ANALIZA ZUŻYCIA I DOBÓR MATERIAŁÓW ODLEWNYCH W KAŻDYM POŁOŻENIU KOTŁA Z CYRKULACYJNYM ZŁOŻEM FLUIDALIZOWANYM

Technologia kotłów z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB) jest stosunkowo dojrzałą technologią czystego spalania. Kotły CFB mają doskonałe możliwości adaptacji paliwa i mogą spalać prawie każde paliwo kopalne. Wapień można bezpośrednio umieścić w piecu, aby usunąć 90 procent SO2, a stężenie emisji NOx jest niskie, tylko 1/4 stężenia z pieca na pył węglowy. Popiół kotłowy ma dobrą aktywność i może być stosowany jako materiał wypełniający do budynków. Wśród nich ogniotrwałe materiały termoizolacyjne stały się ważną częścią kotłów ze względu na ich wpływ na ognioodporność, odporność na zużycie i izolację termiczną. Ze względu na różne funkcje każdej pozycji kotła z obiegowym złożem fluidalnym, izolacja termiczna i materiały ogniotrwałe wymagane dla każdej pozycji kotła są również różne. Odlewy ogniotrwałe.
Konstrukcja kotła
Paliwem projektowym jest węgiel kamienny, który można mieszać z określoną proporcją gazu. Ilość paliwa gazowego zmieszanego z kotłem wynosi 30 procent całkowitej ilości paliwa (w przeliczeniu na ciepło). Kocioł przystosowany jest do zabudowy półotwartej. Kocioł przyjmuje kombinację przedniego zawieszenia i tylnego wspornika, a wysokość podłogi roboczej kotła wynosi 7 m. Kocioł przyjmuje prosty pojedynczy kocioł, naturalną cyrkulację, rozproszoną rurę opadającą, zrównoważoną wentylację, adiabatyczny cyklonowy separator gaz-ciało stałe, metodę spalania w cyrkulacyjnym złożu fluidalnym, a konwekcyjna powierzchnia grzewcza jest umieszczona w czopie szybu konwekcyjnego.
Przyczyny niszczenia materiałów ogniotrwałych kotłów
Uszkodzenie materiału ogniotrwałego dzieli się na dwie sytuacje: ① zużycie materiału ogniotrwałego; ② uszkodzenie materiału ogniotrwałego.
2.1 Zużycie materiałów ogniotrwałych
Warunki pracy w piecu, które powodują zużycie materiałów ogniotrwałych to: ① temperatura robocza w piecu kotłowym wynosi 900 ~ 1050 stopni; ② atmosfera redoks w piecu; Urządzenie ma prędkość 20~30m/s.
Erozja i uderzenie gazów spalinowych odnoszą się do zużycia spowodowanego uderzeniem cieczy lub cząstek stałych w powierzchnię materiału z określoną prędkością i kątem. Zużycie erozyjne: Kąt zderzenia cząstek z powierzchnią stałą jest mały i prawie równoległy. Pod wpływem połączonej siły prędkości pionowej i prędkości stycznej cząstki tworzą efekt strugania na powierzchni ciała stałego, stopniowo niszcząc w ten sposób materiał ogniotrwały. Zużycie udarowe: Kąt uderzenia jest duży, zbliżony do pionowego. Cząsteczki uderzają w stałą powierzchnię z określoną prędkością, powodując jej pękanie i deformację. Długotrwałe uderzenie uszkadza stałą powierzchnię, a zdeformowana warstwa odpada.
2.2 Zniszczenie (złuszczanie) materiałów ogniotrwałych
Uszkodzenie materiałów ogniotrwałych jest następujące: ① odpryski termiczne; ② odpryski strukturalne; ③ odpryskiwanie naprężeń mechanicznych. Odpryski termiczne są spowodowane gwałtownymi zmianami temperatury i nierównomiernym ogrzewaniem podczas uruchamiania i zatrzymywania kotła, co powoduje różnicę temperatur wewnątrz materiału ogniotrwałego, co powoduje naprężenia, powodujące pękanie i łuszczenie się materiału ogniotrwałego. Odpryski strukturalne to zmiana składu materiału (zmiana jakościowa) podczas długotrwałej eksploatacji kotła, powodująca łuszczenie się materiału powierzchniowego. Przyczyną łuszczenia się materiału ogniotrwałego pod wpływem naprężeń mechanicznych jest różnica współczynników rozszerzalności cieplnej materiału ogniotrwałego i konstrukcji metalowych (elementy do pomiaru temperatury, elementy do pomiaru obciążenia, kołki chwytające materiał ogniotrwały itp.) przechodzących przez materiał ogniotrwały.
Warunki pracy każdej pozycji kotła
3.1 Przewód powietrza do zapłonu
Pod łóżkiem zapala się firmowy kocioł o wydajności 75t/h. Gdy używana jest metoda zapłonu pod łóżkiem, ta część nagrzewa się szybko, a maksymalna temperatura podczas zapłonu może osiągnąć 1200 ~ 1400 stopni. Temperatura zmienia się szybko i ma wysoką odporność na szok termiczny i stabilność oraz nie jest łatwo spaść. Ze względu na małą liczbę cząstek i niskie wymagania dotyczące odporności na ścieranie, można wybrać odlewy odporne na wysokie temperatury.
