求后方可用于施工。
循环流化床耐磨耐火材料
•
BH-B系列耐火保温砖
BH-1刚玉耐磨浇注料
• 类型：
耐磨浇注料
• 组成： • 施工方法：
板状刚玉 α- Al2O3 微粉 铝酸盐水泥 添加剂等 模板浇筑
• 加水量：
4-5%
• 凝固时间：
100分钟
• 脱模时间：
8小时
• 烘干制度：
升温速度<25℃/h
• 正常使用寿命： 28000小时
• 适用部位：
• 从磨损的实质来分析，机械作用的磨损主要决定于下列因素：
• (1)烟气流速。烟气流速是影响炉内壁磨损最主要的因素，研究表明，磨损量与烟
• 气流速的3次方成正比关系。烟气流速的大小直接影响到流动飞灰的运动动能和单 位时间内冲击到炉内壁的灰粒量。
• (2)飞灰浓度。在CFB锅炉中，飞灰循环倍率较高的情况下，可以提高燃烧效率， 增强传热效果，但循环倍率的高低也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度，因此， 较高的循环倍率将导致含灰烟气流对炉内壁的严重磨损。如果煤质变差，灰分增 加，燃煤量也增加，造成烟气中飞灰浓度剧增，更增加了分离器内衬的磨损。
• (3)飞灰的撞击可能性系数。这与飞灰的颗粒特性有关，颗粒愈大，撞击的可能性 也愈大。
• (4)灰粒磨损特性。灰粒磨损特性指灰的硬度、温度、形状和颗粒大小等的影响。 如果灰中多硬性物质、灰粒粗大而有棱角，则灰粒的磨损特性增强。
• (5)炉内壁磨损量大小还受烟气中飞灰浓度及流速不均匀分布特性的影响。
炉膛水冷壁 分离器靶区 冷渣器耐磨层
• 性能参数：耐火度（℃）
≥1790
•
最高使用温度（℃）
1550
•
体积密度（冷态）（kg/m3）1100℃×3h >2900
循环流化床锅炉不定型耐火材料的施工
循环流化床锅炉不定型耐火材料的施工俞炬明(浙江电力建设监理有限公司，浙江杭州3]0009)工程技术睛要]介绍了N G一130／5．3一M3型循环流化床锅炉的基表参数、设备概况，以及其耐磨耐火材料的设计概况和技术指标．对该型循环流化床锅炉耐磨耐火可塑料、耐火浇注料的施工的施工要．＆进行了深入的阐述、分析。
法键词]循环流化束；不定型耐火材料；施工随着环境保护的要求日益严格，以及洁净煤燃烧技术的发展，循环流化床锅炉作为一种新型、成熟的高效低污染清洁燃烧技术，日益成为75t／h一410t／h容量锅炉的主流炉型。
循环流化床内飞灰颗料浓度大、运动激烈、温度高，耐磨耐火材料的工作条件相当恶劣，其工作寿命直接影响到循环流化床锅炉的安全、可靠工作。
杭州锅炉厂生产的该型循环流化床锅炉，全部采用不定型耐火材料，它是一类不经高温烧成的散状耐火材料，是一类经过混练、成型和烘烤后能直接使用的新型耐火材料。
1N G-13053M3型锅炉简介1．1基本参数额定蒸发量(B—M C R)：130t／h，最大连续蒸发量(B—M C R)：150t／h。
额定蒸汽温度：450cC，额定蒸汽压力：53M Pa(g)，给水温度(B—M C R)：15a℃，排烟温度：1350C，热风温度(一、二次风)：150℃，锅炉设计热效率：91．5％，循环倍率：31，设计煤荆啦发热量：22994kJ／k go12设备概况锅炉本体由点火油燃烧器、给煤设备、汽冷旋风分离器、回料装置、水冷系统、过热系统、省煤器、空预器等组成，见图1。
燃料在炉膛内燃烧后产生的烟气纷揽冷旋风分离器分离，分离出来的未燃烬颗粒经返料器j差^炉膛下部密相区内，进行循环再燃烧，烟气由分离器中心筒引出通过分离器出口烟道进^尾部竖并。
图l N6—130／&3-M3型锅炉本体不意图2耐磨耐：．1f材料没计各部位采用的耐磨耐火材料：1)炉膛密相区、炉膛出口：耐磨耐火可塑料，厚度55m m(从管中心算起)，水冷壁管子上预焊圆柱型销钉。
流化床锅炉炉墙结构及耐火材料
循环流化床锅炉炉墙耐火材料的选用淄博耀东耐火材料有限公司翟书伦摘 要：本文阐述了循环流化床锅炉运行时各部位的工作条件并据此提出对耐火材料内衬的要求及选用，并着重介绍了关键部位施工方法。
关键词：循环流化床锅炉运行、耐火材料选用、施工方法。
循环流化床锅炉是一种高效率低污染的新型锅炉，它具有适应煤种广泛，能烧劣质煤，带负荷能力强，燃烧稳定的特点。
并且它的低温燃烧特性，能有效的遏止氮氧化物的排放，加烧石灰石能炉内脱硫，因此，它是纯凝气式小电厂改造为综合利用型电厂的必选炉型，也是新上热电厂的必选炉型。
但是这种炉型特殊的炉墙内衬对耐火材料提出了很高的要求，如果你一旦选定该炉型或是要将旧炉型改造为这种炉型，同时要对炉墙内衬有一定的了解。
