CFB锅炉炉墙内砌筑施工技术

CFB锅炉炉墙内砌筑施工技术

郑奕锋

（中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东广州510000）

摘要：现代社会生活与生产都离不开电力的支持，但是在火力发电的过程中经常会因为煤炭燃烧而造成空气污染，许多的火力发电厂纷纷改用循环流化床锅炉技术进行施工。本文通过对循环流化床锅炉炉墙内砌筑施工技术进行深入的分析，总结了循环流化床锅炉施工的具体策略和质量控制方法。

关键词：循环流化床；炉墙砌筑；施工技术

循环流化床作为一种高效低消耗低污染的环保燃煤技术，能够通过对炉膛内部大量的物料进行充分的燃烧，并且将产生到的烟气携带到炉膛上部，通过炉膛出口处的旋风分离器将物料与烟气进行隔离，确保整个烟气的空气质量得到强化。通常情况下，锅炉的烟气流速非常快、灰尘浓度比较高，导致对炉墙冲刷非常明显。在炉墙砌筑的过程中，必须要确保整个施工质量得到有效控制，这样才能够保证锅炉正常稳定的运行。

在循环流化床锅炉中，经破碎筛分后的锅炉燃料和起脱硫作用的石灰石送入炉内后，在一、二次风作用下产生流化沸腾燃烧沿炉膛上升，热量传递到水冷壁和炉内悬吊屏，然后继续上升经炉膛出口分别进入后侧的旋风分离器，燃烧后的烟气在旋风分离器中进行气固两相分离，未被分离的高温烟气经分离器上部出口进入出口烟道去锅炉尾部烟道，被分离下来的固体粒子经回料器再返回炉膛下部。在循环流化床锅炉的运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛—旋风分离器—回料系统—炉膛这一封闭的回路里处于不停的高速循环流动中，在炉内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，沿炉内四壁不断地进行内循环。因此，在循环回路的相应部位必须采取可靠的防磨措施，以防止循环回路中产生的严重磨损，在炉墙砌筑的过程中，必须要确保整个施工质量得到有效控制，确保锅炉长期、安全运行。

燃料中的灰分和石灰反应产物一部分由烟气携带离开锅炉，另一部分烟气带不走较粗颗粒通过底渣排放离开锅炉，灼热的底渣进入位于炉膛下部的滚筒式水冷冷渣器，冷却后排入排渣系统

一、循环流化床锅炉的主要结构

循环流化床的结构包括锅炉炉膛、旋风分离器以及尾部对流烟道共同组成整个炉膛，通过运用模式，水冷壁的构成，来确保整个锅炉形成一个主循环回路。

循环流化床各部位的材料结构件[1]。

图1循环流化床主要浇筑区域

在循环流化床中，包括点火装置部分和水冷装置，其中砌筑的主要部分有炉膛、分离器进出口烟道、旋风分离器、回料系统、后烟井和点火风道，锅炉点火装置主要以床下油点火为主，通过这样的点火方式不仅能够快速提高锅炉内部的温度上升速度，还能够保证瞬间温度直接升至1400℃左右，在如此高的温度下，如果不能够确保锅炉的材料具有良好的耐火耐燃烧特性，很容易发生脱落问题而造成锅炉运行受到严重影响，在点火装置施工材料选择的过程中，应该采用磷酸盐耐火混凝土为主，而鼓风装置以及水冷室，因为经常会受到高温床料的冲刷，所以要确保不封板，选择具有耐高温，耐腐蚀性能的隔热材料，在风室内部和水冷风室内，通常工作温度维持在900℃以上，而正常运行的过程中，温度主要在170℃左右，并不会对整个室内造成磨损，但是风室内部的温差变化较大，所以要确保整个风室内部采用稳定性能高，抗震效果好的材料，否则很容易发生脱落的情况

