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耐火磚知識與新聞

在“W”火焰鍋爐應用的不定形耐火材料

  國內某公司生產的300MW“W”火焰鍋爐是引進美國FW公司技術設計制造的。鍋爐燃用的是無煙煤,無煙煤著火困難,燃盡時間長。針對這一特點,在爐膛結構上,前、后水冷壁在冷灰斗以下形成爐拱,燃燒器布置在拱上,向下噴燃形成“W”火焰,使火焰加長,有利于煤粉燃盡。同時在爐拱區域敷設衛燃帶,保證爐拱區有足夠的溫度,利于煤粉著火。為防止尾部包墻集箱受高速灰粒的磨損,在集箱上敷設耐磨材料。在“W”火焰鍋爐中要求耐火材料的性能一是抗磨性好,高溫下體積穩定性好;二是氣體透過率低,化學惰性高,密封性好,并且對水冷壁衛燃帶區域銷釘傳熱要好。為滿足FW公司提出的材料性能要求,該公司選用了以下幾種耐火材料。
  1、高鋁磷酸鹽結合耐火可塑料
  高鋁磷酸鹽結合耐火可塑料具有整體性強、熱穩定性高、高溫力學性能好等特點,但在爐拱區域施工比較困難。其理化指標:最高使用溫度1650℃;密度(110℃×24h)大于2.70g/cm3;耐壓強度110℃×24h時大于25MPa,815℃×3h時大于30MPa;抗折強度110℃×24h時大于6.3MPa,815℃×3h時大于8.4MPa;燒后線變化率110℃×24h時小于-0.5%,815℃×3h時小于-0.6%;主要化學成分:Al2O3大于82%,Fe2O3小于0.5%,P2O5小于4.5%。其使用部位在下爐膛區域和前后墻爐拱區域。在水冷壁上焊20mm長的銷釘,以固定耐火材料,耐火材料總厚度為25mm(管子外壁算起)。在前后爐拱區,由于讓管,所敷設耐火材料厚度不等,最小25mm,最大200mm,在耐火材料較厚的區域增加<6mm的耐熱鋼筋,以防止耐火材料的脫落。在水冷壁背火面敷設了粘土質超強耐火澆注料。
  但是,液態排渣爐與旋風爐不宜選用高鋁磷酸鹽耐火可塑料或搗打料,這種材料抗渣性、耐磨性差,使用中產生裂縫和剝落,壽命短,修補頻繁。
  2、剛玉澆注料
  FW公司選用的是板狀氧化鋁澆注料,由于國內尚未有理想的板狀氧化鋁原料,進口原料的價格昂貴,故決定采用剛玉澆注料替代。由于“W”火焰鍋爐所燃用的燃料一般是低揮發分、高灰分的低品位煤,含塵的煙氣流對尾部集箱的沖擊及磨損比較嚴重,而剛玉為粒狀,與板狀氧化鋁相比,成型后的致密性和韌性都差一些,中溫強度也有所下降,抗侵蝕的能力也較弱,但是通過增加微粉(AI2O3)比例,可以提高致密度,有效地控制中溫強度的下降,增加材料的耐磨性。
  剛玉澆注料的理化指標:最高使用溫度1815℃;密度(110℃×24h)大于2.76g/cm3;耐壓強度110℃×24h時大于50MPa,815℃×3h時大于40MPa;抗折強度110℃×24h時大于8MPa,815℃×3h時大于5.5MPa;燒后線變化率110℃×24h時小于-0.2%,815℃×3h時小于-0.3%;主要化學成分:Al2O3大于92%,CaO小于4.5%。
  其使用部位在尾部包墻集箱,此區域煤粉粒子濃度大,煙氣速度高,集箱易受磨損。在集箱上焊V形銷釘,以固定耐磨材料,耐磨材料厚度為60mm。
  上述2種不定形耐火材料已在山西陽泉第二發電廠(2×300MW)、河北上安電廠(2×300MW)“W”火焰鍋爐上使用,現場施工反映良好,鍋爐投運后使用效果良好。


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