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300MW循环流化床锅炉耐火耐磨材料施工
发布时间：2013-10-02 09:17 来源：未知
白马300 MW循环流化床示范电站锅炉是单汽包、亚临界自然循环中间一次再热、固态排渣、半露天布置、双裤衩循环流化床锅炉，锅炉为全钢架支吊结构，采用高温旋风分离器进行气固分离。汽包为悬臂支撑式结构。锅炉出力为1 025 t/h，汽包设计工作压力20 MPa，过／再热器出口温度540℃/540℃。锅炉的炉膛通过布置于炉膛两侧的四台旋风分离器与后竖井连接，旋风分离器分离出来的物料经回料器，一部分返回炉膛继续燃烧，另一部分通过锥形阀调节进入外置床，再回到锅炉炉膛。燃烧后的灰渣排至冷渣器。从旋风分离器出来的烟气经出口烟道至后竖井再经一台四分仓空气预热器，通过电除尘、引风机排向烟囱进入大气。外置换热器中布置有低温过热器、中温过热器和高温再热，在后竖井中布置有高过、低再和省煤器。
1、耐火耐磨材料工程概况
白马循环流化床锅炉耐火耐磨浇筑工程量大，设计复杂，材料种类多，分布广，控制环节多，质量工艺要求高。锅炉内耐火耐磨材料约4 000 t，耐热钢筋约15.5万多t。主要分布在炉膛、旋风分离器、回料器、外置床、冷渣器、点火风道以及相关的进出口烟道、相关灰道等部位。
耐火耐磨材料一改国内常用的耐火耐磨可塑料，大量使用了耐火耐磨浇筑料、耐火砖、喷涂料等；从结构上看，一个耐火耐磨工作面被划分成无数个小块，块与块间形成自然的工作缝，它解决了耐火耐磨材料在烘炉期间水分的排除和锅炉正常运行时热态膨胀问题，但锅炉耐火耐磨材料施工难度显著加大，对施工工艺提出了更高的要求。外置床耐火耐磨材料的浇筑和受热面的安装是本工程的一大特点。外置床内布置满了受热面，四周炉墙至受热面的净空为100mm左右。在组装完外置床的壳体后，先进行四周及底板炉墙的浇筑工作，但考虑受热面的安装通道，必须在受热面的一端预留一段暂不浇筑，否则受热面将无法吊入。预留须待受热面吊装完后，再进行补浇。顶盖在地面浇注后再安装，这样可以大大降低顶盖的浇筑难度，保证浇筑质量。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
耐火砖的施工涉及直径大、高度高的旋风分离器，三通、弯头、方圆节等异形件的砌筑工艺技术。首次在国内电站锅炉中使用了耐火耐磨喷涂料，并主要应用于异形件、项面，有个别用于底面，施工要求工艺严格。它解决了异形件制、安模板困难；顶面炉墙施工时，因重力作用造成炉墙与壳体间出现空隙的技术难题。在国内首次进行了大型电站锅炉的烘炉，烘炉所涉及的部件、临时系统的设计布置和烘炉过程的监控、操作，都是其它常规锅炉和循环流化床锅炉无法相比的。各部位耐火耐磨材料的使用情况如下：
1)在冷渣器、回料器、外置床等设备内的温度变化较大，但流速低，磨损不严重，采用热震稳定性较好的耐火材料。该材料的热震稳定性达到50次以上。
2)锅炉炉膛内在16.1 m以下至7.1 m的密相区和35 m以上至42 m炉膛顶棚间烟气出口段采用了大量耐磨性好、高温抗压强度高的耐火浇筑料，该材料耐磨度为5cm3。在循环流化床锅炉炉膛出口、孔洞等磨损较重的部位采用钢纤维耐火浇筑料。
3)旋风分离器、进出口烟道、灰道主要采用耐火砖结构工艺，但旋风分离器及方烟道的顶面，主要采用耐火耐磨喷涂材料。
2、耐火耐磨材料的种类
本台锅炉使用的耐火耐磨材料种类较多，主要材料多达17种。不同设备使用的材料不同，同一设备也根据其运行工况的不同，相应地使用了不同的材料，具体使用情况详见表l。
3、耐火耐磨材料施工工艺
