循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯澆注施工探討

余衛(wèi)

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐（CFB）爐襯的基本作用在于對(duì)鍋爐進(jìn)行防磨耐火保護(hù)與絕熱保溫，從而提高鍋爐和電廠(chǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。本文主要從鍋爐內(nèi)襯施工的各個(gè)施工環(huán)節(jié)、各關(guān)鍵作業(yè)面質(zhì)量控制入手，提出切實(shí)保障澆注施工質(zhì)量的各項(xiàng)管理及施工措施，為實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)襯施工成為優(yōu)質(zhì)工程，保證鍋爐安裝質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋（CFB）;鍋爐內(nèi)襯防磨;質(zhì)量控制;優(yōu)質(zhì)工程

1 概述

循環(huán)流化床鍋爐（CFB）是一種高效、清潔的新型燃燒鍋爐，與其它類(lèi)型的鍋爐主要區(qū)別在于燃燒方式的不同，爐內(nèi)物料呈流化狀態(tài)，燃料及脫硫劑經(jīng)多次循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行低溫燃燒和脫硫反應(yīng)，使機(jī)組能達(dá)到低排放、高燃燒效率、脫硫效率，又具有燃燒煤種適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、灰渣易于綜合利用等顯著優(yōu)勢(shì)。CFB鍋爐由于燃料顆料直徑較大，且爐膛內(nèi)物料濃度是煤粉爐的十到十幾倍，鍋爐運(yùn)行中的磨損比常規(guī)鍋爐大得多，因而決定了鍋爐內(nèi)襯防磨耐火澆注施工在循環(huán)流化床鍋爐安裝過(guò)程中的獨(dú)特作用和重要地位。爐襯施工質(zhì)量的好壞是整個(gè)工程安裝質(zhì)量的決定性因素之一，直接影響鍋爐長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

我公司承擔(dān)的馬來(lái)西亞巴林基安項(xiàng)目為1044t大型循環(huán)流化床鍋爐，配套30萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組。該工程既是我公司負(fù)責(zé)安裝的容量最大的循環(huán)流化床鍋爐，又是屬于海外工程。其整體安裝及爐襯施工質(zhì)量代表著中國(guó)能建湖南火電公司的信譽(yù)。

2 以往工程施工存在的問(wèn)題

因同類(lèi)型鍋爐施工經(jīng)驗(yàn)不足，施工技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)缺乏等原因，對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工過(guò)程質(zhì)量控制等因素管理不細(xì)致，導(dǎo)致?tīng)t襯施工整體質(zhì)量不盡如人意：

（1）對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)未進(jìn)行詳細(xì)審圖，未能發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)部位和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)不合理和設(shè)計(jì)遺漏的地方，并加以提出設(shè)計(jì)優(yōu)化建議。

（2）施工前未辦理完整的各方會(huì)簽的工序交接單，未及時(shí)清除對(duì)爐襯施工有影響的臨時(shí)部件。

（3）未對(duì)鍋爐受熱面、旋風(fēng)分離器相關(guān)銷(xiāo)釘、托架、錨固件、門(mén)孔等標(biāo)高位置和安裝要求進(jìn)行詳細(xì)檢查校對(duì)，部分銷(xiāo)釘、錨固件未滿(mǎn)焊牢固。

（4）現(xiàn)場(chǎng)水電交通運(yùn)輸各力能條件供應(yīng)不充分，未設(shè)置防潮、防水、防高溫）等設(shè)施。

（5）技術(shù)質(zhì)量管理人員未深入各工序管理環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證、驗(yàn)收，管控不到位，施工質(zhì)量難以得到保證。

3 鍋爐爐襯施工管理及技術(shù)質(zhì)量措施

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

鍋爐內(nèi)襯施工前及時(shí)組織專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行圖紙會(huì)審，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

如：施工部位：爐膛出口頂、分離器進(jìn)口煙道頂、分離器頂、分離器錐體;原圖紙：耐磨耐火可塑料，優(yōu)化設(shè)計(jì)后：鉻鋼玉可塑料，優(yōu)化前差異：提升材料的抗磨性能。

3.2 安裝完成后的注意事項(xiàng)

施工部位的鋼結(jié)構(gòu)、受熱面、爐墻金屬件及其他裝置的安裝完成（包括制造廠(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫的嚴(yán)密性檢查、風(fēng)壓和水壓試驗(yàn)），經(jīng)驗(yàn)收合格，工序交接手續(xù)辦理到位。凡對(duì)爐墻施工有影響或施工后未拆除的臨時(shí)金屬構(gòu)件（如拉筋、支撐等）應(yīng)全部清除，以避免高溫下金屬件的膨脹應(yīng)力對(duì)耐磨耐火澆注層造成局部破壞。對(duì)鍋爐受熱面、旋風(fēng)分離器相關(guān)銷(xiāo)釘、托架、錨固件、門(mén)孔等標(biāo)高位置和安裝要求進(jìn)行檢查校對(duì)，仔細(xì)檢查各金屬錨固件是否滿(mǎn)焊牢固及布置間距是否符合要求，達(dá)不到要求的一律要求補(bǔ)焊及增加銷(xiāo)釘數(shù)量，直到符合質(zhì)量要求為止。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)條件