一般的循环流化床锅炉炉墙分为点火器、点火风道、风室、燃烧室、炉膛出口烟道、旋风分离器（或其它形式的分离器，如槽形分离器、百叶窗分离器等）料腿、返料器、回料管、过热器前烟道炉顶及尾部烟道等部位。
现在根据各部位结构特点及运行环境分别介绍：一、点火器、点火风道及风室目前这一部分有两种设计：一是床上点火；二是床下点火。
一般35t/h以下炉型设计为床上点火形式，则不设点火风道而风室一般设计为绝热风室。
75t/h以上炉型设计为床下点火形式，则设计有点火器及点火风道而风室一般设计为水冷风室。
这两种风室形式对耐火材料的要求是一样的，因为此处的升温迅速温差变化较大，点火处的瞬时温度高达1200℃-1400℃，因此，该处选用抗热震性能较好的浇注料。
我公司HF-130和TA-2型耐火浇注料抗急冷急热能力强（具体指标见表一），我公司施工过的炉子，此处多选用这种材料，其良好的热稳定性证明用在该处极为适合。
锅炉大型化后点火器对耐火材料的要求更高，因为大型锅炉130t/h以上的锅炉点火器的喷油咀加大，油泵压力增高，油枪流量相对加大，升温更迅速，点火方式更复杂，主要是点火风分成几级送风，对耐火材料的抗热震稳定性要求更高，对耐火度也有提高，为适应循环流化床锅炉大型化的要求，我公司研制出一种抗热震稳定性好、耐火度高、防爆裂、抗剥落更好的抗热震浇注料，这种材料已经用于济锅-130t/h、哈锅-130t/h、东锅-130t/h、济锅-240t/h、哈锅-460t/h等炉上，使用情况良好。
循环流化床锅炉耐磨耐火材料施工技术
循环流化床锅炉耐磨耐火材料施工技术探析摘要：循环流化床锅炉炉膛内的物料处于循环流动状态，若耐火耐磨材料选择不合适、施工质量不高、烘炉质量达不到规程要求，均会严重地影响循环流化床锅炉的正常运行。
本文结合越南锦普(cam pha)一、二期1×300mw机组工程，对循环流化床锅炉耐磨耐火材料以及现场施工进行分析阐述。
关键词：循环流化床；耐火耐磨材料；施工循环流化床锅炉在运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的物料，在循环过程中一部分为外循环，即在炉膛-旋风分离器-回料阀-炉膛这一封闭的循环回路里处于不停的高速循环流化状态；一部分为内循环，即颗粒较大的物料在重力的作用下在炉膛内回落。
由于在炉膛-分离器-返料器构成的循环回路中存有大量的物料反复循环流动，若耐火耐磨材料施工质量不高，均会严重地影响循环流化床锅炉的正常运行。
1工程概况越南锦普(cam pha)一、二期1x300mw机组，两期安装四台由哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的hg—545/17.6—l.mn32循环流化床锅炉；炉墙砌筑及浇注料施工部位包括：炉底水冷布风板，炉内下部四周水冷壁表面，炉膛内的过热器低温、过热器中温下端表面及其穿墙处的四周前部分表面，炉膛出烟口内表面及与出烟口相邻的后墙表面及左右侧墙表面，水冷壁顶棚，水冷壁炉膛范围内的角部，旋风分离器内表面，回料阀和料腿内表面、旋风分离器出口烟道内表面、尾部烟道入口立管及集箱表面等。
每台炉砌筑和浇注的工作量相当大，耐磨耐火砖、耐火保温砖，保温砖共110000块，浇注耐磨耐火材料335m3，浇注耐火保温浇注料约350m3；抓钉、拉板（重20吨）的焊接工作量相当大；分布位置广，抓钉型号、布置尺寸多样化。
但不能出现有错焊漏焊，因此监控工作量大。
一台循环流化床锅炉的炉墙砌筑及浇注需要工期为75天，此类炉的炉墙砌筑及浇注施工必须要保证有足够的工期时间才能确保质量。
2耐火耐磨材料施工关键工序过程控制2.1耐磨耐火材料的施工原则2.1.1根据具体情况能够预制的部件在安装前整体预制施工；2.1.2对于不能预制的部件在安装检验合格后现场施工；2.1.3对于施工连续的部位，从下到上施工；2.1.4对于有外护板的复合结构，从外到内施工；2.1.5对于普通耐磨耐火砖墙，各层同时施工立体方向上不允许交叉作业2.1.6水平方向上或不连续的部位，可以交叉作业2.2耐磨耐火浇注料施工浇注料施工重点抓好销钉焊接、沥青涂刷、配水搅拌、制模固定、振捣、脱模保护、尺寸保证、测点准确等几个环节，严格按照材料厂家和锅炉厂要求进行施。
循环流化床锅炉用优质碳化硅耐火材料的制备工艺及性能
循环流化床锅炉用优质碳化硅耐火材料的制备工艺及性能随着国家对节能和环保政策的日益加强，循环流化床锅炉作为高效、低污染清洁燃烧设备已在国内得到广泛的应用。
