广东云浮电厂炉衬修复方案

广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案1广东云浮电厂C厂2×300MW“上大压小”循环流化床燃煤发电工程SG1036t/hCFBB炉衬检修方案编写：周学军校对：范加彪审核：批准：北京凯越高温材料技术有限公司2012年3月18日广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案2目录一、编制依据......................................3二、工程概况......................................3三、检修部位......................................4四、炉衬材料......................................5五、施工工艺......................................5六、各部分施工方案.................................7七、质量控制.....................................12八、烘烤方案.....................................14附：复合反射绝热板................................16广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案3一、编制依据1、上海炉锅炉厂有限公司设计施工图纸及相关资料；1.1《炉内耐磨耐火材料及保温材料说明书》801-1-86081.2《耐磨耐火材料布置图》1.3.《耐磨耐火材料紧固件布置图》2、《电力建设起重机械安全监察规定》电建（1996）381号3、《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉篇）4、《火电施工质量验收及评定标准》（锅炉篇）5、《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）6、《火电施工质量及评定标准》（焊接篇）7、《工业炉砌筑工程施工及验收规范》（GB50211-2004）8、《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》（GB50309-92）9、国家经贸委：《电力建设安全工作规程》（DL5009.1-2002）10、《火电工程安全设施规定》电综[1997]669号文件二、工程概况广东云浮电厂C厂2×300MW三期工程配套的2×1036t/h循环流化床锅炉炉衬砌筑的耐磨耐火材料的布置施工图由上海锅炉厂有限公司自主研发设计：型号：SG-1025/17-M801高温高压再热循环的循环流化床，自然循环单燃烧炉膛，平衡通风，露天布置，固态排渣。锅炉主要由单炉膛、3个旋风分离器、3个回料器、2个点火启燃器、尾部对流烟道和回转式空预器等部分组成。本锅炉为上锅厂具有自主知识产权的流化床锅炉，没有外置床。锅炉为单炉膛燃烧结构。炉膛上部布置3个绝热旋风分离器，外壳由护板制造，内衬耐磨耐火材料,分离器上部为圆筒形，下部为锥形。每个旋风分离器回料腿下布置一个回料器，分离器分离下来的循环物料，进入回料阀，再返回炉膛，从而实现了循环流化的目的。回料器为气力式自平衡型，流化风用高压风机供给。回料器外壳由钢板制成，内衬保温材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采用抓钉和钢筋固定。每个回料器一侧与炉膛相连，另一侧与一旋风分离器相连。分离器分离广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案4下来的高温物料通过回料器返送回炉膛从而形成循环回路。在循环流化床锅炉中，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经后水冷壁上部出烟口分别进入后侧三个旋风分离器，在旋风分离器中进行气、固两相分离。未被分离下来的固体粒子，经分离器上部出口进入出口烟道去锅炉尾部烟道，被分离下来的固体粒子，经回料器再返回炉膛。