總電源接到鍋爐各層電源箱，鍋爐頂部布置一個(gè)10m3貯水箱，保證澆注施工期間水源不間斷。施工材料全部用集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)至組合場(chǎng)。道路暢通，保證運(yùn)料車(chē)能從組合場(chǎng)到達(dá)電梯口。在鍋爐分離器出口煙道、分離器入口煙道、回料閥及鍋爐12層共設(shè)置4個(gè)材料堆放及攪拌加工場(chǎng)所，采用電梯、小推車(chē)及0.5卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)合保證施工用料的連續(xù)供應(yīng)。

3.4 堆放場(chǎng)地

鍋爐材料堆放場(chǎng)地，要求考慮施工的季節(jié)性，做好防雨、防潮。施工用水必須潔凈，要求PH在6.5～8.5之間，嚴(yán)禁使用咸水和帶懸浮物的其它用水。施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫在+5～+34℃為最佳，如氣溫過(guò)高應(yīng)采取降溫措施。

3.5 施工工藝及質(zhì)量保證措施

各部位施工工藝及要求：（1）爐膛下部密相區(qū)。鍋爐運(yùn)行時(shí)，爐膛內(nèi)部氣、固兩相的流動(dòng)工況極為復(fù)雜，在爐膛下部區(qū)域的物料濃度很高，大量的回混物料嚴(yán)重地沖蝕著四周壁面，為防止該區(qū)域受熱面的磨損，該區(qū)域至水冷布風(fēng)板四周水冷壁范圍內(nèi)需要做防磨處理：爐膛密相區(qū)（未開(kāi)孔區(qū)）設(shè)計(jì)為單層鉻剛玉耐磨澆注料+鋼纖維，厚度80mm（自管中心計(jì)）;爐膛密相區(qū)（開(kāi)孔區(qū)）設(shè)計(jì)為特種耐磨耐火澆注料+鋼纖維，厚度80mm（自管中心計(jì)）。

（2）爐底布風(fēng)板。該區(qū)域內(nèi)襯材料要求：水冷布風(fēng)板由連接兩側(cè)水冷壁微傾斜的管子加扁鋼組成的膜式壁與焊于其扁鋼上的大量布風(fēng)管構(gòu)成。運(yùn)行中不斷有新的燃料和石灰石送入爐內(nèi)，有回料閥的回料和床內(nèi)大量物料的回混，使布風(fēng)板受到大量高溫床料的沖蝕，為防止?fàn)t底布風(fēng)板被強(qiáng)烈磨損，水冷布風(fēng)板需要做耐磨材料。布風(fēng)板區(qū)域設(shè)計(jì)為單層鉻剛玉耐磨澆注料+鋼纖維，厚度漸變;四周設(shè)計(jì)有凸臺(tái)。

（3）水冷旋風(fēng)分離器。本項(xiàng)目采用汽冷式的旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器是循環(huán)流化床鍋爐最重要的部件，其性能的好壞直接影響鍋爐的性能，分離器筒體部位工作溫度900℃左右，煙氣流速高（25m/s），灰濃度高，磨損嚴(yán)重，特別是靶區(qū)（入口弧向約120°范圍）更為嚴(yán)重，旋風(fēng)分離器靶區(qū)采用碳化硅耐磨澆注料+鋼纖維，厚度60mm（自管中心計(jì)）;分離器筒體非靶區(qū)采用鉻剛玉耐磨澆注料+鋼纖維，厚度60mm（自管中心計(jì)）;分離器錐段及頂部采用鉻剛玉可塑料，厚度60mm（自管中心計(jì)）;分離器中心筒出口膜式壁部位采用自流式剛玉澆注料+鋼纖維。分離器施工可塑料區(qū)域，采用搗打方法施工，切忌超厚分層。

4 結(jié)語(yǔ)

爐襯是CFB鍋爐不可缺少的組成部份，性能和結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接影響鍋爐的安全、正常運(yùn)行，因此，合理的爐襯結(jié)構(gòu)和良好的施工及養(yǎng)護(hù)、科學(xué)的運(yùn)行及維護(hù)，是保證鍋爐機(jī)組正常運(yùn)行的必要條件。優(yōu)良的鍋爐內(nèi)襯施工質(zhì)量將有效的提高鍋爐和電廠(chǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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