但与常规锅炉相比，其使用条件十分苛刻，炉衬材料长期经受着高速循环物料的冲刷和温度频繁变化产生的热冲击。
以Si3N4、Si2N2O为结合相的新型SiC 耐火材料因具有高的高温强度、低的热膨胀率以及优良的抗热震性和优异的高温耐磨性等综合使用性能，可以作为作业条件十分苛刻的循环流化床锅炉用首选耐火材料。
本文拟对这两种优质耐火材料的制造工艺、显微结构、性能和应用作简单介绍。
制造工艺1、碳化硅耐火材料的分类碳化硅耐火材料按骨料之间结合方式不同分为以下几种：（1）粘土结合碳化硅材料，以粘土为结合剂，制品中SiC颗粒靠SiO2、Al2O3与Fe2O3、CaO等杂质形成复杂的硅酸盐玻璃相结合；（2）氧化物（SiO2、莫来石、硅线石、刚玉）结合碳化硅材料；（3）氮化物（Si3N4、Si2N2O、Sialon）结合碳化硅材料；（4）b-SiC自结合碳化硅材料，是由SiC、金属Si和C或含C结合剂按一定比例压制成坯体，在1400℃埋碳气氛下金属Si和C反应生成低温型b-SiC将SiC颗粒结合在一起；（5）重结晶碳化硅材料，是将高纯度SiC细粉和高活性SiC微粉混合，注浆成型后在2200～2450℃高温以及一定压力的保护气氛下，经“蒸发-凝聚”使其发生再结晶过程而形成的一种高温结构陶瓷材料；（6）渗硅反应烧结碳化硅，是将SiC粉、碳粉用有机结合剂混合成型，在1450～1600℃高温下硅渗入含碳多孔坯体，一部分硅与碳反应生成碳化硅，另一部分硅填充气孔，最终获得气孔率<0. 5%的烧结体。
前两类属于低档材料，后四类属于高档材料。
2、工艺原理SiC、Si3N4、Si2N2O等都是共价键为主的化合物，烧结困难。
若采用工业生产α-SiC原料制造α-SiC结合的碳化硅制品，即重结晶碳化硅制品，需要2000℃以上的高温。
锅炉砌筑与烘炉作业指导书
锅炉砌筑及烘炉作业指导书一循环流化床锅炉的砌筑1 循环流化床锅炉炉膛耐火材料（浇注料）选用材料标准耐用温度：1650 ℃密度： 2.7 g/cm3抗压强度：100 N/mm2剥蚀率：8 C-704线性变形率：-0.2 %孔隙率： 20 %导热率： 1.7W/mK施工方式：板模+浇注自流2 、循环流化床锅炉炉膛耐火材料（浇注料）施工方法1)、在专业的工程师指导下施工。
2)、浇注料运抵现场时，应确保混练前干燥、无结块现象。
暂时不用的料应储存在干燥、防潮和防火的地方。
3)、拌和浇注料的清洁水，其PH值6-8，根据耐火材料施工技术规范（厂商提供）严格控制加水量。
搅拌机具使用前清洗干净。
4)、将浇注料倒入搅拌机，搅拌5分钟出料，搅拌时间不少于5分钟，不多于20分钟。
5)、搅拌后的浇注料在30分钟内用完(已发硬的不能再用)，宜一次浇注到规定厚度。
6)、振动捣固：采用φ20mm或φ25mm振动棒，振动棒使用时需快插、轻拔、慢移动。
振动时间不宜过长，否则会使上层骨料与粘结剂离析，影响浇注料的质量，一般以表面平坦，无明显的塌陷，并拌有泥浆出现即可。
7)、注意事项：在炉膛四周水冷壁区域，有许多开孔如：返料口、二次风口、排渣管孔、返气管孔、测温测压孔及人孔。
对所有孔洞中的金属管件、结构件，除测压管处孔径与该测压管内径相同外，其余穿管处的孔径应与该处管的外径相同，且上述所有穿管应与施工孔同轴。
对于上述穿管直径大于159mm的管子，施工前应涂石油沥青厚度为1.5mm；直径小于159mm的管子应涂石油沥青厚度为1mm。
在返料阀口、风管口、排渣管口和返气管口的膜式壁扁钢上,依据现场情况再增焊销钉,或在密封盒板上再增焊一些销钉，具体可依据现场需要接长或切短，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石油沥青。
穿墙开口区外墙的密封盒内，应按施工图施工与该部位工作面同样性能的衬里材料。
管口周围的施工，必须在施工前检查管口结构件的安装验收资料，在验收符合结构施工图的要求后再进行施工。
CFB循环流化床锅炉耐磨材料
CFB循环流化床锅炉耐磨材料CFB循环流化床锅炉是一种新型的锅炉技术，其特点是在锅炉炉膛内通过空气悬浮颗粒床来实现燃烧过程。
这种锅炉具有燃烧效率高，烟气中二氧化碳排放少等优点。
然而，由于循环流化床锅炉工作环境的特殊性，在设计和制造过程中需要使用耐磨材料来保护锅炉的关键部件。
循环流化床锅炉的炉膛内温度高，燃料和颗粒床之间的碰撞和磨损严重，因此，循环流化床锅炉的耐磨材料需要具备以下几个方面的特点：1.耐高温性能：循环流化床锅炉的工作温度通常在800°C以上，因此耐磨材料必须能够承受高温环境下的热应力和热膨胀，保证锅炉的可靠运行。
