發(fā)電鍋爐是火力發(fā)電廠的三大主機中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。通常使用的設(shè)備是循環(huán)流化床鍋爐其作用是使燃料在爐內(nèi)燃燒放熱,并將鍋爐內(nèi)工質(zhì)由水加熱成具有足夠數(shù)量和一定質(zhì)量(汽溫、汽壓)的過熱蒸汽,供汽輪機使用,目前我國電廠鍋爐所用的主要燃料是煤,F(xiàn)代大型電廠鍋爐一般先將煤磨成煤粉,然后送入鍋爐燃燒放熱并產(chǎn)生過熱蒸汽。在鍋爐中實現(xiàn)煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成蒸汽的熱能時,進行著四個互相關(guān)聯(lián)的工作過程。
循環(huán)流化床鍋爐在投產(chǎn)運行中,鍋爐耐火磚和鍋爐耐火澆注料的嚴重磨損影響著鍋爐的長效使用壽命,為此許多的火力發(fā)電廠和生產(chǎn)單位都進行了大量的研究工作,目前內(nèi)襯耐火磚和耐火澆注料的抗磨性能有了較大的提高。
對于鍋爐本體受磨損情況大致分為高溫磨損區(qū)和低溫輕磨區(qū)。對于高溫旋風分離器型鍋爐,這兩部分是以旋風分離器出口作為分界線。旋風分離器出口之前為高溫易磨損區(qū),主要包括沸騰床、返料床、衛(wèi)料帶、慣性室、爐膛出口短煙道、旋風分離器和返料管。旋風分離器之后為低溫磨損區(qū)域,主要包括高、低溫過熱器區(qū)和省煤器區(qū)耐火材料。高溫易磨損區(qū)和低溫輕磨區(qū)相比,前者的工作溫度是850~1050℃,后者為400~800℃。前者為鍋爐的物料循環(huán)區(qū)域,后者為鍋爐的尾部換熱通流區(qū)域。前者的物流濃度遠大于后者,前者區(qū)域的物料粒度也遠大于后者,因此也就決定了高溫磨損區(qū)和低溫輕磨區(qū)在使用耐火材料時的差異。
鍋爐耐火磚的使用型號分為普通型號耐火磚和定制型異型耐火磚,材質(zhì)有普通粘土耐火磚和高鋁耐火磚,以高鋁礬土為原料經(jīng)過高溫燒結(jié)而成,價格便宜廣泛使用于工業(yè)鏈條鍋爐和煤粉爐,但是它們的抗磨性能差,在循環(huán)流化床鍋爐中一般只能用于低溫輕磨區(qū)來砌筑爐墻。
鍋爐耐火磚還有一種常用的材質(zhì)被廣泛使用,磷酸鹽耐火磚是以燒結(jié)高鋁礬土為骨料,高鋁細粉為基質(zhì)工業(yè)硫酸為結(jié)合劑,經(jīng)壓力機壓制成型,它有以下特點:①耐高溫性能好,耐火度可達1770℃。②熱穩(wěn)定性好,在溫度發(fā)生急劇變化時不產(chǎn)生分層剝落現(xiàn)象③耐磨性好,在1300℃以下能承受較嚴重磨損④ 耐壓強度和抗折強度,常溫下耐壓強度大于65MPa。燒結(jié)后抗折強度10MPa左右。另外磷酸鹽耐火磚價格適中,因此它廣泛用于循環(huán)流化床鍋爐的高溫易磨損區(qū),砌筑墻體,使用壽命長。
雖然在鍋爐耐火磚的材質(zhì)中還有更好的材質(zhì)比如:剛玉磚、碳化硅磚等但是就碳化硅磚來說在高溫無氧氣氛下使用具有較高的耐磨性、很好的熱震穩(wěn)定性,在一定溫度下燒結(jié)后其表面形成一層釉面保護層。但根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的使用情況是碳化硅耐火磚對循環(huán)流化床鍋爐是不能達到滿意的使用效果,主要原因是循環(huán)流化床鍋爐燃燒中帶有少量氧氣氣氛。在富氧區(qū)域使用此類耐火磚容易被氧化脫層,喪失耐磨性能。
對于電力行業(yè)循環(huán)流化床鍋爐耐火磚及耐火澆注料的使用標準和參數(shù)。建議應(yīng)參照DL/T-777-2001《火力發(fā)電廠鍋爐耐火材料技術(shù)條件》嚴格把控材料材質(zhì)指數(shù),打造健康鍋爐環(huán)境。