循环流化床锅炉内衬浇注施工探讨

余卫

摘 要：循环流化床锅炉（CFB）炉衬的基本作用在于对锅炉进行防磨耐火保护与绝热保温，从而提高锅炉和电厂的安全性和经济性。本文主要从锅炉内衬施工的各个施工环节、各关键作业面质量控制入手，提出切实保障浇注施工质量的各项管理及施工措施，为实现锅炉内衬施工成为优质工程，保证锅炉安装质量奠定坚实的基础。

关键词：循环流化床锅（CFB）;锅炉内衬防磨;质量控制;优质工程

1 概述

循环流化床锅炉（CFB）是一种高效、清洁的新型燃烧锅炉，与其它类型的锅炉主要区别在于燃烧方式的不同，炉内物料呈流化状态，燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，使机组能达到低排放、高燃烧效率、脱硫效率，又具有燃烧煤种适应性广、负荷调节性好、灰渣易于综合利用等显著优势。CFB锅炉由于燃料颗料直径较大，且炉膛内物料浓度是煤粉炉的十到十几倍，锅炉运行中的磨损比常规锅炉大得多，因而决定了锅炉内衬防磨耐火浇注施工在循环流化床锅炉安装过程中的独特作用和重要地位。炉衬施工质量的好坏是整个工程安装质量的决定性因素之一，直接影响锅炉长期连续稳定运行。

我公司承担的马来西亚巴林基安项目为1044t大型循环流化床锅炉，配套30万千瓦汽轮发电机组。该工程既是我公司负责安装的容量最大的循环流化床锅炉，又是属于海外工程。其整体安装及炉衬施工质量代表着中国能建湖南火电公司的信誉。

2 以往工程施工存在的问题

因同类型锅炉施工经验不足，施工技术人员经验缺乏等原因，对图纸设计、施工过程质量控制等因素管理不细致，导致炉衬施工整体质量不尽如人意：

（1）对图纸设计未进行详细审图，未能发现重点部位和关键环节的设计不合理和设计遗漏的地方，并加以提出设计优化建议。

（2）施工前未办理完整的各方会签的工序交接单，未及时清除对炉衬施工有影响的临时部件。

（3）未对锅炉受热面、旋风分离器相关销钉、托架、锚固件、门孔等标高位置和安装要求进行详细检查校对，部分销钉、锚固件未满焊牢固。

（4）现场水电交通运输各力能条件供应不充分，未设置防潮、防水、防高温）等设施。

（5）技术质量管理人员未深入各工序管理环节进行现场见证、验收，管控不到位，施工质量难以得到保证。

3 锅炉炉衬施工管理及技术质量措施

3.1 优化设计

锅炉内衬施工前及时组织专业施工队伍进行图纸会审，对重点部位进行优化设计。

如：施工部位：炉膛出口顶、分离器进口烟道顶、分离器顶、分离器锥体;原图纸：耐磨耐火可塑料，优化设计后：铬钢玉可塑料，优化前差异：提升材料的抗磨性能。

3.2 安装完成后的注意事项

施工部位的钢结构、受热面、炉墙金属件及其他装置的安装完成（包括制造厂和现场安装焊缝的严密性检查、风压和水压试验），经验收合格，工序交接手续办理到位。凡对炉墙施工有影响或施工后未拆除的临时金属构件（如拉筋、支撑等）应全部清除，以避免高温下金属件的膨胀应力对耐磨耐火浇注层造成局部破坏。对锅炉受热面、旋风分离器相关销釘、托架、锚固件、门孔等标高位置和安装要求进行检查校对，仔细检查各金属锚固件是否满焊牢固及布置间距是否符合要求，达不到要求的一律要求补焊及增加销钉数量，直到符合质量要求为止。

3.3 施工现场条件

总电源接到锅炉各层电源箱，锅炉顶部布置一个10m3贮水箱，保证浇注施工期间水源不间断。施工材料全部用集装箱转运至组合场。道路畅通，保证运料车能从组合场到达电梯口。在锅炉分离器出口烟道、分离器入口烟道、回料阀及锅炉12层共设置4个材料堆放及搅拌加工场所，采用电梯、小推车及0.5卷扬机结合保证施工用料的连续供应。

3.4 堆放场地

锅炉材料堆放场地，要求考虑施工的季节性，做好防雨、防潮。施工用水必须洁净，要求PH在6.5～8.5之间，严禁使用咸水和带悬浮物的其它用水。施工现场气温在+5～+34℃为最佳，如气温过高应采取降温措施。

3.5 施工工艺及质量保证措施

各部位施工工艺及要求：（1）炉膛下部密相区。锅炉运行时，炉膛内部气、固两相的流动工况极为复杂，在炉膛下部区域的物料浓度很高，大量的回混物料严重地冲蚀着四周壁面，为防止该区域受热面的磨损，该区域至水冷布风板四周水冷壁范围内需要做防磨处理：炉膛密相区（未开孔区）设计为单层铬刚玉耐磨浇注料+钢纤维，厚度80mm（自管中心计）;炉膛密相区（开孔区）设计为特种耐磨耐火浇注料+钢纤维，厚度80mm（自管中心计）。

（2）炉底布风板。该区域内衬材料要求：水冷布风板由连接两侧水冷壁微倾斜的管子加扁钢组成的膜式壁与焊于其扁钢上的大量布风管构成。运行中不断有新的燃料和石灰石送入炉内，有回料阀的回料和床内大量物料的回混，使布风板受到大量高温床料的冲蚀，为防止炉底布风板被强烈磨损，水冷布风板需要做耐磨材料。布风板区域设计为单层铬刚玉耐磨浇注料+钢纤维，厚度渐变;四周设计有凸台。

（3）水冷旋风分离器。本项目采用汽冷式的旋风分离器，旋风分离器是循环流化床锅炉最重要的部件，其性能的好坏直接影响锅炉的性能，分离器筒体部位工作温度900℃左右，烟气流速高（25m/s），灰浓度高，磨损严重，特别是靶区（入口弧向约120°范围）更为严重，旋风分离器靶区采用碳化硅耐磨浇注料+钢纤维，厚度60mm（自管中心计）;分离器筒体非靶区采用铬刚玉耐磨浇注料+钢纤维，厚度60mm（自管中心计）;分离器锥段及顶部采用铬刚玉可塑料，厚度60mm（自管中心计）;分离器中心筒出口膜式壁部位采用自流式刚玉浇注料+钢纤维。分离器施工可塑料区域，采用捣打方法施工，切忌超厚分层。

4 结语

炉衬是CFB锅炉不可缺少的组成部份，性能和结构的优劣直接影响锅炉的安全、正常运行，因此，合理的炉衬结构和良好的施工及养护、科学的运行及维护，是保证锅炉机组正常运行的必要条件。优良的锅炉内衬施工质量将有效的提高锅炉和电厂的安全性和经济性。

参考文献：

[1]《电力建设施工及验收技术规范》[DL5190.2-2012]（锅炉机组篇）.

[2]任志云，刘金刚.循环流化床锅炉浇注料的选择和使用[J].节能，2003（06）.

[3]耐磨耐火材料技术条件与检验方法（DL/T902—2004）.