2.耐磨性能：由于炉膛内颗粒床的磨损作用，锅炉的关键部件需要使用具有良好耐磨性能的材料，以延长锅炉的使用寿命。
3.抗化学腐蚀性能：循环流化床锅炉中可能存在酸性气体、碱性气体等腐蚀性气体，耐磨材料需要具备良好的抗化学腐蚀性能，以保证锅炉的稳定运行。
4.良好的热传导性能：循环流化床锅炉的耐磨材料需要具备良好的热传导性能，以保证锅炉的热量传递效果，提高锅炉的热效率。
目前，常用作循环流化床锅炉耐磨材料的有碳化硅陶瓷、碳化硅涂层、铬合金耐火砖等。
碳化硅陶瓷是一种具有良好耐高温性能和耐磨性能的材料，可以用于制造锅炉的炉膛内襟砖和可替换的导流板。
由于碳化硅陶瓷的热传导性能较差，使用时需要注意热应力的问题。
碳化硅涂层是一种将碳化硅材料通过喷涂工艺涂覆在关键部件表面的材料，具有良好的耐磨性能和热传导性能。
通过喷涂碳化硅涂层可以延长锅炉的使用寿命，并提高锅炉的热效率。
铬合金耐火砖是一种由铬矿石和铁矿石为主要原料制成的耐火材料，具有良好的耐高温性能和耐磨性能。
铬合金耐火砖常用于锅炉的炉膛衬砌和过热器内衬等部件。
综上所述，循环流化床锅炉的耐磨材料在保障锅炉的可靠运行和延长锅炉使用寿命方面起到了重要作用。
亟待进一步研究和开发新型的耐磨材料，以满足循环流化床锅炉对耐磨材料的更高要求。
耐磨耐火可塑料循环流化床锅炉施工应用
浅谈耐磨耐火可塑料循环流化床锅炉的施工与应用摘要大型循环流化床锅炉（cfb）敷管炉墙内衬对锅炉运行的性能起到很关键的作用，在提高飞灰循环倍率的情况下可以提高燃烧的倍率，但同时也加速了炉墙内衬的磨损。
耐磨可塑料作为一种性能较好的不定型耐火材料大量应用于410t/h循环流化床锅炉敷管炉墙内衬的防磨，其施工质量的优良将保证机组的正常运行，减少频繁的拆换检修，提高整个机组的整体效益。
关键词循环流化床锅炉耐磨耐火可塑料施工与应用河北热电技改工程建设规模为4台410t/h循环流化床锅炉(简称cfb锅炉)，由河北省电力建设第二工程公司承建，其根本目的是为了改善石家庄市的大气环境，减少粉尘和sox、nox的污染。
在此之前我公司已经安装投产了4台不同蒸发量的锅炉，经过一年的实践运行发现炉墙内衬磨损严重，内衬使用寿命较短。
由于循环流化床锅炉的燃烧方式和流化性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。
目前国内cfb锅炉内衬使用寿命一般较短，要频繁地拆换检修，对机组安全运行不利，造成较大经济损失。
1. 耐磨耐火可塑料在循环流化床锅炉的应用1.1应用部位dg410/9.81-9循环流化床锅炉耐磨结构从锅炉结构上考虑可以分为两类。
第一类为不是由压力部件构成，也未被循环水或蒸汽冷却，而暴露在高温环境中，并且接触高速流动的烟气的结构，如板结构的j阀回料器、分离器出口烟道、点火风道等部位；第二类为压力部件构成，其被炉水或蒸汽冷却，且暴露在高温环境中，并且接触高速流动的烟气的结构，如燃烧室的密相区及汽冷式旋风分离器等部件。
耐磨耐火可塑料应用在这些有热传导区域的压力部件，此区域耐磨耐火材料设计为单层捣打结构，采用耐磨销钉固定，其设计厚度较薄，直接铺设在受热面管排上。
耐磨耐火可塑料具体应用部位及耐磨层厚度见附表1。
1.2应用目的和环境耐磨耐火可塑料在压力部件耐磨结构应用设计目的可以分为耐磨和低绝热。
循环流化床锅炉耐磨耐火材料选型导则
循环流化床锅炉耐磨耐火材料选型导则首先，要考虑燃料的性质。
循环流化床锅炉可以燃烧各种固体燃料，如煤炭、生物质、废弃物等，不同燃料的性质决定了锅炉内部的工作温度和化学成分，对耐磨耐火材料的要求也不同。
例如，高硫煤燃烧产生的高温腐蚀性气体会对耐火材料造成一定的侵蚀，因此需要选用具有较高耐腐蚀性的材料。
其次，要考虑床料的性质。
循环流化床锅炉的床料由燃料和惰性材料混合而成，床料颗粒间的碰撞和磨损会对耐磨耐火材料造成较大的冲击和磨损。
因此，在选用耐磨耐火材料时，需要考虑其抗冲击和抗磨损能力，并且要根据床料的物理性质选择合适的材料。
第三，要考虑锅炉内部的工作环境。
循环流化床锅炉内部存在高温、高压、高速气流的工作环境，需要选用能够承受这些工况的耐火材料。
例如，在高温环境下，耐火材料的热稳定性和耐高温性能要符合要求，能够抵抗热膨胀和热震。
最后，要考虑耐火材料的成本和可靠性。
循环流化床锅炉作为工业设备，其运行成本和可靠性非常重要。
