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關于新型防磨材料“藍泥”在三星化工有公司熱電廠CFB75T/H上的應用

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關于新型防磨材料“藍泥”在三星化工有公司熱電廠CFB75T/H上的應用

發布日期:2017-07-04 作者: 點擊:

一、現實概況

安徽三星化工有限責任公司熱電廠2#爐裝備濟鍋CFB75t/h 鍋爐。投產于2006年10月份,設計年運行約6600小時。使用燃料為80%褐煤,發熱值3500大卡。投產幾年來,目前鍋爐發現問題比較多……。最為嚴重的是爐膛內自澆注料與水冷壁過渡區出現大面積的磨損,區域高度約2.0米,爐膛四角更相當嚴重。在屢次實施防磨措施處理后,還是沒有明顯效果情況下不得已采取非常的辦法焊接了2.5米高防磨瓦。但從國內目前使用防磨瓦的鍋爐都不盡人意,首先其影響鍋爐出力(因為傳熱系數影響)由于防磨瓦的材質、密合度、焊接系數、膨脹系數等都很難穩合,故防磨瓦的脫落已成為習慣性的事實,每次大小修都發現相當嚴重。所以這樣不僅增加勞動強度,而且也增加檢修費用,更重要的是影響正常的運行生產,為此廠家也曾多次對其防磨措施進行探討,沒有合適有方法。為此、特建議采用連云港晟源科技有限公司發明的藍泥十噴涂相結合的方法方式來解決。這樣方法方式目前在國內經過數十臺鍋爐上使用反映很好。

二、原因分析

  由于循環流化床鍋爐所進入爐膛的原煤顆粒質量大小不同,而受到一次風的風壓是基本一致的,于是就在爐膛內呈現出放“煙花”狀的燃燒模式,由于質量不同,部分燃燒顆粒受引風機作用被煙氣帶走進入旋風分離器分離后再進入爐膛循環燃燒,其他輕質一點的燃燒顆粒就被一次風吹到爐膛的稀相區后在不同的落點著落后順著水冷壁下滑(稱為貼壁灰),而質量大的燃燒顆粒以同樣的方式落到衛燃帶處(密相區),因為貼壁灰是自上而下,且灰密度越來越大以重力加速度的形式反復地沖刷著水冷壁管,這樣就出現了衛燃帶處水冷壁管嚴重磨損的產生。其次,在循環流化床鍋爐的運行中,風量的調整也相當重要,一般來說一次風的風量一般為55%—70%,一次風的風速為2.55m/s—5m/s,爐膛出口風速為20 m/s,風速的大小與磨損量呈成立方關系,但要真正科學調節好這一關系,也相當有難度的。

  針對磨損的重災區域——衛燃帶的磨損,現用戶普遍采用的是將澆注料與水冷壁接觸部位的水冷壁管由“直管式”改為“彎管式”,目前新鍋爐出廠設計就是讓管式,讓管從某些程度上也確實避免原來非讓管式時澆注料平臺造成的“渦流”磨損。另外就是在讓管以上水冷壁一定的高度范圍內采用電弧噴涂來減少快速下滑的燃燒顆粒對衛燃帶處的整體磨損。

  但是,電弧噴涂防磨施工也有一定局限性,不是萬能的,有著受工藝及環境影響。首先噴砂前要確保管壁間鰭片焊縫打磨平整,管壁或鰭片磨損的部位要求焊補后打磨平整,確保無明顯的“凸”焊點,因為有焊點“凸”出就極易造成局部水冷壁管的磨損加劇(由于焊材與基材材質的差異,在同樣的界面上磨損的程度是不一樣的),更何況噴砂要求細致嚴密,不留盲點,以確保原有噴涂層不剝皮、脫落。其次,在噴涂層上部30cm—20cm位置,噴涂時要依次減少噴涂遍數,以達到平滑過渡,防止運行中出現新的小平臺造成新的“渦流”磨損。在下一個防磨周期,再進行電弧噴涂防磨時,由于新老噴涂絲材材質有異且不易噴砂等原因影響,新老噴涂層很難結合,極易造成剝皮脫落現象的發生,往往重復采用電弧噴涂防磨的循環流化床鍋爐,防磨效果均不太理想,另外電弧噴涂施工還存在受天氣濕度影響施工質量,對局部磨損嚴重部位電弧噴涂很難做到完美。因為噴涂層一旦過厚就會爆皮脫落,還有就是電弧噴涂施工環境惡劣、工藝復雜、等諸多不利。

