1、关于CFB锅炉磨损机理及内衬材料选择济南众泰耐火材料有限公司济南众泰耐火材料有限公司循环流化床锅炉结构磨损的概念及评价方法磨损的概念及评价方法磨损的机理磨损的机理CFBCFB锅炉不同部位的磨损锅炉不同部位的磨损影响磨损的因素分析影响磨损的因素分析防磨技术措施防磨技术措施循环流化床锅炉的磨损磨损产生的机理磨损产生的机理1.1.冲击磨损冲击磨损 当固体颗粒沿垂直方向冲击受热面管子时，管子表当固体颗粒沿垂直方向冲击受热面管子时，管子表面出现塑性变形或产生显微裂纹。面出现塑性变形或产生显微裂纹。2.2.切削磨损切削磨损 当固体颗粒以与受热面平行的方向，高速冲刷管当固体颗粒以与受热面平行的方向，高速冲刷
2、管子时，对管子表面产生刨削作用，使管壁变薄。子时，对管子表面产生刨削作用，使管壁变薄。3.3.接触疲劳磨损接触疲劳磨损 气流横向冲刷管子时，管子背面形成涡流，固体气流横向冲刷管子时，管子背面形成涡流，固体颗粒在涡流处对管子背面产生的磨损颗粒在涡流处对管子背面产生的磨损 涡流涡流冲击磨损冲击磨损切削磨损切削磨损接触疲劳磨损接触疲劳磨损CFBCFB锅炉不同位置的磨损锅炉不同位置的磨损1.1.炉膛水冷壁的磨损炉膛水冷壁的磨损 1 1）水水冷壁与耐火材料交界处的磨损；冷壁与耐火材料交界处的磨损；2 2）不规则管壁的磨损）不规则管壁的磨损2.2.炉膛中其他受热面的磨损炉膛中其他受热面的磨损 1 1）悬吊
3、的过热器；）悬吊的过热器；2 2）埋管的磨损；）埋管的磨损；3.3.尾部受热面磨损尾部受热面磨损4.4.外置换热器的磨损外置换热器的磨损 水冷壁管水冷壁管局部磨损严重区局部磨损严重区耐火材料耐火材料炉膛过渡区交界处的磨损炉膛过渡区交界处的磨损漩涡漩涡沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流产生了局部漩涡产生了局部漩涡物料流流动方向转变物料流流动方向转变颗颗粒粒产产生生反反作作用用力力炉炉内内上上行行物物料料流流磨磨损损的的两两个个重重要要原原因因水水冷壁管冷壁管局部磨损严重区局部磨损严重区耐火材料耐火材料炉膛过渡区交界处的磨损炉膛过渡区交界处的磨损炉膛密相区耐火
4、材料卫燃带上部膜式壁卫燃带上部膜式壁磨损图片磨损图片 不规则管子不规则管子-炉膛开孔处弯管磨损区域炉膛开孔处弯管磨损区域颗粒流颗粒流上部磨损较轻上部磨损较轻下部磨损严重下部磨损严重 不规则管子不规则管子-管子焊缝处的磨损管子焊缝处的磨损磨损前磨损前磨损后磨损后耐火材料的磨损耐火材料的磨损1.1.耐火材料的作用耐火材料的作用 1 1）防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧）防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧化腐蚀和磨损；化腐蚀和磨损；2 2）有隔热的作用）有隔热的作用2.CFB2.CFB锅炉使用耐火材料的区域锅炉使用耐火材料的区域 1 1）燃烧室；）燃烧室；2 2）旋风分离器；）旋风分离
5、器；3 3）回料装置）回料装置 布风板上的耐火层布风板上的耐火层 水冷壁上的耐火层水冷壁上的耐火层 水冷壁上的耐火层（密相区）水冷壁上的耐火层（密相区）旋风离器入口处耐火层旋风离器入口处耐火层耐火材料损坏的原因耐火材料损坏的原因 1 1）热应力和热冲击；）热应力和热冲击；炉内温度炉内温度循环循环波动，耐火材料的骨料与粘合剂波动，耐火材料的骨料与粘合剂 以及金属件的膨胀系数不同，从而产生热应力；以及金属件的膨胀系数不同，从而产生热应力；炉内温度炉内温度快速快速变化，产生热冲击，产生热应力变化，产生热冲击，产生热应力 2 2）固体物料的冲刷；）固体物料的冲刷；3 3）耐火材料性质变化；）耐火材料性