在选用耐磨耐火材料时，既要考虑其性能和质量，又要综合考虑成本因素，选择具有较高性价比和可靠性的材料。
总之，选用循环流化床锅炉的耐磨耐火材料时，需要综合考虑燃料性质、床料性质、工作环境和成本等因素。
通过合理选型，可保证循环流化床锅炉的正常运行和长期稳定性，提高其热效率和经济性。
同时，还应定期检查和维护耐磨耐火材料，及时更换和修补受损部位，延长锅炉的使用寿命。
循环流化床锅炉耐磨耐火材料升级改造
循环流化床锅炉耐磨耐火材料升级改造张向荣(中国电力工程有限公司，北京100048)摘要：分析了耐火耐磨内衬损坏的原因和改进，添加耐热钢纤维,增强抗剥落性，优化膨胀节周边耐磨耐火材料形式及结 构，尤其是点火风道膨胀节、炉膛至分离器膨胀节受到机组启停控制的升降温速率变化影响很大，根据锅炉运行的实际状态，对膨胀节间隙尺寸合理优化。
关键词：耐火耐磨材料;点火风道;旋风分离器;膨胀节;水平烟道中图分类号:TK 229.6 文献标志码:A 文章编号：1002-2333(2017)05-0116-02引言耐火耐磨材料是工业生产最广泛的一种不定型耐火 材料，主要用于乳钢加热炉、炼焦炉等工业炉窑和电站锅 炉内衬。
在一些工作温度不是很高而需要耐磨性较高的 部位，使用磷酸盐耐火耐磨材料较为合适，若选用刚玉质 耐火材料治成的耐火耐磨材料，在还原性气氛中使用一 般皆有较好的效果。
本文主要分析出口某国家150 MW 机组电站工程循环流化床锅炉耐火耐磨内衬材料损坏、 脱落的原因，并提出了相关的防范措施。
1耐火耐磨内衬材料使用部位及其允许工作温度 该锅炉为蒸发量为520 t /h 的循环流化床锅炉，在锅炉的水平烟道，旋风分离器，炉膛密相区，返料器及点火 风道内部分别布置了防磨耐火材料，锅炉燃烧室温度一 般控制在850~900益，入炉煤粒度要求不大于8 mm 。
2耐火耐磨内衬损坏的原因1)浇注工艺不良。
经观察，耐火耐磨内衬大量开裂，开裂处出现抓钉单面偏斜现象，根据此现象可以判断出 在施工阶段工人用焊好的抓钉进行折弯支撑模板。
在施工结束后单面抓钉外露，锅炉启动后850~900益的高温 物料通过耐火耐磨内衬外露的抓钉传导至外钢板，造成耐火耐磨内衬顺着外露的抓钉开裂。
2) 膨胀节处间隙预留过小。
机组停运后对锅炉水平 烟道，返料器至炉膛膨胀节，外置换热器至炉膛膨胀节分 离器处膨胀节内部进行检查，发现内部膨胀节耐火耐磨 材料由于预留间隙小造成压断及脱落。
循环流化床(CFB)锅炉修补常用哪些耐火材料
循环流化床(CFB)锅炉修补常用哪些耐火材料目录1.前言 (1)耐磨耐火浇注材料 (1)耐磨耐火塑料可塑料 (2)轻质保温材料及高温耐磨涂料 (3)1.前言循环流化床(CFB)锅炉中常用的耐磨耐火材料可以分为定形和不定形，其中不定形材料占绝大多数。
CFB锅炉中使用的不定形耐磨耐火材料主要包括耐磨耐火浇注材料、耐磨耐火塑料、轻质保温材料和高温耐磨涂料。
耐磨耐火浇注材料在CFB锅炉维护中，当需要大面积更换耐磨耐火材料时，耐磨耐火浇注料一般用于形状规则、材料厚度较厚的部位。
在CFB锅炉耐磨耐火浇注料中，优先选用刚玉、熔融应时、碳化硅等。
其中刚玉耐磨浇注料耐磨耐火性高，适用于炉膛密相区、分离器烟道、回料器等部位；熔融应时浇注料温度低，耐磨性低，但耐热震性更好，适用于点火风道、水冷空气室等结构复杂的部位；碳化硅耐磨浇注料热导率低，耐磨性好，耐磨性好。
；：©褊鸿圜硒i 游海图1耐磨耐火浇注料.耐磨耐火塑料可塑料耐磨耐火塑料具有施工方便快捷、维护简单的优点，适用于材料厚度薄、形状不规则的部位和局部耐磨耐火材料的修复。
刚玉和碳化硅是CFB锅炉常用耐磨耐火塑料的首选。
其中，刚玉耐磨塑料耐磨耐火性能好，适用于炉膛密相区、分离器、屏幕加热面、回料器等部位；碳化硅耐磨塑料导热性高，耐磨性好，适用于分离器靶区等部位。
由于材料性能差异不大，只是施工工艺和维护方法有一定差异，或者在结构复杂的情况下，如遇到结构复杂部位或工期紧张时，可采用同种材质的耐磨耐火可塑料替代浇注料施工。
座@前鸣亮献洪偏翼图2碳化硅耐磨耐火捣打料.轻质保温材料及高温耐磨涂料轻质保温材料体积密度小，导热系数小，保温效果好；根据施工工艺，可分为保温浇注料和保温可塑料两种，一般用作多层结构中的保温材料、耐磨耐火浇注料和可塑料。
由于添加了复合超微粉和添加剂，当耐火性和使用温度与刚玉耐磨浇注料和可塑料相同时，高温耐磨涂料的耐压强度、抗折强度和耐磨性明显提高。
循环流化床锅炉耐火材料选择
