國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的300MW“W”火焰鍋爐是引進(jìn)美國(guó)FW公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的。鍋爐燃用的是無(wú)煙煤,無(wú)煙煤著火困難,燃盡時(shí)間長(zhǎng)。針對(duì)這一特點(diǎn),在爐膛結(jié)構(gòu)上,前、后水冷壁在冷灰斗以下形成爐拱,燃燒器布置在拱上,向下噴燃形成“W”火焰,使火焰加長(zhǎng),有利于煤粉燃盡。同時(shí)在爐拱區(qū)域敷設(shè)衛(wèi)燃帶,保證爐拱區(qū)有足夠的溫度,利于煤粉著火。為防止尾部包墻集箱受高速灰粒的磨損,在集箱上敷設(shè)耐磨材料。在“W”火焰鍋爐中要求耐火材料的性能一是抗磨性好,高溫下體積穩(wěn)定性好;二是氣體透過(guò)率低,化學(xué)惰性高,密封性好,并且對(duì)水冷壁衛(wèi)燃帶區(qū)域銷釘傳熱要好。為滿足FW公司提出的材料性能要求,該公司選用了以下幾種耐火材料。
1、高鋁磷酸鹽結(jié)合耐火可塑料
高鋁磷酸鹽結(jié)合耐火可塑料具有整體性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性高、高溫力學(xué)性能好等特點(diǎn),但在爐拱區(qū)域施工比較困難。其理化指標(biāo):最高使用溫度1650℃;密度(110℃×24h)大于2.70g/cm3;耐壓強(qiáng)度110℃×24h時(shí)大于25MPa,815℃×3h時(shí)大于30MPa;抗折強(qiáng)度110℃×24h時(shí)大于6.3MPa,815℃×3h時(shí)大于8.4MPa;燒后線變化率110℃×24h時(shí)小于-0.5%,815℃×3h時(shí)小于-0.6%;主要化學(xué)成分:Al2O3大于82%,F(xiàn)e2O3小于0.5%,P2O5小于4.5%。其使用部位在下爐膛區(qū)域和前后墻爐拱區(qū)域。在水冷壁上焊20mm長(zhǎng)的銷釘,以固定耐火材料,耐火材料總厚度為25mm(管子外壁算起)。在前后爐拱區(qū),由于讓管,所敷設(shè)耐火材料厚度不等,最小25mm,最大200mm,在耐火材料較厚的區(qū)域增加<6mm的耐熱鋼筋,以防止耐火材料的脫落。在水冷壁背火面敷設(shè)了粘土質(zhì)超強(qiáng)耐火澆注料。
但是,液態(tài)排渣爐與旋風(fēng)爐不宜選用高鋁磷酸鹽耐火可塑料或搗打料,這種材料抗渣性、耐磨性差,使用中產(chǎn)生裂縫和剝落,壽命短,修補(bǔ)頻繁。
2、剛玉澆注料
FW公司選用的是板狀氧化鋁澆注料,由于國(guó)內(nèi)尚未有理想的板狀氧化鋁原料,進(jìn)口原料的價(jià)格昂貴,故決定采用剛玉澆注料替代。由于“W”火焰鍋爐所燃用的燃料一般是低揮發(fā)分、高灰分的低品位煤,含塵的煙氣流對(duì)尾部集箱的沖擊及磨損比較嚴(yán)重,而剛玉為粒狀,與板狀氧化鋁相比,成型后的致密性和韌性都差一些,中溫強(qiáng)度也有所下降,抗侵蝕的能力也較弱,但是通過(guò)增加微粉(AI2O3)比例,可以提高致密度,有效地控制中溫強(qiáng)度的下降,增加材料的耐磨性。
剛玉澆注料的理化指標(biāo):最高使用溫度1815℃;密度(110℃×24h)大于2.76g/cm3;耐壓強(qiáng)度110℃×24h時(shí)大于50MPa,815℃×3h時(shí)大于40MPa;抗折強(qiáng)度110℃×24h時(shí)大于8MPa,815℃×3h時(shí)大于5.5MPa;燒后線變化率110℃×24h時(shí)小于-0.2%,815℃×3h時(shí)小于-0.3%;主要化學(xué)成分:Al2O3大于92%,CaO小于4.5%。
其使用部位在尾部包墻集箱,此區(qū)域煤粉粒子濃度大,煙氣速度高,集箱易受磨損。在集箱上焊V形銷釘,以固定耐磨材料,耐磨材料厚度為60mm。
上述2種不定形耐火材料已在山西陽(yáng)泉第二發(fā)電廠(2×300MW)、河北上安電廠(2×300MW)“W”火焰鍋爐上使用,現(xiàn)場(chǎng)施工反映良好,鍋爐投運(yùn)后使用效果良好。