为保证循环流化床锅炉耐火耐磨材料施工质量，特别是上述部位的施工质量，首先必须要有科学、规范的施工工艺，从工艺流程上保证施工的科学性。在国家首台白马循环流化床耐火耐磨材料的施工中，做了大量技术讨论和现场实验，总结出了一套适合于电站锅炉建设的施工工艺。经工程实践和检验，此套施工工艺技术科学合理。
根据循环流化床电站锅炉耐火耐磨材料的使用和结构特点，主要涉及的施工工艺有耐火耐磨材料的浇筑工艺、耐火砖砌筑工艺、喷涂工艺及300 MW循环流化床锅炉烘炉工艺。其中，喷涂工艺和烘炉工艺在中国电站锅炉建设首次采用。现将这四大工艺技术分述如下。
3.1浇筑工艺
每一个耐火耐磨工作面被工作缝划分成无数个小�？�，块间的工作缝为“Z”型。它需通过浇筑时间的先后自然形成。上，下层�？樾氪矸�，每条工作缝在模块的表面必须形成三角形沟槽。采取“跳仓法”施工即可以加快施工进度，又能保证施工质量。
该施工工艺流程为：在耐热钢筋和保温混凝土施工完成后，在保温混凝土的表面敷设一层油纸。再根据整块耐火耐磨工作面的大小，规划出每小块耐火耐磨混凝土块的大小和位置。
3.1.1耐热钢筋的安装
耐热钢筋设计间距为100~200 mm。在金属壳体上按要求用墨线进行纵横放线，线的交点即为耐热
钢筋的安装位置。在个别位置，可能有设计遗漏，现场须根据情况适当增加耐热钢筋。在耐热钢筋焊接前应局部打磨固定位置，以清除油漆、污渍、铁锈等。通常，耐热钢筋为不锈钢，壳体为碳钢，须注意异种钢焊接质量。考虑耐热钢筋在高温下膨胀对耐火混凝土的影响，耐热钢筋头部戴塑料帽或涂沥青进行补偿。
3.1.2 膨胀缝的安装
膨胀缝根据其分布的位置分为膨胀缝和工作缝，膨胀缝主要设计在四周墙体角部、顶部和侧墙的阴角处。膨胀缝的形状和结构与国内设计相同；工作缝为“Z”型，为错牙布置，炉墙墙体中部工作缝须填充2mm的陶瓷板，以补偿高温时耐火混凝土的微膨胀，防止混凝土表面裂纹。
3.1.3 木模配置安装
木模制作、安装质量的好坏直接影响到浇筑的质量。首先应使用合格的材料制作模板，木模表面应清洁光滑。异形木模制作、安装完后，拼缝难免不严，须用封口宽胶带密封。
制作好的木模须进行预组合，接缝及拼缝间的间隙应控制在1.5 mm内。木模的安装须根据具体的结构按一定的先后顺序进行，以保证木模的配制质量。
工作面的木模使用前须涂刷脱模剂，以易于拆分模件。模板支撑点应合理，防止浇筑时发生弯曲和破裂。模件间连接缝应严密紧固，防止振打时耐火耐磨材料渗漏。
3.1.4搅拌
搅拌、浇注、振捣是一个连续的施工过程，必须保证工作的连续性。通常一盘料从搅拌到浇筑完成不应超过30min。搅拌是一个重要的工序，它直接影响到耐火耐磨浇筑质量的好坏。应搅拌充分，严格控制加水量。
搅拌设备：搅拌设备可以利用叶轮式砂浆搅拌机改制而成，但决不能使用主动式混凝土搅拌机。搅拌机的叶片与壳体之间间隙为2—3 mm比较适应，并调节适当的转速为获得最好的搅拌效果。
施工用水质要求较高，除必须满足生活饮用水标准外，还应足表2要求。
搅拌时间：搅拌时间根据耐火耐磨浇注料不一样而有不同。一般不应超过7min。
搅拌顺序：干搅拌30~60 s，然后加80%的水进行充分的搅拌。余下的水，根据目测或利用抛球试验检查拌料情况决定加水多少，以达到最佳效果。加水容器应能测量加水量的多少。由于环境温度等的影响，每班须检查一次加水量。
搅拌必须要责任心强的专人负责。每盘材料的搅拌要认真做好搅拌记录。搅拌人员与浇筑操作人员必须配备良好的通讯工具，以保持密切联系，有效控制整个浇筑的时间。若停电或机具出故障，搅拌好的耐火耐磨材料超过30 min未用完，则报废。本工程搅拌的水温在10℃左右，以保证材料在浇筑时温度不高于15℃，使材料具有良好的浇筑性能。
3.1.5振捣