循环流化床锅炉耐火材料选择孔令民,曹艳德(山东华聚能源股份有限公司,山东济宁 273500)摘 要 目前国内CF B耐火材料通常采用的品种有:磷酸盐砖和浇注料、硅线石砖和浇注料、碳化硅砖和浇注料、刚玉砖和浇注料、耐磨耐火砖和浇注料,还有氮化硅结合碳化硅产品等。
从使用结果上看,这些材料的使用效果都不很理想。
关键词 CF B 耐火材料 特性 理化指标 评估1 CF B概况CF B与传统煤粉炉不同,炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升,经炉膛上部出口进入分离器,在分离器中进行气、固两相分离,被分离后的烟气经分离器上部出口进入锅炉尾部烟道,被分离出来的固体粒子,经回料阀再返回炉膛下部。
在CF B运行中,含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料,在炉膛-分离器-回料阀-炉膛这一封闭回路里处于不停的高温循环流动中,并在炉内以850～950℃进行高效率燃烧及脱硫反应。
除床料在这一回路中作外循环流动外,床料在重力作用下,在炉内不断地进行内循环流动。
因此,在循环回路的相应部位必然产生严重磨损。
CF B的受热面磨损主要发生在燃烧室下部、炉膛上部出口周围。
由于物料的冲刷磨损造成耐火材料失效、脱落、阻塞排渣口和物料循环回路,使受热面被磨损造成爆管导致的事故是仅次于受热面磨损的第二类大事故。
冲刷磨损是CF B本身的特性,因此要求对CF B耐火材料的选用、施工和检修进行深入分析和了解,设计合理的结构、选择综合性能优异的耐火材料、执行严格规范的施工质量保证体系,以满足抗磨损的要求。
2 CF B耐火材料的特性2.1 耐火材料破坏机理由于温度循环波动、热应力、机械应力造成耐火材料产生裂缝和剥落。
温度循环波动时,由于耐火材料骨料和粘合料间热膨胀系数不同而形成内应力从而破坏耐火材料层,温度循环波动常常造成耐火材料内衬的大裂缝和剥落。
温度快速变化(如启动过程)造成的热冲击可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落。
机械应力所造成的耐火材料的破坏则主要是由于耐火材料与穿过耐火材料内衬处金属件间膨胀系数不同而造成,因此在设计时若不考虑适当的膨胀空间就会造成耐火材料的剥落。
循环流化床锅炉及耐火材料
循环流化床锅炉概述 循环流化床锅炉的结构图 循环流化床锅炉与耐火材料
能源院 热动0602班
1 循环流化床锅炉概述
1.1 循环流化床锅炉燃烧方式
炉膛底部是大量的炽热灰粒和煤粒混合物，燃烧所需 空气经炉膛底部的布风板均匀进入流化床，在流化床中气 流上升速度约2～5m/s，气流将大部分粒子托起，成沸腾 状 ，粒子上下运动，掺混非常强烈，这种现象被称为流化。煤 由给煤机送入炉膛，刚进入炉膛的煤粒很快就与高温床 料 混合，是煤粒迅速加热，干燥着火燃烧。在流化床内平 均 停留十几～几十分钟后有放渣口排出炉膛。
1.2 循环流化床锅炉特点概述
由于流化床热容量大，掺混强烈，粒子停留时间长等因素， 流化床锅炉不但能烧高热之煤，而且其它炉型（如链条炉、煤粉 炉等）不能燃烧的低热值、低挥发分、高灰分的劣质燃料，如劣 质烟煤、无烟煤、煤矸石、油页岩、造汽炉渣等也能在流化床锅 炉内稳定燃烧。流化床锅炉还有环保方面的优点，通过向炉内添 加石灰石或白云石能大大降低烟气中的二氧化硫，方法简便、经 济、高效地解决了高硫煤造成的大气污染问题。而一般的链条锅 炉、煤粉炉的尾气脱硫技术费用昂贵，难于推广，几乎不可能用 于中小型工业锅炉。流化床锅炉燃烧温度900～1000℃，较链条 锅炉、煤粉锅炉都低，抑制了NOX的生成，烟气中NOX含量少，有 利于保护环境。
2.1 循环流化床锅炉外形
2.2 循环流化床锅炉透视
3 循环流化床锅炉与耐火材料
电厂CFBB锅炉炉墙砌筑部分主要分为六大区域： (1)旋风分离器炉墙砌筑； (2)返料器炉墙砌筑； (3)炉膛出口、旋风分离器出口烟道炉墙砌筑； (4)密相区、布风室炉墙砌筑； (5)炉膛过热器、再热器受热面等部位砌筑； (6)床下启动燃烧器砌筑。
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循环流化床锅炉耐火材料的选用
1CFBB的磨损与防护
CFBB以其燃料适应范围广、廉价脱硫、控制污染物排放、燃烧效率高、负荷调节比大和灰渣综合利用等优点，成为清洁燃烧技术的一个发展方向，受到各国普遍关注，是解决节约能源和保护环境两大难题的一条新途径。