二、施工方案

在对循环流化床进行施工的过程中，必须要根据外置床、旋风分离器和炉膛等不同部位进行重点管理，其中外置床作为整个循环流化床最重要的施工部件很容易导致锅炉整体的水压试验受到影响，在施工之前必须要确保热面管排安装完毕之后，才能够对整个外置床的炉墙进行工作，目前整个循环流化床锅炉的外置床空间都非常小，所以不能够预留墙体通过在周围的墙壁浇筑。完成吊装管排的方式，则必须要严格按照说明书的规定，对整个墙体进行预留处理，当外置床顶部吊板安装完成之后，在进行内部浇筑工作，会严重导致施工困难，所以在这样的情况下可以积极采用卷扬机，将整个外置床下部，作为材料堆放的临时场地，方便整个锅炉墙体安装[2]。

在旋风分离器和分离器进出口烟道施工时，一定要认真加强对循环流化床旋风分离器，进行严格的施工质量控制，因为在这一部位整个工作环境非常的复杂，经常会受到高温颗粒的冲击，引起整个旋风分离器磨损情况，所以在施工期间，最主要的就是利用砖砌结构，并且采用耐磨耐火材料进行浇注，提高旋风分离器耐磨损、耐消耗的性能。

在分离器进出口烟道设计的过程中，最主要的就是保证分离器上部开孔位置，能够方便垂直运输机的材料运输工作，所以可以在分离器内部安装一台卷扬机，直接将保温模块和耐火砖通过卷扬机，进行垂直运输，在分离器出口位置也可以采用卷扬机的方式来保证材料的垂直提升。在循环流化床炉膛设计安装的过程中，整个燃烧室的断面呈现出长方形的特点，下部分成裤衩腿结构，并且包括两个风室和两个布风板，在实际运行的过程中必须要有新的燃料和石灰石送入到整个炉膛内部，经常会对整个炉膛造成严重的高温充实，所以在炉膛浇注时，必须选择高温耐火耐磨的材料进行浇注[3]。

图2不锈钢龟甲网

三、施工中的重点和难点

在循环流化床施工的过程中，不仅要确保整个炉强的耐磨性和耐高温性，必须要加强对炉墙的严密性进行管理，如果不能够很好的确保炉墙自身的密闭性，就无法起到如烟隔离的效果，所以在施工时，最主要的就是加强材料控制，确保耐火耐磨材料在运输存储的过程中，不受到外界环境因素的干扰，保证材料自身的性能得到有效增强，在膨胀缝施工时，必须严格根据施工图纸的说明，预留膨胀缝，并且保证膨胀缝的误差为-1-2mm左右，在施工的过程中要严格对膨胀缝进行全面的检查，在膨胀缝施工的过程中也应该避免在缝隙内部预留板桥或者是其他泥浆、碎砖等杂质，保证膨胀缝的填料类型和材料厚度都符合设计要求，在膨胀缝填料的过程中，必须要保证密实填料不能够出现松动脱落的问题。否则很容易导致膨胀缝的密闭性受到影响。

四、循环流化床锅炉受热面产生磨损的问题分析

（一）循环流化床锅炉炉膛水冷壁的磨损

由于循环流化床锅炉为了能够提高蒸发的受热面，只在炉膛的下部设置水冷壁，这样就使得水冷壁与耐磨材料之间的过渡期气流速度明显加快，导致颗粒的流速增加，影响了均匀磨损的情况，导致在循环流化床锅炉炉膛水冷壁磨损问题严重。在循环流化床锅炉炉膛的入口门圆孔以及观火孔位置也会产生不规则的管壁磨损效果[4]。

（二）循环流化床尾部对流烟道受热面的磨损

循环流化床的流延到受热面，包括空预器、过热器以及洗煤气的这些受热面在与旋风分离器的后面，自身的磨损效果锅炉磨损效果并没有明显的差别，但是因为尾部设计不够合理，这样也会造成分离器自身的运行效果，无法控制飞灰颗粒而进入到炉膛受热面，这样就导致整个炉膛受热面的烟气和飞灰浓度非常高，造成受热面的磨损加剧。