3.2 Powierzchnia złoża fluidalnego
Temperatura robocza powierzchni złoża złoża fluidalnego wynosi od 800 do 1100 stopni, a odporny na zużycie materiał ogniotrwały jest układany między kołpakami powietrznymi złoża fluidalnego.
3.3 Piec kotłowy
Temperatura robocza pieca kotłowego z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym wynosi od 900 do 1000 stopni, a gęste i półgęste materiały warstwowe oraz stężenia popiołu są bardzo duże. Wymagania dotyczące materiału ogniotrwałego czterech ścian złoża chemicznego są bardzo wysokie, które muszą mieć zarówno wysoką ogniotrwałość i przyczepność, jak i wysoką odporność na zużycie. Jego typ konstrukcyjny przyjmuje metodę powlekania ognioodpornych tworzyw sztucznych na kołkach spawalniczych na chłodzonych wodą rurach ściennych.
3.4 Wierzchnia warstwa użytkowa pieca
W punkcie zwrotnym spalin na górze pieca temperatura robocza wynosi 850 ~ 1100 stopni. Warstwa ogniotrwała i przeciwzużyciowa górnej części pieca przyjmuje następujące typy, a mianowicie ogniotrwałe wylewanie lub układanie cegieł o specjalnym kształcie lub ogniotrwałe tworzywo sztuczne odporne na zużycie (dodaj kołki, gdy używana jest ściana membranowa)
3.5 Separator cyklonowy
Separatory cyklonowe kotłów fluidalnych prostych i stożkowych z obiegowym złożem przeznaczone są do oddzielania cząstek węgla i cząstek popiołu w spalinach. Istnieje możliwość wtórnego spalania, a materiał okładziny musi mieć wysoką odporność na zużycie. Najczęściej stosuje się odlewy o wysokiej zawartości tlenku glinu lub korundu.
3.6 Podajnik wznośny i powrotny
Temperatura robocza wynosi 800-950 stopień, stężenie cząstek jest wysokie, ale rozmiar cząstek jest drobny, pojemność cieplna popiołu jest duża, a szok termiczny okładziny jest duży. Warunki pracy nie są złe, a na ogół stosuje się materiały o wysokiej zawartości aluminium. Jednak stan techniczny tych części jest zły i należy zwrócić szczególną uwagę na technologię wykonania, aby zapewnić jakość wykonania.
3.7 Kanał spalinowy
Temperatura przewodu kominowego jest niska, a zużycie okładziny jest niewielkie, dzięki czemu można go całkowicie zbudować ze zwykłych cegieł ogniotrwałych.
Wybór materiału dla każdej części
Głównymi materiałami ogniotrwałymi stosowanymi w kotle CFB 75t/h są: korund odporny na ścieranie plastik, ziemia okrzemkowa do izolacji termicznej, odlewy o wysokiej wytrzymałości odporne na ścieranie, fosforanowany beton ogniotrwały, lekka cegła termoizolacyjna, cegła termoizolacyjna z ziemi okrzemkowej, cegły ogniotrwałe, itp.
Wśród nich warstwa odporna na zużycie w dolnej części pieca i wylot pieca są wykonane głównie z korundu odpornego na zużycie tworzywa sztucznego; kanał wlotowy i obszar docelowy separatora wykonane są z odlewów odpornych na zużycie o wysokiej wytrzymałości; Wytrzymałe i odporne na zużycie odlewy; fosforanowy beton ogniotrwały jest używany do urządzenia rozprowadzającego powietrze, kanału powietrza zapłonowego i drzwi pieca; cegły izolacyjne z ziemi okrzemkowej i cegły ogniotrwałe są stosowane głównie na każdej powierzchni grzewczej na ogonie
Podczas korzystania z materiałów ogniotrwałych należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
① Należy użyć czystej wody, a ilość dodanej wody wynosi 6% ~ 8%;
②Użyj mieszadła wymuszonego, a wszystkie narzędzia do mieszania muszą zostać wyczyszczone. Mieszaj, aż materiał będzie jednolity;
③ Podczas mieszania ilość dodawanego materiału nie powinna być mniejsza niż cała torebka i mieszać na sucho przez 15 minut przed dodaniem wody, aby osiągnąć cel równomiernego wymieszania;
④ Odlew jest wzmocniony dużą liczbą kołków i metalową powierzchnią kotła. Kołek jest materiałem metalowym, a współczynnik rozszerzalności cieplnej jest znacznie większy niż materiał ogniotrwały, dlatego kołek należy podgrzać przed instalacją;
⑤ Powierzchnia do nalewania wszystkich form powinna być pokryta warstwą oleju;
⑥ Każda partia materiałów musi zostać wlana w ciągu 10-30 minut po wymieszaniu i powinna być jednorazowo wlana do określonej grubości i wibrowana aż do całkowitego uszczelnienia;
⑦ Zwolnij formę 24 godziny po wylaniu, a całkowity czas utwardzania wynosi 3 dni.
Uwagi końcowe
Ponad 50 procent problemów z kotłami CFB jest spowodowanych odlewami. Dobór i konstrukcja odlewów ma decydujący wpływ na żywotność kotłów CFB. Tylko dzięki pełnemu zrozumieniu zasady działania, charakterystyki zużycia i właściwości różnych odlewów kotłów CFB możemy zapewnić jakość konstrukcji i wydłużyć żywotność kotłów CFB.