从80年代初国内开始开发CFBB，并有一批35t/h、75t/h、220t/h和410t/h的CFBB投入商业运行。
CFBB与传统的煤粉锅炉不同，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，被分离后的烟气经分离器上部出口，进入锅炉尾部烟道，被分离出来的固体粒子，经回料阀再返回炉膛下部(见CFBB防磨位置示意图)。
在CFBB的运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛—分离器—回料阀—炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，并在炉内以850℃～900℃进行高效率燃烧及脱硫反应。
除床料在这一回路中作外循环流动外，床料在重力作用下，在炉内不断地进行内循环流动。
因此，在循环回路的相应部位必然产生严重磨损。
磨损不仅影响锅炉的安全运行，还限制了这类锅炉的一些优点的发挥；磨损给锅炉造成的直接危害是使承受内压的受热面金属管子壁厚减薄直至爆管停炉；磨损使锅炉的运行维护费用增大，机组利用率降低，给用户造成巨大的损失。
磨损是煤或灰粒以某一角度(0°～90°)撞击受热面管子表面，引起冲蚀磨损，造成管子表面金属流失。
冲蚀磨损主要是冲击与切削的作用，而切削是最主要因素，固体粒子作为微小切削工具在相对较软的金属表面上滑动切削出槽沟的痕迹。
磨损是非常复杂的失效过程，不仅受力学原因的影响，同时还与材料、环境、介质等多种因素密切相关。
CFBB受热面管子的磨损是受煤粒子与灰粒子浓度、粒子特性、流道几何形状影响的。
在固体粒子浓度较高区域，磨损主要取决于固体粒子及烟气流与受热面管子的对流运动，磨损与烟气流速密切相关，固体粒子的速度是影响磨损的主要因素，因此严重磨损的部位通常发生在粒子流速突变区域。
CFBB的受热面磨损主要发生在燃烧室下部、炉膛上部出口周围及布置在燃烧室中屏式受热面的下部。
1.燃烧室下部；
2.水冷屏或过热器屏；
3.燃烧室出烟口；
4.分离器出口烟道；
5.分离器；
6.返料装置
目前CFBB的防磨措施多采用敷设较厚的非金属耐火砖、浇注料或可塑料。
根据现已掌握的有关资料，国外早期投入的CFBB和国内的一些CFBB的事故停炉，多数原因是由于物料的冲刷磨损造成耐火材料失效、脱落，阻塞排渣口和物料循环回路，使受热面被磨损造成爆管。
冲刷磨损是CFBB本身的特性，这就要求有关工程技术人员对CFBB用耐火材料的选用、施工和检修有一个深入了解，开发出综合性能优异的耐火材料，并执行严格规范的施工质量保证体系，就能满足CFBB的要求。
2耐火材料失效的原因
CFBB在我国是新生事物，还缺乏经验，特别是大型的CFBB在选用材料上，尚有很多问题需要解决，其中耐火材料的耐磨性问题就是一大难题。
由于各种耐火材料的综合理化性能不同，根据使用部位、用途及锅炉特性不同，合理选择耐火材料至关重要。
从目前有关资料和
使用情况来看，CFBB用耐火材料易出现失效是由多种因素造成的。
冲刷磨损是各种CFBB用耐火材料必须面对的问题，由于锅炉本身的特性，在运行中耐火材料每天要受到燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料的磨损。
煤种不同其化学成分、挥发份和灰份不同，对耐火材料的冲刷速度也不同，热态下对耐火材料的磨损也不同。
另外炉子的大小、设计结构和流速都与冲刷有直接关系，这些问题需要实际试验与论证，才可把冲刷磨损降到最低限度。
锅炉结构特殊部位常常会引起耐火材料的提前失效，尤其是炉膛上部出口及分离器上部的耐火材料在热循环和机械振动共同作用下，经常产生塌落，这些必须从设计、选材和安装上综合考虑解决。
耐火材料随温度的升降，产生膨胀或收缩，如果此膨胀或收缩受到约束，材料内部会产生应力。
耐火材料是非均质的脆性材料，与金属制品相比，由于它的热导率和弹性较小、抗拉强度低、抵抗热应力破坏能力差、抗热震性较低，热冲击循环作用下，耐火材料易先出现开裂剥落终至整体损坏，这是CFBB耐火材料的提前失效又一重要原因。
影响耐火材料热震稳定性的因素是比较复杂的，要综合考虑各个因素的综合影响。
耐火材料的理化性能非常重要，一般来说耐火材料的耐压强度、抗折强度、耐磨性、热震稳定性和重烧线变化是主要的考核指标，同时高温耐压强度指标也要考虑。
特别是一些浇注料在CFBB燃烧温度下使用，不能达到烧结温度而强度较低。
