ANALÝZA OPOTREBENIA A VÝBER ŽIARUDNÉHO MATERIÁLU ŽÁROVEK NA KAŽDÚ POLOHU KOTLA S cirkulačným fluidným lôžkom

Technológia kotla s cirkulujúcim fluidným lôžkom (CFB) je relatívne vyspelá technológia čistého spaľovania. Kotly CFB majú vynikajúcu prispôsobivosť paliva a dokážu spaľovať takmer akékoľvek fosílne palivo. Vápenec sa môže vkladať priamo do pece na odstránenie 90 percent SO2 a koncentrácia emisií NOx je nízka, iba 1/4 koncentrácie v peci na práškové uhlie. Popol z kotla má dobrú aktivitu a možno ho použiť ako stavebný výplňový materiál. Spomedzi nich sa tepelnoizolačné žiaruvzdorné materiály stali dôležitou súčasťou kotlov v dôsledku ich požiarnej odolnosti, odolnosti proti opotrebovaniu a tepelnej izolácie. V dôsledku rôznych funkcií každej polohy kotla s cirkulačným fluidným lôžkom sú tepelná izolácia a žiaruvzdorné materiály požadované pre každú polohu kotla tiež odlišné.
Konštrukcia kotla
Návrhovým palivom je bitúmenové uhlie, ktoré je možné zmiešať s určitým podielom plynu. Množstvo plynového paliva zmiešaného s kotlom je 30 percent z celkového množstva paliva (prepočítané na teplo). Kotol je vhodný pre polootvorené usporiadanie. Kotol využíva kombináciu predného zavesenia a zadnej podpery a výška prevádzkovej podlahy kotla je 7m. Kotol využíva jednoduchý samostatný kotol, prirodzenú cirkuláciu, rozptýlené zostupné potrubie, vyvážené vetranie, adiabatický cyklónový odlučovač plynu-tuhej látky, metódu spaľovania s cirkulujúcim fluidným lôžkom a konvekčnú vykurovaciu plochu je usporiadaná v dymovode konvekčnej šachty.
Dôvody zničenia žiaruvzdorných materiálov kotla
Poškodenie žiaruvzdorného materiálu je rozdelené do dvoch situácií: ① opotrebovanie žiaruvzdorného materiálu; ② poškodenie žiaruvzdorného materiálu.
2.1 Opotrebenie žiaruvzdorných materiálov
Pracovné podmienky v peci, ktoré spôsobujú opotrebovanie materiálov spojených s ohňom, sú: ① pracovná teplota v peci kotla je 900~1050 stupňov; ② redoxná atmosféra v peci; Zariadenie je 20 ~ 30 m/s.
Erózia a náraz spalín sa týka opotrebovania spôsobeného nárazom tekutiny alebo pevných častíc na povrch materiálu pri určitej rýchlosti a uhle. Opotrebenie eróziou: Uhol dopadu častíc na pevný povrch je malý a takmer rovnobežný. Pri kombinovanej sile vertikálnej rýchlosti a tangenciálnej rýchlosti vytvárajú častice hobľovací efekt na pevnom povrchu, čím postupne ničia žiaruvzdorný materiál. Opotrebenie nárazom: Uhol nárazu je veľký, takmer vertikálny. Častice narážajú na pevný povrch určitou rýchlosťou, čo spôsobuje ich praskanie a deformáciu. Dlhodobý náraz poškodzuje pevný povrch a deformovaná vrstva odpadáva.
2.2 Deštrukcia (odlupovanie) žiaruvzdorných materiálov
Poškodenie žiaruvzdorných materiálov je nasledovné: ① tepelné odlupovanie; ② štrukturálne odlupovanie; ③ odlupovanie pri mechanickom namáhaní. Tepelné odlupovanie je spôsobené rýchlou zmenou teploty a nerovnomerným ohrevom počas spúšťania a vypínania kotla, čo má za následok teplotný rozdiel vo vnútri žiaruvzdorného materiálu, čo má za následok napätie, ktoré vedie k praskaniu a odlupovaniu žiaruvzdorného materiálu. Odlupovanie konštrukcie je zmena materiálového zloženia (kvalitatívna zmena) pri dlhodobom používaní kotla a odlupovanie povrchového materiálu. Príčinou odlupovania žiaruvzdorného materiálu v dôsledku mechanického namáhania je rozdiel v koeficientoch tepelnej rozťažnosti žiaruvzdorného materiálu a kovových konštrukcií (meranie teploty, prvky na meranie zaťaženia, žiaruvzdorné uchopovacie kolíky a pod.) prechádzajúcich žiaruvzdorným materiálom.
Pracovné podmienky každej polohy kotla
3.1 Vzduchový kanál zapaľovania
Pod lôžkom je zapálený firemný kotol 75t/h. Keď sa použije metóda zapaľovania pod posteľou, táto časť sa rýchlo zahreje a maximálna teplota počas zapaľovania môže dosiahnuť 1200 ~ 1400 stupňov. Teplota sa rýchlo mení, má vysokú odolnosť proti tepelným šokom a stabilitu a nedá sa ľahko spadnúť. Vzhľadom na malý počet častíc a nízke požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu je možné zvoliť žiaruvzdorné materiály odolné voči vysokým teplotám.