在循环流化床锅炉的运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛—旋风分离器—炉膛这一封闭的循环回路里处于不停的高温循环流动中，在炉内进行高效率燃烧及脱硫反应。除床料在这一回路循环流动外，床料在重力作用下，沿炉内四壁不断循环。因此，在循环回路的相应部位必须采取右靠的防磨耐火措施，以防止循环回路过程中产生严重的磨损，确保锅炉长期、安全运行。三、检修部位3.1修复部位：1、炉膛出口烟道2、旋风分离器入口烟道（含靶区）；3.、旋风分离器顶部；4、回料器5、非金属膨胀节3.2损毁机理1、设计原因上锅厂引进的AlstomFlextech公司的技术，并且在此基础上加以自主研发，所以此类型锅炉的特点是出口烟道急剧收口，炉膛出口烟道节流面积减小，高温烟气改向后猛烈冲刷入口烟道侧墙，造成该处炉衬的耐磨层严重冲蚀磨损。所以该处需要高品质的耐磨衬里来抵御这种强烈的冲刷。2、材料原因由于该处特殊的结构要求采用高耐磨的耐磨衬里，如果在此处继续采用普通的耐磨材料将有可能造成严重的磨损。建议在此处使用耐磨值≤5CC的耐磨材料，并且能够稳定存在。3、施工原因广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案5三分材料，七分施工，施工的控制决定了衬里的的质量和使用效果。炉衬结构的设计合理和优化、抓钉的布置和焊接、衬里材料的施工工艺、膨胀缝的敷设等都是决定衬里使用好坏的关键。4、运行原因运行过程中烟气温度和物料速度对衬里的使用也有很大的影响，根据流体力学理论，烟气粒子速度每提高一倍，磨损的能量将增加4倍，所以在运行过程中尽量减少烟气粒子的速度，即减少运行风量。运行的温度影响耐磨衬里的膨胀缝，一旦膨胀缝超过衬里的高温抗折强度，就会产生裂纹，时间长了就会造成耐磨层脱落。四、炉衬材料耐磨层：耐磨可塑料、耐磨浇注料绝热层：绝热浇注料，硅酸铝纤维毡（δ10mm）保温层：硅酸铝纤维毡（或板）（δ20mm）锚固件材料：0Cr25Ni20耐热钢筋（ф8mm和ф6mm）膨胀缝材料：陶瓷纤维纸（δ2mm）五、施工工艺工艺流程：确定位置——拆除——焊接一次钉——保温层和绝热层施工——二次钉焊接——耐磨层施工——验收——烘干1、拆除：首先确定炉衬检修范围和位置，根据现场情况，凡是有可能造成炉衬脱落、穿孔或影响运行的部位都需考虑，具体的拆除工艺由现场的工程师来确定，把握安全、可靠和工期等方面的因素。2、焊接一次钉：本次检修拟对锚固件采用二次焊接而成，用ф8mm的圆钢制作一次钉，一次钉做成钩型，用A312型焊条焊接于钢板壁上，布置间距为底面：300*300mm，侧面：250*200mm，顶面200*150mm，焊接完毕后经现场工程师检查合格后方可继续下一道工序。广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案63、保温层和绝热层施工一次钉焊接完成后，在靠近钢板壁的位置敷设一层或两层硅酸铝纤维毡，厚度为20~40mm，这层保温层既可以有效保温，还可以吸收炉衬与钢板之间的挤压应力，以保护衬里不被破坏。要求保温层错缝严密敷设，可以与绝热层同时施工。绝热层采用绝热浇注料施工，浇注料控制好加水量（防止受热后产生大量水汽），绝热料可采用模具浇注，也可以手工涂抹，要求密实程度符合材料要求（建议将绝热层做成双层，中间垫衬一层δ10mm的硅酸铝纤维毡，能够有效阻断绝热层内的热量传导，降低外壁温度）。要求绝热料表面压光，使其光滑平整。如果有条件，需对绝热料进行烘烤处理。绝热料验收合格后方可继续下一道工序。4、二次钉焊接用ф8mm的圆钢制作二次钉，二次钉制作成V型钉，长度和制作方法由现场工程师确定。做好的V型钉点焊固定于一次钉上。局部位置销钉过稀或者应力较大，需要编制钢筋网格，编制钢筋网格采用ф6mm的圆钢，编制钢筋网格的钢筋长度宜500~1000mm，太长就需要剪断。二次钉焊接完成后经工程师验收合格后方可继续一道工序。5、耐磨层施工耐磨层施工是衬里施工的重要工序，要求在耐磨层施工时严格控制材料的搅拌时间、加水（胶）量、运输时间、成型密实程度和养护时间。材料使用前必须检查材料的有效性，合格的产品才能使用。