（三）循环流化床锅炉耐火材料磨损

在锅炉炉膛的分离器顶部旋风筒以及烟道处这一部位会产生非常明显的磨损区域，这是因为烟气在旋转的过程中造成物料方向发生变化，而且整体的颗粒密度会变大变粗，同时这一区域的耐火材料以及温度分布不够均匀，在超高温的状态下也会造成衬里材料产生明显的裂缝，最终使得耐磨材料破坏。如果有大量的。高温材料进入到循环流化床锅炉膨胀节很容易造成膨胀结节，耐火材料摩擦力增加也会导致温度快速升高而产生剧烈的磨损，如果没有及时有效的处理，甚至还会导致金属物件严重损坏。

五、影响锅炉磨损的主要因素

笔者结合实际的工作经验，通过对循环流化床锅炉炉膛受热面磨损的问题进行分析，总结了造成锅炉磨损的主要原因，包括燃料的特性以及床料颗粒状态，通常情况下由于循环流化床可以适应多种类型的煤种，在燃料选择的过程中，对质量控制的效果并不理想，造成劣质煤、木材、煤矸石、固体垃圾等都填入到循环流化床锅炉内部，而这些不同燃料会产生不同的颗粒，影响了均匀磨损的效果，导致循环流化床受热面磨损问题严重。床料颗粒主要以砂为主，这样就使得带有棱角的颗粒磨损性能要超过类似球形的颗粒，在循环流化床锅炉运行的过程中，主要以砂作为床料，随着时间的流逝，床料的球形度会不断提高，但是受热面的磨损效率却并没有得到有效的控制。

六、循环流化床锅炉受热面防治措施

（一）主动防治技术

通过对循环流化床锅炉炉膛受热面产生的原因进行分析，能够明确燃煤的粒径大小和煤粉的质量会直接造成锅炉受热面产生磨损严重的情况，为此必须要主动的控制燃煤粒径大小。通过设置燃煤堆放点控制燃料。初选确保整个燃煤的粒径符合标准，另外还要利用破碎机和高幅筛的方式来控制燃煤粒径。煤粉的整体质量也会造成流化床锅炉受热面出现磨损的情况，如果煤质较差，则燃煤量与灰分变化没风量变化成正比，要加强对煤粉的质量控制在锅炉运行的过程中，必须要及时的将多余的灰量进行排放，并且利用溢流灰的方法，避免对整个循环流化床造成影响。

（二）被动防治技术

要加强材料防磨技术的改造与创新，比较常见的耐磨喷涂技术包括真空离子喷涂、电弧喷涂以及火焰喷涂等相关技术。通过电弧喷涂能够确保金属丝进行融化，并且在事先处理过的锅炉表面进行喷涂，能够保证整个锅炉的耐腐蚀性和耐磨性。可以确保锅炉的磨损情况得到有效控制，结构防磨技术就是要加强对锅炉炉膛的结构设计进行优化，通过让管道在粒子向下流动台阶消除，能够避免锅炉炉膛在交界位置出现过度磨损的问题[5]。

七、结论

本文通过对循环流化床炉内内墙砌筑施工技术进行分析，详细的介绍了循环流化床的具体锅炉施工方案以及施工过程中的重难点，并且对循环流化床锅炉受热面出现磨损的问题进行分析，确保对整个循环流化床施工工艺进行有效控制，保证电力企业自身的经济效益得到有效提升。

参考文献

[1]冯颖,姬俊.循环流化床电厂燃料的三级筛分方案研究[J].四川电力技术,2017,40(05):91-94.

[2]许霖杰.超/超临界循环流化床锅炉数值模拟研究[D].浙江大学,2017.

[3]张占权.浅谈130t/h循环流化床锅炉安装施工技术[J].建材与装饰,2017(36):230-231.

[4]武耀峰.锅炉安装工艺及施工技术的应用[J].建材与装饰,2017(33):28-30.

[5]龙翼川.循环流化床锅炉联合脱硝技术改造工程实践[J].化工管理,2017(14):122-124.