循環(huán)流化床鍋爐為什么要用耐磨的耐火材料？

循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火材料做內襯的主要目的是為了保護爐體鋼殼不被所燃燒的物料沖蝕磨損。

循環(huán)流化床鍋爐燃燒的劣質煤含灰量高，飛灰粒子尺寸又大，分離器對煤灰分離并循環(huán)燃燒，使得煙氣中飛灰濃度很高，這樣就出現(xiàn)了飛灰粒子對爐內受熱面及內襯的碰撞傳熱和嚴重的沖蝕磨損問題，所燃燒物料的循環(huán)燃燒路徑：煤粉(一般用粒度0~10mm)和石灰石粉經(jīng)送料器送入流態(tài)化床燃燒室(密相區(qū))，燃料在此區(qū)沸騰燃燒。煙氣上升，經(jīng)稀相區(qū)至分離器入口進入旋風分離器，粗顆粒下沉經(jīng)回料閥返回燃燒室再次燃燒。煙氣挾帶飛灰上升經(jīng)過對流煙道進入外置換熱器。耐火材料主要襯砌在燃燒室、頂棚、分離器入口、高溫旋風分離器及回料閥等處。

以220t循環(huán)流化床鍋爐為例，各部位耐火材料工作條件下：

(1)密相區(qū)，該區(qū)深度為(220~1530mm，長2100mm沙狀介質(煤粉和石灰石粉))在此沸騰，此區(qū)壓為13818~20580pa，煙氣流速約1.2~1.8m，正常工作溫度820~900℃：

(2)稀相區(qū)，二次風口以上的區(qū)域是燃料燃燒的細顆粒集中處，此處固體物料濃度約12~16kg·m⁻³，煙氣流速1.2~3.1、正常工作溫度930~980℃：

(3)爐頂區(qū)，正常工作溫度850~1100℃，在分離器入口處煙氣流速增值18m·s;

(4)旋風分離器，正常工作溫度為850~930℃，旋風出口處煙氣流速可達29m·s⁻¹;

(5)旋風分離器出氣總管，此處煙氣含塵量70~530g·m⁻³，正常工作溫度為850-930℃，最大煙氣流速18m·S⁻¹。

循環(huán)流化床鍋爐的機械磨損原因主要有哪些?

(1)煙氣流速。煙氣流速是影響爐內壁磨損最主要的因素，研究表明，磨損量與煙氣流速的3次方成正比關系。煙氣流速的大小直接影響到流動飛灰的運動動能和單位時間內沖擊到爐內壁的灰粒量。

(2)飛灰濃度。在CFB鍋爐中，飛灰循環(huán)倍率較高的情況下，可以提高燃燒效率，增強傳熱效果，但循環(huán)倍率的高低也確定了爐內煙氣中固體顆粒的濃度，因此，較高的循環(huán)倍率將導致含灰煙氣流對爐內壁的嚴重磨損。如果煤質變差，灰分增加，燃煤量也增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，更增加了分離器內襯的磨損。

(3)飛灰的撞擊可能性系數(shù)。這與飛灰的顆粒特性有關，顆粒愈大，撞擊的可能性也愈大。

(4)灰粒磨損特性。灰粒磨損特性指灰的硬度、溫度、形狀和顆粒大小等的影響。如果灰中多硬性物質、灰粒粗大而有棱角，則灰粒的磨損特性增強。

(5)爐內壁磨損量大小還受煙氣中飛灰濃度及流速不均勻分布特性的影響。

(6)磨損量大小與受熱面及內襯的材質有關。在同等條件下，材質耐磨性能越好，則磨損量越小;反之亦然。

按照設計要求，該鍋爐平均工作時間為8600h，每年啟停爐2~10次。每次點火需12~24h，點火后按65℃·h速度升溫至800℃，并保溫8h。爐襯使用壽命要求至少2年。