300MW循环流化床锅炉常见问题及基本知识

1、300MW循环流化床锅炉常见问题及基本知识作者：空地海 提交日期：2010-3-24 14:57:00 | 分类:锅炉专业 | 访问量：111 目前国内投产的300MW循环流化床机组共有十一台，都是引进、吸收法国ALSTOM公司CFB锅炉先进技术而设计制造的亚临界中间再热、单锅筒自然循环锅炉，在东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂生产。国内最早的300MW循环流化床机组投产时间已两年多，最短的也超过半年。从锅炉的运行情况看，普遍存在给煤不畅、炉内受热面磨损、非金属膨胀节拉裂及炉本体各结合部漏灰、外置床流化不良、返料器回料不畅、排渣困难等问题。一、 给煤不畅：300MW循环流化床锅炉布置有四条给

2、煤线，每条给煤线从煤仓到皮带式称重给煤机，再到刮板式给煤机，最后通过3个给煤口进入炉内。给煤不畅是300MW循环流化床锅炉运行中最为常见的问题，尤其是在雨季，一台锅炉在一个运行班次可能发生给煤不畅几次，甚至十几次，几乎每个厂都要耗费大量的人力物力来解决这一问题。给煤不畅的原因：主要原因是来煤潮湿、来煤中含灰量大、甚至来煤中夹杂大量泥土。燃料中的细微颗粒在煤中水份大时极易黏结，从而造成煤仓和给煤机堵煤。不断的黏结使煤仓的有效容积不断减少，最终导致下煤口堵塞。给煤机的堵塞主要在入炉前的刮板给煤机，雨季经常出现刮板给煤机底部积煤将刮板抬高，使给煤机的出力不断降低，若处理不及时，最终的结果就是给煤机不

3、堪重负而跳闸，严重时刮板给煤机受损，电机烧毁。其次，称重给煤机皮带跑偏，清扫链不能及时将漏入称重机下部的积煤刮走；刮板给煤机传动链咬、润滑不良导致运行中断链；刮板给煤机长时间运行导致刮板断裂、变长、松脱，造成给煤机跳闸等。另外，来煤中的编织袋、树枝、钢筋等杂物进入给煤机，从而造成给煤机跳闸、卡涩、堵煤等情况的发生。二、炉内受热面磨损300MW循环流化床锅炉炉内除布置水冷壁管外，还在炉膛上部布置扩展蒸发受热面，扩展蒸发受热面也叫水冷屏和翼型水冷壁，根据锅炉蒸发量的需要补充，一般在30到40屏之间。循环流化床锅炉受热面磨损是循环流化床锅炉正常运行最大威胁之一，由于磨损（受热面、耐火材料、风帽等）造

4、成的停炉事故接近停炉总数的50%。炉膛内水冷壁管磨损主要表现在水冷壁管与耐磨材料交接及以上15m处、炉膛四角、返料口上部及绝热式旋风分离器入口等处。炉内受热面磨损的原因：1） 烟气流速的影响；2） 烟气颗粒浓度的影响；3） 燃料性质的影响；4） 安装及检修质量的影响；5） 耐磨材料脱落；6） 锅炉本身动力场的影响。三、非金属膨胀节拉裂及炉本体各结合部漏灰非金属膨胀节的主要作用是补偿热膨胀，可以在较小的尺寸空间范围内提供较大的多维方向补偿。另一作用是补偿安装误差：由于风道联接中，系统误差在所难免，非金属膨胀节能较好地消除安装误差。非金属膨胀节拉裂及炉本体各结合部漏灰是300MW循环流化床锅炉投产

5、初期普遍存在的问题，容易损坏的部位主要有回料器返料至炉膛处非金属膨胀节、一次风空预器出口非金属膨胀节、外置床返料至锅炉非金属膨胀节。原因：1）锅炉启动时没有严格按照规定的温升速度，加热过快，导致各部膨胀不匀，这是炉本体各结合部不严密漏灰的主要原因；2）锅炉床料翻床处理时一次风压、锅炉布风板上部床压过高，将非金属膨胀节蒙皮撕裂和炉本体各结合部吹通。正常运行时锅炉布风板上部床压一般在10kpa左右，翻床处理时床压多的一侧可能高达2829kpa，导致非金属膨胀节损坏和炉本体各结合部漏灰。四、外置床流化不良300MW循环流化床锅炉与小容量循环流化床锅炉最大的区别有两点：1）炉膛进行裤衩腿布置；2）在炉

6、本体外布置有四个外置床，其中两个布置高温再热器及低温过热器（高再低过外置床），其他两个布置一级中温过热器和二级中温过热器（中过外置床）。锅炉在运行过程中，通过调节进入中过外置床的循环灰量来调节炉膛的燃烧温度，使炉膛处于一个综合性能优良的温度区间；通过调节进入高再低过外置床循环灰的流量，可以直接控制再热蒸汽的温度。300MW循环流化床锅炉在炉本体外布置外置床的根本目的是解决蒸发受热面在炉内布置不下问题。在锅炉实际运行，特别是锅炉启动过程中，运行人员经常会碰到再热汽温提升困难；外置床流化风门开度足够大时但流化风量很低；同一系统（如左右侧中温过热器、左右侧高温再热器）分别布置在两个外置床流化内的过热