6、质变化；碱金属的渗透、渗碳、粘合剂达不到养护要求、碱金属的渗透、渗碳、粘合剂达不到养护要求、烘炉不充分等烘炉不充分等 不同部位耐火材料的损坏不同部位耐火材料的损坏燃烧室中的耐火材料；燃烧室中的耐火材料；炉衬由炉衬由7575150150毫米的致密抗磨浇注料或可塑料毫米的致密抗磨浇注料或可塑料加上相似厚度的保温料构成；加上相似厚度的保温料构成；锅炉运行中的调节、频繁的启停操作都会导致锅炉运行中的调节、频繁的启停操作都会导致在应力下产生裂缝；在应力下产生裂缝；产生裂缝后的温度再反复变化、或床料加在裂产生裂缝后的温度再反复变化、或床料加在裂缝中，会导致耐火层挤压脱落缝中，会导致耐火层挤压脱落 炉膛耐火
7、层的损坏（密相区）炉膛耐火层的损坏（密相区）不同部位耐火材料的损坏不同部位耐火材料的损坏 旋风分离器的磨损；旋风分离器的磨损；分离器入口附近局部磨损严重；分离器入口附近局部磨损严重；分离器的耐火层较厚，运行中温度变化时，容易产生大分离器的耐火层较厚，运行中温度变化时，容易产生大的热应力；的热应力；高温旋风分离器承受较大的热冲击高温旋风分离器承受较大的热冲击 分离器局部分离器局部磨损严重区磨损严重区不同部位耐火材料的损坏不同部位耐火材料的损坏立管和返料器；立管和返料器；膨胀节膨胀节布风装置布风装置返料阀布风板返料阀布风板影响磨损的因素影响磨损的因素1.1.床料的特性床料的特性2.2.物料循环方式
8、物料循环方式3.3.金属受热面壁温的影响金属受热面壁温的影响4.4.受热面的布置方式受热面的布置方式 床料特性的影响床料特性的影响1.1.固体颗粒的流动速度固体颗粒的流动速度2.2.颗粒的大小颗粒的大小3.3.颗粒的浓度颗粒的浓度4.4.颗粒的硬度（灰分多、劣质煤硬度大）颗粒的硬度（灰分多、劣质煤硬度大）5.5.颗粒的密度和形状颗粒的密度和形状6.6.颗粒的成分（硅、铝含量高，磨损性强）颗粒的成分（硅、铝含量高，磨损性强）物料循环对磨损的影响物料循环对磨损的影响物料循环物料循环去分离器去分离器易磨损区易磨损区 防磨技术防磨技术1.1.采用合理的耐火耐磨材料；采用合理的耐火耐磨材料；2.2.采用
9、合理的结构设计；采用合理的结构设计；3.3.对材料表面进行特殊处理；对材料表面进行特殊处理；4.4.运行中防磨运行中防磨主动多阶式防磨技术 用耐火耐磨材料在水冷壁上形成凸台，用销钉和钢筋固定，沿水冷壁高度方向以一定间距水平多阶布置防磨凸台，显著降低了炉膛贴壁流的速度和浓度（贴壁流速度可由8m/s减少到2m/s），保证水冷壁管的耐磨寿命由3个月左右延长到1年以上主动多阶式防磨技术主动多阶式防磨技术 技术特点:主动方式，降低了炉膛贴壁流的 速度和浓度 安装简单方便，不需对炉膛水冷 壁进行大量改造 运行可靠，检修简单方便材料工作表面的特殊处理材料工作表面的特殊处理热喷涂、热处理、电镀等热喷涂、热处理、电镀等 热喷涂是一种材料表面保护和强化的新技术，热喷涂是一种材料表面保护和强化的新技术，以气体、液体以及电弧、等离子弧作热源，将金属、以气体、液体以及电弧、等离子弧作热源，将金属、合金、陶瓷、塑料等粉末加热到熔化或熔融状态，合金、陶瓷、塑料等粉末加热到熔化或熔融状态，借助火焰推力或压缩空气喷射而粘附到工作表面，借助火焰推力或压缩空气喷射而粘附到工作表面，从而形成涂层从而形成涂层火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂流化床锅炉燃烧示意图流化床锅炉燃烧示意图