3.2 Fluidizovaný povrch lôžka
Pracovná teplota povrchu fluidného lôžka je medzi 800 a 1100 stupňami a oteruvzdorný žiaruvzdorný materiál je položený medzi vzduchové uzávery fluidného lôžka.
3.3 Kotlová pec
Pracovná teplota kotlovej pece s cirkulujúcim fluidným lôžkom je medzi 900 a 1000 stupňami a hustá a polohustá vrstva materiálov a koncentrácie popola sú veľmi vysoké. Požiadavky na žiaruvzdorný materiál štyroch stien chemického lôžka sú veľmi vysoké, ktorý musí mať vysokú žiaruvzdornosť a priľnavosť a vysokú odolnosť proti opotrebeniu. Jeho konštrukčný typ využíva metódu nanášania ohňovzdorných plastov na zváracie kolíky na vodou chladených stenových rúrach.
3.4 Horná nášľapná vrstva pece
V bode obratu spalín v hornej časti pece je pracovná teplota 850 ~ 1100 stupňov. Žiaruvzdorná a protioderová vrstva vrchnej časti pece využíva nasledujúce typy, menovite žiaruvzdorné liate liatie alebo špeciálne tvarované tehly alebo žiaruvzdorný plast odolný proti opotrebovaniu (pri použití membránovej steny pridajte kolíky)
3.5 Cyklónový odlučovač
Cyklónové odlučovače priamych a kužeľových cirkulačných kotlov s fluidným lôžkom sú určené na oddeľovanie častíc uhlíka a častíc popola v spalinách. Existuje možnosť sekundárneho spaľovania a materiál obloženia musí mať vysokú odolnosť proti opotrebovaniu. Väčšinou sa používajú vysokohlinité alebo korundové liatiny.
3.6 Stúpačka a spätný podávač
Pracovná teplota je 800-950 stupeň, koncentrácia častíc je vysoká, ale veľkosť častíc je dobrá, tepelná kapacita popola je veľká a tepelný šok na výstelku je veľký. Pracovné podmienky nie sú zlé a vo všeobecnosti sa používajú materiály s vysokým obsahom hliníka. Stavebné podmienky týchto častí sú však zlé a na zabezpečenie kvality stavby je potrebné venovať osobitnú pozornosť technológii výstavby.
3.7 Zadný dymovod
Teplota výfukového potrubia je nízka a opotrebenie obloženia je malé, takže ho možno úplne postaviť z obyčajných žiaruvzdorných tehál.
Výber materiálu pre každú časť
Hlavné žiaruvzdorné materiály používané v 75t/h CFB kotli sú: korundový plast odolný proti opotrebeniu, diatomitový tepelnoizolačný liate, vysoko pevný žiaruvzdorný žiaruvzdorný, fosfátový žiarobetón, ľahká tepelnoizolačná tehla, diatomitová tepelnoizolačná tehla, žiaruvzdorné tehly, atď.
Medzi nimi vrstva odolná proti opotrebovaniu v spodnej časti pece a výstup z pece sú vyrobené hlavne z korundového plastu odolného proti opotrebovaniu; vstupné potrubie a cieľová plocha separátora sú vyrobené z vysokopevnostných žiaruvzdorných liatinových materiálov; Pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu; fosfátový žiaruvzdorný betón sa používa na rozvod vzduchu, vzduchové potrubie zapaľovania a dvere pece; diatomitové izolačné tehly a žiaruvzdorné tehly sa používajú hlavne pre každú vykurovaciu plochu na konci
Pri používaní žiaruvzdorných materiálov venujte pozornosť týmto problémom:
①Musí sa použiť čistá voda a množstvo pridanej vody je 6 percent ~ 8 percent;
②Použite nútený mixér a všetky nástroje na miešanie musia byť vyčistené. Miešajte, kým nie je materiál jednotný;
③ Pri miešaní by množstvo pridaného materiálu nemalo byť menšie ako celé vrecko a pred pridaním vody za sucha miešajte 15 minút, aby sa dosiahol účel rovnomerného miešania;
④ Žľab je vystužený veľkým počtom kolíkov a kovovým povrchom kotla. Kolík je kovový materiál a koeficient tepelnej rozťažnosti je oveľa väčší ako koeficient žiaruvzdorného materiálu, takže čap je potrebné pred inštaláciou predhriať;
⑤ Lejacia plocha všetkých foriem by mala byť potiahnutá vrstvou oleja;
⑥ Každá dávka materiálov sa musí naliať do 10-30 minút po premiešaní a mala by sa naraz naliať na špecifikovanú hrúbku a vibrovať, kým úplne netesní;
⑦ Uvoľnite formu 24 hodín po naliatí a celkový čas vytvrdzovania je 3 dni.
Záverečné poznámky
Viac ako 50 percent problémov CFB kotlov je spôsobených liatinami. Na životnosť CFB kotlov má rozhodujúci vplyv výber a konštrukcia žiaroviek. Len úplným pochopením princípu fungovania, charakteristík opotrebovania a charakteristík rôznych liatinových kotlov CFB môžeme zabezpečiť kvalitu konštrukcie a zvýšiť životnosť kotlov CFB.