搅拌时尽量采用高速强制式搅拌机，加水（胶）量必须用量器进行称量。搅拌时间控制允许时间呢，硬化失效的材料严禁重新混入新料中重新搅拌。运输时间尽量控制，以保证材料不会过早硬化。浇注料需要支模浇注成型。可塑料采用捣打成型，需要控制材料成型的密实程度和气孔率。膨胀缝是耐磨衬里质量的关键，膨胀缝采用δ2mm厚的陶瓷纤维纸敷设，按照迷宫式或斜向留设，必须符合现场工程师的要求。6、烘干耐磨衬里施工结束后需自然养护24小时以上方可使用，耐磨浇注料使用前必须经过中低温烘烤处理，耐磨可塑料虽不需要烘烤处理，但是需要在表面留设透气孔，防止大量蒸汽产生造成破裂，并且需对启炉的升温曲线加以控制。广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案7六、各部分施工方案1、炉膛出口&旋风分离器入口烟道1.1基本情况项目描述炉衬要求防磨、绝热工作环境工作温度850～920℃介质颗粒浓度10～30kg/Nm3烟气烟速25～30m/s内衬材料厚度耐磨层120mm，保温层280mm锚固件密布Y型销钉施工关键点非金属膨胀节导流结构旋分器入口拐角处迷宫膨胀缝结构锚固件安装和焊接耐磨层搓板装置1.2原施工工艺：进口烟道顶棚保温层用180mm厚的轻质保温浇注料施工，绝热层用100mm的耐火保温浇注料施工，耐磨层用120mm的自流式刚玉浇注料施工。总厚度为400mm。两侧墙保温层用180mm厚的轻质保温浇注料施工，绝热层用100mm的耐火保温浇注料施工，耐磨层用120mm的特种耐磨耐火浇注料+钢纤维施工。总厚度为400mm。底部保温层用180mm厚的轻质保温浇注料施工，绝热层用100mm的耐火保温浇注料施工，耐磨层用120mm的低水泥耐磨耐火浇注料施工。总厚度为400mm。膨胀节的周围以及形状不规则处的耐磨层采用耐磨可塑料施工。顶棚锚固件用“Y”型抓钉焊接，间距为150×150mm，两侧墙的抓钉间距为200×200mm。顶棚与两侧墙交接处应留有10~25mm组成迷宫膨胀缝，缝内敷设CF材质的材料。底部锚固件用“Y”型抓钉固定，间距为250×250mm。底部与两侧墙的交接处应留有10mm组成的倒“L”形膨胀缝，缝内敷设CF材质的材料。炉膛出口和分器入口之间的非金属膨胀节是锅炉的重要磨损部位，施工时我广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案8们可以采取“导流坡”的施工方案，在图纸的尺寸要求下，我们通过在膨胀缝处的可塑料施工成“导流坡”形状，防止烟气传入膨胀节将蒙皮烧坏。本部位的施工关键点在入口切向转弯位置，该位置施工时，材料需要严格把关，另外在施工过程中严格留设膨胀缝，膨胀缝的留设对炉衬材料的正常使用非常重要。1.3修复方案炉膛出口&旋风分离器入口烟道用20~40mm厚的硅酸铝纤维毡施工，耐磨层用120mm的耐磨可塑料施工，绝热层用240~260mm的绝热浇注料施工，总厚度为400mm。膨胀节在运行过程中发生位移，容易造成烟气串入膨胀节，将膨胀节烧坏，因此我公司在膨胀节施工时，优化施工将膨胀节附近的耐磨层制作成导流角结构，使烟气能够完全能够阻止在膨胀节外，另外膨胀节内的填充物必须用金属丝网包裹，以防止被抽空。分离器拐角部位拆除旧衬后重新焊接销钉，并编制钢筋网格，在拐角处敷设靶区的材料和施工工艺必须严密控制，建议采用“搓板”结构。如果搓板的高度尺寸控制200mm以内，不会对烟气造成紊流，相反，搓板可以适当地削弱烟气粒子的速度，保护靶区不受强烈冲刷，尤其时砖与浇注料的交界处。1.4质量控制要点该部位施工的重点是靶区和膨胀节处炉衬，这些部位施工时，必须有工程师旁站监督，仔细检查和验收工程情况。膨胀节焊接锚固件时，必须先根据钢筋网格的布置情况，将钢筋焊接在护板上，检查焊接材料和焊点；焊接锚固件时，需要施工员确定加强筋的焊接位置，分离器入口耐磨衬里搓板结构搓板结构示意图广东云浮电厂C厂SG1036t/hCFBB炉衬修复方案9并且指导作业人员进行施工，检查焊接点和焊材，并对焊接质量全部验收，合格后进行膨胀处理。耐磨（耐火）材料施工时严格按照图纸进行，尤其是施工缝和膨胀缝的布置，必须在施工员的指导下进行留设。膨胀节处施工必须二次成型，做好导流坡结构。顶部施工时焊接二次组合销钉，顶部紧固抓钉严格按照施工图纸布置焊接。可以编制钢