[發明專利]大型循環流化床鍋爐的國產化爐襯結構

有效

• 申請號: 200710055139.6
• 申請日: 2007-09-11
• 公開（公告）號: CN101387408A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 李朝俠;黃河
• 申請（專利權）人: 李朝俠
• 主分類號: F23M5/00
• 分類號: F23M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業爐窯的爐襯結構，特別是涉及一種大型循環流化床(以 下簡稱CFB)鍋爐的國產化爐襯結構，是對現有CFB鍋爐爐襯結構的改進，屬于 工業爐窯的材料設置、結構設計及筑爐技術。

背景技術

大型CFB鍋爐是電力工業一種專用爐型，其制造技術由幾大鍋爐廠分別從 各國公司引進，所以，其爐襯設計和安裝砌筑工藝都無一例外帶著引進方的技術 特點和地域特色，特別是大噸位的循環流化床鍋爐的生產和推廣，更是近幾年的 事情。大型CFB鍋爐具有適用煤種廣、高效、節能、環保四大特色，但依引進 技術而設計的爐襯磨損特別嚴重，損毀發生最多的部位和現象有：(1)落煤口下 端和出口下部爐膛部分以及周邊二次風口區爐襯，被挖損吃透；造成露管爆管的 問題。(2)；返料斜管下斜面和出口下部爐膛轉角爐襯，被挖損出深坑：(3)爐膛后 上部煙氣出口與旋風筒煙氣入口之間的水平煙道段的雙側爐墻和爐頂，出現磨 損.變形，倒塌及脫落。(4)旋風筒頂和混合室頂爐襯的變形脫落。(5)風室頂爐 襯的變形脫落。(6)點火器保護爐襯的變形脫落。(7)旋風分離器側壁爐襯變形 的磨損開裂和局部坍塌。(8)返料閥的損毀。(9)旋風分離器中心簡與爐頂和上 升煙道爐墻分離，中心筒變形甚至脫落。經研究分析，本發明人發現爐襯損毀的 主要原因如下：

1.鍋爐本體建筑很高，高徑比在9∶1-7∶1之間，爐體結構差異顯著，用 料不同，各部位荷重方式也不同，解決不好運行的引起爐體各部分振蕩。

2.膨脹率不同，形變也不同，造成爐襯與鋼體的結合性能很差，爐襯不耐 磨損。

3.鍋爐結構變化復雜，爐內的高灰分高速渦流在結構變化處沖擊磨損程度 尤其嚴重，而且每個結構變化處也是爐體的易泄漏點。

4.鍋爐開停爐速度很快，由于鋼結構與爐襯的脹縮率和脹縮速度差別很大， 因此極易被撕裂損毀。

5.爐體由鋼結構與爐襯材料結合，爐襯材料在鍋爐投運初期強度最差，極易 被撕裂沖刷，鋼結構起不到應有的作用。

6.鍋爐運行中，高灰分含SO₂氣流高速沖刷，加上后期挾帶在氣流中的損毀 爐襯顆粒硬度極大，爐襯受磨損程度加劇。

綜上所述，現有大型CFB鍋爐爐襯材料抗磨性能差是由于我們引進的是國 外技術，帶有引進方的特點，并不適應我國耐火材料發展的現狀，國內還沒有 研制出完全適合大型CFB鍋爐的配套耐火材料，因此，研究開發出大型CFB 鍋爐的國產化爐襯結構材料開發、施工、烘爐工程化技術就成了當務之急。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，通過近年來的不斷實踐， 對現有大型CFB鍋爐爐襯結構進行了科學的改進，給出一種大型CFB鍋爐的國 產化爐襯結構。

本發明合理設計CFB鍋爐爐體耐火材料結構和爐襯設置，使骨架結構與材 料應用相匹配，采用國產的柔韌性、耐磨性和導熱性優良的高檔耐磨耐火澆注料， 在衛燃帶、混合室、點火器、旋風筒入口等高磨損區進行耐磨襯澆注，改善了爐 襯的磨損情況，并且運用復合爐墻和側壁技術，爐襯各層間用圓鋼鉚固件緊密結 合，避免了爐襯與鋼支撐的分離及鋼受熱膨脹對爐襯的內部撐裂，從力學、熱 動力平衡學和建筑學等基礎理論出發，使鍋爐爐襯達到均衡。

現有大型CFB鍋爐的爐襯(按功能要求)主要分為：

1.起遮擋作用的擋風墻，將鍋爐內部設備與外界隔離井可起到絕熱作用；這 部分用普通窯爐砌筑材料，用常規窯爐砌筑施工方法處理即可，如尾部豎井煙道 下部；

2.膜式壁保護層，這部分爐襯功能主要是在鍋爐運行時將膜式水冷壁與流 態化高密相煤流束隔離，用以避免膜式水冷壁在較高溫度下與碳粒子摩擦碰撞， 破壞膜式水冷壁表面金屬晶相排列，杜絕煤流速對金屬晶相的腐蝕和磨損，防止 碳化鐵產生。這部分主要指風室、爐膛下部密相區、爐內懸掛屏；

3.氣流轉向區爐襯，主要用于抗擊夾帶碳顆粒的高速氣流沖擊磨損，主要指 從爐膛上部后壁煙氣出口至旋風進口和旋風筒出口上升至轉向混合室進口這二 段。此時氣流夾0-3mm顆粒以20～40m/s的高速在此部分轉向分解分柬，并形 成強大的高速轉向沖擊磨損氣流形成轉向挖旋磨損；

4.回料流耐磨爐襯。此爐襯用于抵抗高速高密相流束的直接接觸磨損.主要 指從旋風分離器進口至旋風筒下部，返料直管，返料閥和至爐膛返料斜管這些部 分；