三、藍泥特點

  根據水冷壁貼壁灰自上而下灰的密度越來越大,并以加速度快速下滑的方式沖刷磨損水冷壁管,致使壁管整體減薄或局部磨損嚴重直至爆管(爐膛的四個角灰量相對大,磨損尤為嚴重)。設法讓貼壁灰改變它的運行軌跡是解決這一問題的根本所在,我們用多重攔截貼壁灰的方式來減少磨損量以達到延長防磨周期目的。經過無數次的論證實踐,我們采用進口防磨材料“藍泥”,根據水冷壁管磨損情況,且充分考慮了鍋爐受熱面等問題后,在爐膛四周做間隔高度不同的防磨裙帶,(見圖例)裙帶的間隔高度為50cm—200cm之間,裙帶的施工高度為10cm,并可將防磨裙帶做到爐膛稀相區,如此以來,自由下滑的燃燒顆粒的正常運行軌跡受裙帶的多重攔截作用被重新卷入爐膛的中央燃燒區,有效的降低了管壁的整體磨損,實踐證明,根據磨損情況和爐膛高度,一般做防磨裙帶3—6道為宜,局部磨損重災部位及爐膛四角等,可在裙帶間隔區間內另加設裙帶效果更佳,此種防磨技術首次投資遠低于電弧金屬噴涂,且防磨周期過后如有需要,只需簡單修補即可,后續防磨投資更是大為降低。具體優點:

  ①、施工周期短、簡單、安全、無需支架模板,所用“藍泥”無需烘爐,可直接點火升壓(尤其適用于不易長時間停爐的自備電廠)。

  ②、藍泥防磨施工無需對壁管進行表面處理,施工不損傷基材。

  ③、裙帶上部與水冷壁接觸部位采用較為科學的施工工藝,基本消除在此形成的渦流磨損。

  ④、對爐膛四角及局部磨損重災部位可另外加設裙帶,施工方便、可靠易行。

  ⑤、防磨投資少,維護成本極低。

  ⑥、防磨效果好,對讓管式鍋爐非常適用。

四、措施建議

  1.根據2#爐水冷壁管過渡區和四角的磨損情況,且充分考慮了鍋爐受熱面等問題:

  ①建議在爐膛內水冷壁四周做三道防磨裙帶,其中第一道覆蓋 在磨損嚴重區域的上方(自過渡區根部計高度約0.6~0.7米),第二道距第一道0.9米,第三道距第二道1.2米,裙帶的施工寬度為10cm,厚度1cm。此方案整體保護水冷壁四周的高度為2.8米。其次四角可做高三以上。(根據實際情況定)

  ②可保留原來護瓦,采取另加設裙帶或者采用裙帶邊沿側滑施工工藝的方式。

  ③、其他另外局部磨損重災部位等,可另引加設裙帶。

  ④、裙帶中間的部位,采用(保留)電弧金屬噴涂保護,由于有裙帶的保護,電弧金屬噴涂層的使用期限可延長至少2個周期以上。

  2.施工時間:在搭建好不同位置的工作臺情況下,不超過22個小時(按三個工作日計)。

  3.藍泥的特性及性能指標另見說明書。

  4.在甲方掌握了施工工藝之后(極其簡單),今后的施工維護費用將大大節省。

五、施工工藝

   a.銷釘焊接<

  水冷壁管的焊接銷釘應采用流化床鍋爐專用銷釘,長度為2.5cm,也可根據施工藍泥厚度,適當加長或縮短。焊接前應將壁管及翼板上的澆注料痕跡除去。焊接時應由一人用專用工具持住銷釘,另一人焊接,銷釘應適當向上向外傾斜,貼近管壁,焊接銷釘應采用左右交叉式排列,每相鄰的兩個銷釘的間距約為2cm左右。銷釘焊好后,應將其周圍的焊渣除去,并用毛刷將焊接部位清掃干凈。

  b.施工工藝

  藍泥施工前應用毛刷將澆注料(或其他耐火材料)與壁管結合部位仔細清掃干凈,使其縫隙中不能留有一點灰塵,也可用噴水壺沖洗,然后再用濕布擦拭干凈。將藍泥用干凈的泥刀切片,新鮮的一面貼于壁管上,然后用橡皮錘搗打堅實,壁管前側不應搗打過厚,一般應在1cm左右,管板部位應以覆蓋銷釘為宜。搗打應用力均勻,密實,不應有明顯的接縫,藍泥與施工面之間不應留有氣體,搗打次數至少在五次以上,直至料胚表面出現濕潤為止。搗打過程中應經常用濕布擦拭橡皮錘,以免工具與藍泥之間出現粘連現象。下部與壁管結合部位應盡量填平,使之有一個較我方在接到通知后48小時內到達現場免費進行補修噴涂。

六、質量保證

  1.由于實行多級攔截,使煤灰顆粒表觀加速度有明顯減慢。

  2.水冷壁管貼壁灰的終端速度的粘著磨損及沖損高強度磨損力皆為軟著落。

  3.充分考慮鍋爐受熱面,因該材料具有傳熱快速特點,不影響鍋爐發熱量。

  4.施工表面層未有凹凸現象,整體修繕美觀,邊緣平滑。

  5.綜合磨損損失率降低50%,原則上三年內無需再進行噴涂處理(除極少量缺損外)。


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