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循環流化床鍋爐耐火材料損毀的原因

文章來源:人氣:184發表時間:2025-02-14 14:02:19

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循環流化床鍋爐因其工況和燃燒方式,對耐火材料提出了較高的要求。耐火材料在這種環境下的損毀原因主要包括以下幾個方面:


1. 機械磨損與沖擊

流化床中懸浮的固體顆粒以高速運動,在鍋爐內壁和耐火襯里上不斷撞擊。這種持續的沖擊和磨擦會導致耐火材料表面逐漸剝落或產生微裂紋,長期累積后引發大面積的剝蝕和結構破壞。


2. 化學腐蝕

燃料和床料中往往含有較高的堿金屬(如鈉、鉀)、硫和氯等成分。在高溫下,這些成分會與耐火材料發生化學反應,生成低熔點化合物或其他不穩定的相,削弱耐火材料的耐火性能,加速材料的腐蝕和軟化。


3. 熱疲勞與熱震

循環流化床鍋爐在啟停、負荷變化或溫度波動較大的工況下,耐火材料會經歷反復的熱膨脹和收縮。這種頻繁的溫度循環會引起熱應力集中,導致微裂紋產生和擴展,進而引發剝落或斷裂,稱為熱疲勞或熱震損傷。


4. 爐渣侵蝕

鍋爐燃燒過程中產生的爐渣在高溫下可能部分熔化,并與耐火材料發生相互作用。熔融的爐渣能夠滲透到耐火材料的孔隙中,形成化學反應區,進而加劇耐火材料的化學腐蝕和機械弱化。


5. 水汽侵蝕

運行過程中,鍋爐可能出現水汽泄漏現象,特別是在停機或低負荷情況下。高溫水汽對某些耐火材料(如鋁硅質材料)具有顯著的侵蝕作用。


6. 施工質量問題

施工時耐火材料的攪拌、澆注、振搗或烘烤不符合標準,也會導致材料初期結構疏松,降低其使用壽命。


防護措施

1. 選擇高性能耐火材料:根據實際工況選擇耐磨性和抗化學侵蝕性能良好的耐火材料,如高鋁質、碳化硅材料。

2. 優化運行參數:控制流化速度,避免過高的機械沖刷。

3. 改進施工工藝:確保耐火材料的施工和烘烤符合規范。

4. 定期檢查和維護:及時發現并修補耐火材料的損毀區域。


綜上所述,循環流化床鍋爐耐火材料的損毀是多種因素共同作用的結果。在實際應用中,為延長耐火材料的使用壽命,通常需要采取優化材料配方、改進工藝設計和加強日常維護等綜合措施。

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