使用插入式振动棒对浇筑料进行振捣，对耐火耐磨浇筑料，须进行有效的振捣。操作手法为“快进慢出”。在振动棒退出，发现浇筑料有较深的凹坑，则说明浇筑料己发生初凝，要避免此类事情的发生。对保温浇筑料，不能进行大能量的振捣，只须进行轻微振捣即可，操作手法为“快进快出”。
3 .1.6拆模
耐火耐磨混凝土硬化后拆除模板。正常的温度下，12 h后通�？刹鸪０�。拆模前首先进行锤击试验。锤击时发出清脆的声音，说明耐火材料已经有效地硬化，可以拆除模板。施工完后一般在空气中自然养护（环境温度保持在5℃以上）2—7d。
3.2耐火砖砌筑工艺
耐火砖的砌筑主要设计在锅炉旋风分离器、炉膛到旋风分离器入口烟道、旋风分离器到后竖井出口烟道及部分灰道。
为保证砌筑后砌体断面尺寸误差在许可范围内，有效地消除壳体的变形，应先砌筑耐火砖，然后再砌筑IFB保温砖。保温砖与硅钙板间的间隙用13号保温料填充严实。对圆形结构，必须使用锁砖，以保证砌体的稳固。锁砖为楔形结构，大头朝里，小头为工作面。严禁出现方型或里小外大的楔形锁砖。砖切割时，只能从一个方向进行切割，不能从两个方向进行。
3.2.1旋风分离器砌筑
旋风分离器从下至上分为：锥段、直段、顶部、直管四部分。锥段与回料器相连，直段经旋风分离器入口烟道与炉膛连接，直管经出口烟道与后竖井相连。耐火耐磨衬里结构从外至里为硅钙板、保温砖、重质耐火砖。在锥段共有三个水平支撑环，支撑环上面支撑耐火砖，下面为膨胀缝。
锥段砌筑主要控制直径的偏差，由于其直径随高度不断变化，锥段的直径控制比较困难。采用“环形绳测量法”是一个非常有效的控制方法。在锥段的上、下通过八至十根绳对锥段的直径进行控制。砌筑完一环后应及时测量直径，对直径偏差较大的地方应该用木榔头轻轻的敲打耐火砖，校正直径，不要让这一环的直径误差累计到下一环。
直段的耐火砖首先砌筑冲击区的TZB耐火砖，待冲击区的耐火砖砌筑完后，再砌筑非冲击区的SDB耐火砖，通过切割冲击区的耐火砖，在冲击区耐火砖与非冲击区耐火砖间形成笔直狭窄的膨胀缝，除此之外，所有的砖缝都要求错开。
旋风分离器内部在运行过程中磨损非常严重，对施工质量要求非常严格。要求耐火砖的灰缝饱满度必须大于90%，灰缝误差1—2 mm，膨胀缝要求均匀，误差±1mm。
3 .2.2直墙砌筑
在入口烟道和出口方烟道的侧墙砌筑都属直墙砌筑。砌筑前检查炉壳尺寸偏差，在垂直方向上拉线，以保证墙体的垂直度。将水平线画在金属壳上，保证砌体的平整。砌筑方式与旋风分离器相似。由于入口烟道底部炉壳有坡度，所以砌筑时砌体的平整度应该特别重视。挂钩砖应砌筑在设计位置，并放线保证每层挂钩在一垂线上。挂钩砖不能有松动现象，挂钩不能过长或过短。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
3.2.3圆形及异形件砌筑
出口烟道有三通、弯头、方圆节等，是砌筑的重点和难点。弯头处的几圈对嘴砖成弧状，加工砖时应以金属壳体的弧度为标准进行，加工砖尺寸务求准确。砌筑前检查金属壳体的偏差。如炉壳偏差很小则以炉壳为导面，耐火材料紧贴着炉壳砌筑。如炉壳偏差较大，则需要制作弧度板（弧度板的直径为IFB保温砖的直径），在砌筑保温砖时打弧度板，拉小线砌筑。保温砖的直径尺寸控制准确。重质耐火砖紧贴着保温砖砌筑。
对圆形砌筑容易出现砌筑不圆，相邻砌体的圆弧砌偏的现象。须采用“样板砌筑法”，制作圆弧样板进行砌筑。圆弧拱顶是砌体中最难的部位，它是最不稳定的薄弱环节。本台锅炉拱顶采用“环砌工艺”，是从两边拱脚开始，向上逐步砌筑，环向砌体径向缝互不交错。砌筑拱顶时须安装拱胎进行砌筑。拱顶的锁砖是关键部位，特别是当拱顶的跨度大于3m时，每环须设置3块锁砖．以保证一个圆环砌体的稳定。
