循環(huán)流化床鍋爐為什么要用耐磨的耐火材料？

循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火材料做內(nèi)襯的主要目的是為了保護(hù)爐體鋼殼不被所燃燒的物料沖蝕磨損。

循環(huán)流化床鍋爐燃燒的劣質(zhì)煤含灰量高，飛灰粒子尺寸又大，分離器對(duì)煤灰分離并循環(huán)燃燒，使得煙氣中飛灰濃度很高，這樣就出現(xiàn)了飛灰粒子對(duì)爐內(nèi)受熱面及內(nèi)襯的碰撞傳熱和嚴(yán)重的沖蝕磨損問(wèn)題，所燃燒物料的循環(huán)燃燒路徑：煤粉(一般用粒度0~10mm)和石灰石粉經(jīng)送料器送入流態(tài)化床燃燒室(密相區(qū))，燃料在此區(qū)沸騰燃燒。煙氣上升，經(jīng)稀相區(qū)至分離器入口進(jìn)入旋風(fēng)分離器，粗顆粒下沉經(jīng)回料閥返回燃燒室再次燃燒。煙氣挾帶飛灰上升經(jīng)過(guò)對(duì)流煙道進(jìn)入外置換熱器。耐火材料主要襯砌在燃燒室、頂棚、分離器入口、高溫旋風(fēng)分離器及回料閥等處。

以220t循環(huán)流化床鍋爐為例，各部位耐火材料工作條件下：

(1)密相區(qū)，該區(qū)深度為(220~1530mm，長(zhǎng)2100mm沙狀介質(zhì)(煤粉和石灰石粉))在此沸騰，此區(qū)壓為13818~20580pa，煙氣流速約1.2~1.8m，正常工作溫度820~900℃：

(2)稀相區(qū)，二次風(fēng)口以上的區(qū)域是燃料燃燒的細(xì)顆粒集中處，此處固體物料濃度約12~16kg·m⁻³，煙氣流速1.2~3.1、正常工作溫度930~980℃：

(3)爐頂區(qū)，正常工作溫度850~1100℃，在分離器入口處煙氣流速增值18m·s;

(4)旋風(fēng)分離器，正常工作溫度為850~930℃，旋風(fēng)出口處煙氣流速可達(dá)29m·s⁻¹;

(5)旋風(fēng)分離器出氣總管，此處煙氣含塵量70~530g·m⁻³，正常工作溫度為850-930℃，煙氣流速18m·S⁻¹。

循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)械磨損原因主要有哪些?

(1)煙氣流速。煙氣流速是影響爐內(nèi)壁磨損最主要的因素，研究表明，磨損量與煙氣流速的3次方成正比關(guān)系。煙氣流速的大小直接影響到流動(dòng)飛灰的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和單位時(shí)間內(nèi)沖擊到爐內(nèi)壁的灰粒量。

(2)飛灰濃度。在CFB鍋爐中，飛灰循環(huán)倍率較高的情況下，可以提高燃燒效率，增強(qiáng)傳熱效果，但循環(huán)倍率的高低也確定了爐內(nèi)煙氣中固體顆粒的濃度，因此，較高的循環(huán)倍率將導(dǎo)致含灰煙氣流對(duì)爐內(nèi)壁的嚴(yán)重磨損。如果煤質(zhì)變差，灰分增加，燃煤量也增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，更增加了分離器內(nèi)襯的磨損。

(3)飛灰的撞擊可能性系數(shù)。這與飛灰的顆粒特性有關(guān)，顆粒愈大，撞擊的可能性也愈大。

(4)灰粒磨損特性?；伊Ｄp特性指灰的硬度、溫度、形狀和顆粒大小等的影響。如果灰中多硬性物質(zhì)、灰粒粗大而有棱角，則灰粒的磨損特性增強(qiáng)。

(5)爐內(nèi)壁磨損量大小還受煙氣中飛灰濃度及流速不均勻分布特性的影響。

(6)磨損量大小與受熱面及內(nèi)襯的材質(zhì)有關(guān)。在同等條件下，材質(zhì)耐磨性能越好，則磨損量越小;反之亦然。

按照設(shè)計(jì)要求，該鍋爐平均工作時(shí)間為8600h，每年啟停爐2~10次。每次點(diǎn)火需12~24h，點(diǎn)火后按65℃·h速度升溫至800℃，并保溫8h。爐襯使用壽命要求至少2年。