,旋風(fēng)分離器筒體采用10mm碳鋼鋼板制成,在煙氣側(cè)敷設(shè)了耐磨層
,鋼板和耐磨層中間敷設(shè)了保溫材料,在旋風(fēng)分離器的圓柱體和錐體結(jié)合處設(shè)置了環(huán)形支座
,并擱置在鋼架橫梁上
。旋風(fēng)分離器下部各布置一臺(tái)非機(jī)械的“U”型回料器,物料流化經(jīng)返料腿返回爐膛
。返料腿與返料器采用非金屬膨脹節(jié)進(jìn)行連接
,鍋爐返料腿對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。如果鍋爐返料腿燒紅且耐火材料進(jìn)入落渣管造成返料腿堵塞
,輕則降低鍋爐正常出力
,影響機(jī)組負(fù)荷
,重則導(dǎo)致鍋爐機(jī)組非停
。
一、鍋爐返料腿存在的問(wèn)題
鍋爐返料腿膨脹節(jié)處的筒體材質(zhì)選用不當(dāng)
、預(yù)留膨脹間隙不足
、結(jié)構(gòu)形式不合理
、錨固件形式單一等
,導(dǎo)致耐火材料的缺陷率較高,損壞頻繁
,甚至造成返料腿筒體燒紅
,材質(zhì)碳化失效等現(xiàn)象
,嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行
,降低機(jī)組的運(yùn)行可靠性,直接影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
。
(1)原膨脹節(jié)內(nèi)筒材質(zhì)為16Mn鋼
,使用溫度為-20~475℃
,返料腿運(yùn)行溫度為800~900℃
,高出16Mn鋼使用溫度,無(wú)法適應(yīng)工況
,長(zhǎng)期超溫運(yùn)行材料會(huì)zui終碳化失效
。
(2)內(nèi)筒與外筒預(yù)留的膨脹間隙不足
,膨脹受限使膨脹節(jié)產(chǎn)生局部變形
,導(dǎo)致耐火材料脫落。
(3)原耐火材料由環(huán)形托架支撐
,環(huán)形托架熱膨脹時(shí)受內(nèi)筒拘束向下變形
,耐火材料得不到有效支撐
,zui終脫落
。
(4)原錨固件為Y銷釘,每隔150mm交錯(cuò)布置
,銷釘端部沒(méi)有鋼筋網(wǎng)格
,使耐火材料無(wú)法形成整體
,個(gè)別銷釘失效后會(huì)使局部耐火材料松動(dòng)
,相鄰耐火材料之間沒(méi)有可靠聯(lián)系,zui終脫落
。
二
、鍋爐返料腿膨脹節(jié)耐火耐磨材料脫落的解決方案
(一)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施
鍋爐返料腿運(yùn)行溫度為800~900℃,16Mn鋼無(wú)法滿足使用工況
,是返料腿筒體損壞的主要原因;內(nèi)外筒預(yù)留間隙不夠
,膨脹受限產(chǎn)生較大應(yīng)力
,使內(nèi)筒壁局部變形,是耐火材料脫落的主要原因
;耐火材料托架、錨固件設(shè)計(jì)不合理是耐火材料脫落的次要原因
。
針對(duì)上述分析
,本文制定的解決方案如下:
1、將膨脹節(jié)內(nèi)筒材質(zhì)更換為1Cr18Ni9Ti
,預(yù)留50mm膨脹余量
,焊接耐火材料托架
。鋼板對(duì)接焊縫開(kāi)30°坡口
,選用型號(hào)為A302、直徑3.2mm的焊條
,焊接電流為90~110A
,保證材料厚度方向全部焊透
。耐火材料托架由環(huán)形改為150mm×200mm×12mm的鋼板分散支撐布置
,鋼板材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti,并用同材質(zhì)三角板進(jìn)行加固
,既避免環(huán)形板熱膨脹產(chǎn)生較大的應(yīng)力變形
,又可以有效支撐耐火材料
;托架角焊縫全部滿焊
,焊腳高度10mm。焊接筒體及托架如圖1所示
。

圖1 焊接筒體及托架
2
、錨固件材質(zhì)為310S,制作準(zhǔn)10mm×300mm銷釘
,每隔100mm交錯(cuò)布置
,根部滿焊,端部焊接100mm×100mm的鋼筋網(wǎng)格
,每隔500mm預(yù)留3mm迷宮型膨脹縫,滿足耐火材料膨脹需求
。焊條選用A402型號(hào)
,焊接電流為90~110A,焊縫方向焊滿
,錨固件焊接須牢固,應(yīng)無(wú)裂紋和夾渣現(xiàn)象
,且與護(hù)板垂直
,表面涂刷1~2mm厚瀝青漆,保溫澆注料施工前
,靠護(hù)板粘貼2層20mm硅酸鋁纖維板
,層與層之間錯(cuò)縫粘貼
。絕熱澆注料施工時(shí)
,采用人工敷設(shè)方式,施工時(shí)須一次性達(dá)到148mm厚
,不要分層施工
,用專用工具拍打密實(shí)后壓光(銷釘周圍嚴(yán)禁有空氣流通現(xiàn)象),周邊施工縫拍打密實(shí)
。焊接準(zhǔn)6mm、310S材質(zhì)的100mm×100mm鋼筋網(wǎng)格
,以增強(qiáng)對(duì)耐磨澆注料的固定度
。所有抓釘均應(yīng)在可塑料施工前涂刷瀝青漆。
焊接銷釘如圖2所示
,焊接鋼筋網(wǎng)如圖3所示
。

圖2 焊接銷釘

圖3 焊接鋼筋網(wǎng)
3
、耐磨可塑料施工
。可塑料敷設(shè)在施工構(gòu)件上后
,用木錘或橡皮錘搗打密實(shí)
。塊與塊之間的接縫也應(yīng)搗打密實(shí),使接縫嚴(yán)密
,將表面壓光
、壓平。所施工部位與原來(lái)墻體接縫處應(yīng)確保平滑過(guò)渡
,不得凹進(jìn)或凸出
。用磷酸鋁溶液浸泡硅酸鋁纖維板封堵膨脹縫,避免鍋爐運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)竄風(fēng)現(xiàn)象,導(dǎo)致非金屬補(bǔ)償器燒損
。耐磨可塑料施工完畢后的膨脹縫封堵如圖4所示
。

圖4 耐磨可塑料施工完畢后膨脹縫封堵
(二)方案特點(diǎn)
1、采用上述解決方案后
,在鍋爐機(jī)組啟動(dòng)后測(cè)量膨脹節(jié)處溫度
,沒(méi)有超溫現(xiàn)象
,機(jī)組停機(jī)后檢查無(wú)脫落跡象
,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。鍋爐機(jī)組累計(jì)運(yùn)行2年后
,返料腿膨脹節(jié)耐火耐磨材料未見(jiàn)脫落
、開(kāi)裂、變形等缺陷
,如圖5所示。

圖5 鍋爐運(yùn)行2年后的返料腿膨脹節(jié)狀況
2
、采用上述方案成功改造其中1臺(tái)鍋爐后
,在其他3臺(tái)鍋爐進(jìn)行了同樣的改造,效果良好
,至今返料腿膨脹節(jié)處耐火材料情況良好,未發(fā)生筒體超溫