如加入高铝水泥的浇注料，由于钙的带入量增加，常温和100℃干燥后强度达到高峰，但随着温度的升高强度下降，700℃～1100℃时强度最低。
还有许多种耐火材料结合剂须经1200℃以上温度烧结后才有一定强度，在1200℃
以下使用因耐火材料达不到烧结温度而强度很低，因此在CFBB上选用效果不理想。
施工、安装和烘炉不合理也是耐火材料的损坏主要原因之一。
大多数厂家都没有施工和安装的经验，在施工和安装中不能严格按照设计要求和材料生产厂提供的耐火材料施工要求进行监督施工。
一些安装公司也没有CFBB耐火材料的安装经验，按照工业锅炉的砌筑办法和经验进行施工，结果造成安装质量缺陷较大。
还有个别工程为了缩短安装工期提前运行，由于没有达到烘炉要求，使材料中所含的水份未完全转化为水蒸汽逸出，炉子点火运行后耐火材料中的水蒸汽压力超过了材料的拉伸强度时引起衬里分层和崩溃，导致炉子点火不久就引起炉墙大面积塌落。
3CFBB用耐火材料的现状
目前国内CFBB用耐火材料一般按作用可分为三类：耐磨耐火材料的砖、浇注料、可塑料和灰浆；耐火材料的砖浇注料和灰浆；耐火保温材料的砖、浇注料和灰浆。
通常采用的耐磨耐火材料的品种有：磷酸盐砖和浇注料，硅线石砖和浇注料；碳化硅砖和浇注料；刚玉砖和浇注料；耐磨耐火砖和浇注料；最高档的还有氮化硅结合碳化硅产品等品种。
从现有的CFBB的使用结果上看，这些材料的使用效果都不很理想。
根据这些耐火材料的使用情况，我们对耐火材料的性能及成本做如下分析。
磷酸盐砖是经低温(500℃)热处理的不烧砖，通常在1200℃～1600℃范围内使用，它在水泥窑上应用已有多年，早期CFBB的设计材料大部分采用磷酸盐砖和磷酸盐浇注料。
当时国家建材行业制定了一种磷酸铝耐磨砖标准，而其他行业没有制定耐磨材料标准。
尤其CFBB 用耐火材料，更是少有人知道和研究。
由于CFBB是在850℃～900℃范围内运行，在这种温度下，该耐火材料物理性能不稳定，耐磨性能得不到充分发挥。
磷酸盐浇注料的理化性能与砖相同，所不同的是它的施工比较复杂，受环境限制，要求施工人员有一定的专业技术，如施工不当质量不能保证，这已被众多厂家所了解。
虽然磷酸盐材料在CFBB上使用有它的不足，但是它的价格能使各个厂家接受。
硅线石是一种优质耐火原料，通常加入到耐火材料中能使荷重软化温度提高100℃～150℃，耐火材料起变化的温度是1450℃～1600℃，硅线石砖成型烧结温度达到这一温度，因此硅线石砖在CFBB上使用是一种理想的耐磨耐火材料；但是硅线石浇注料因CFBB燃烧达不到这个温度范围，硅线石的耐磨性就不能充分发挥出来，另外硅线石材料本身价格较高，生产出的产品价格也高，增加了使用者的成本，这些影响了硅线石浇注料在CFBB上的推广应用。
碳化硅制品在高温无氧化气氛下，使用具有较好的耐磨性和很好的热震稳定性，在一定温度下烧结其表面能形成一层釉面保护层，根据国内个别使用单位情况了解，对CFBB也不能得到满意的使用效果。
主要原因是CFBB燃烧中带有少量氧化气氛。
从有关CFBB技术的文献中看到，美国也严禁在CFBB中选用碳化硅耐火材料制品。
同时其价格较高，好材料没有得到合理的应用，用户不能产生好的经济效益，也是一种浪费。
刚玉制品在CFBB上的使用品种有白刚玉、高铝刚玉(也叫亚白刚玉)和棕刚玉。
刚玉的主要性能是耐火度高、体积密度高、耐磨性能好，但它的热震稳定性差，这给CFBB使用带来了困难。
根据所了解到的情况，刚玉质浇注料在使用过程中经常出现塌落现象，原因就在于锅炉运行中压火、提火现象较多，较短时间内温度变化频繁，造成耐火材料使用寿命缩短。
另一个因素是锅炉使用温度低，耐火材料达不到烧结温度，耐磨性得不到充分发挥。
有较多用户为解决磨损问题，往往花大价钱选用刚玉材料，结果却得不到好的经济效益。
以上几种CFBB用耐火材料在国内具有代表性，根据对大多数用户使用情况了解，用户反映不一，存在问题较多，主要是各锅炉生产厂家和设计单位选用耐火材料品种繁多，没有统一的标准，其耐磨性能高，与炉子能够达到同周期运行，同周期性检修，并能产生较好的经济价值和社会效益的耐火材料少。
国内早期35t/h、75t/h的CFBB选用的耐火材料，基本上是参照相关行业(如冶金、石化)用耐火材料，但是与冶金、石化行业对耐火材料的高耐火度和高抗渣浸的要求不同，CFBB要求耐火材料具有高温耐磨性和高热震稳定性，施工时要求耐磨耐火材料和保温密封材料分层施工、胶结一体，即重质和轻质、定型和不定型配套施工，生产工艺不同和施工方式不同的耐火材料要求达到相同的指标。