7、器、再热器出口蒸汽温差大等情况。这些都是外置床流化不良的现象，目前已引起了运行人员的重视。五、返料器回料不畅300MW循环流化床锅炉回料器是循环物料内外循环的枢纽，是实现锅炉运行中内循环物料和外循环物料平衡的关键，回料不畅时必须采取有效措施加以调整，否则将危及锅炉的正常运行。目前还没有听说300MW循环流化床锅炉回料器堵塞的情况，但回料不畅较为常见，主要表现为立管压力波动、床压波动、立管压力上升时床压下降、立管压力下降时床压升高。原因：1）浇筑料脱落堵塞回料器。外循环系统中容易发生浇筑料脱落的地方主要在旋风分离器入口段，由于烟速高，烟气中颗粒浓度大，磨损较为严重，多台300MW循环流化床锅炉都

8、出现了旋风分离器入口段浇筑料脱落现象；2）回料器回料不畅主要出现在减负荷过程中，当外循环灰量减少时立管中物料自重小于炉膛压力和回料器流化风压力之和，阻碍了立管中物料向下流动，当立管中的物料堆积到一定重力后，物料突然大量返回炉内。这种现象反复出现，需要较长时间才能调整正常。3）循环物料温度低，循环物料流动性变差，出现堆积又突然返回炉内的情况。由于煤种的变化，相同负荷情况下回料器的温度不尽相同，在某一工况下燃烧设计煤种时，回料器温度在860880，回料正常，但燃用低热值煤时给煤量增加但回料器温度下降到820830，回料器出现返料不畅的情况，按理低热值煤灰份大，回料器回料不畅的原因不应该是循环灰量少

9、引起；4）运行调整控制不当造成回料器超温结焦，堵塞风帽，流化受阻。六、排渣困难300MW循环流化床锅炉大多采用风水联合式冷渣器，也有采用钢滚筒式冷渣器的，以风水联合式冷渣器为例，四台冷渣器部分不能正常排渣或丧失排渣功能的情况比较常见，偶尔出现过四台冷渣器同时排不出渣的情况。原因：1）燃煤灰份大，超过冷渣器排渣能力；2）运行控制不当，特别是锅炉启动初期和压火运行时燃烧不良，发生低温结焦，造成排渣口处风帽堵塞，进渣管堵塞；3）冷渣器旋转排渣阀被脱落的保温材料等杂物堵塞；4）排渣量过大，高温渣在冷渣器内没有充分停留冷却时间就进入低灰输送机，导致低灰输送机烧坏或运行周期缩短；5）排渣量大，排渣温度高，

10、灰渣颗粒度大，造成冷渣器内结焦，堵塞风帽，流化不良。全国循环流化床锅炉疑难问题解决措施专家讲座答疑研讨会会议纪要2009年1月“全国循环流化床锅炉疑难问题解决措施专家讲座答疑研讨会”在山东理工大学国际学术交流中心召开。中国煤炭工业协会直属事业单位煤炭综合利用多种经营技术咨询中心电力部部长魏毓璞主持了开幕式，中国电机工程学会热电专业委员会秘书处王为民同志致开幕辞，来自发电企业、科研院校、设计院、制造厂商等单位的259名代表参加了会议。会议特邀10位长期在生产一线、理论与实践经验丰富的专家做了32个专题讲座：1、国家发改委专家组组长马怀新介绍了我国自主研发超临界600MW循环流化床锅炉专家组情况和

11、主要工作，指出自主研发基本原则、重点和保障措施。2、浙江大学博士生导师王勤辉教授报告了CFB设计与优化运行；CFB锅炉内颗粒流场与磨损特性的关系；燃料特性对CFB锅炉运行的影响；流化床燃用高硫燃料的强化脱硫技术；流化床电站改造为热电、气、焦油多联产系统。3、成都美诺电力设备制造有限公司张世洪董事长就循环流化床锅炉燃烧粒度与破碎机之间的关系作了专题报告。4、四川白马循环流化床示范电站有限责任公司运行部副主任介绍了水冷壁“防磨”改造与运行优化调整；白马300MWCFB水冷壁“防磨”改造及效果；300MWCFB锅炉启动节能降耗运行调整优化探讨；300MWCFB锅炉床温床压控制优化探讨。5、山东华盛江

12、泉热电有限公司总工程师介绍了锅炉受热面常见磨损部位及预防措施；炉内磨损机理分析；炉膛水冷壁常见易发生磨损爆管的部位及预防措施；炉膛内水冷壁的磨损问题注意事项。6、四川省电力工业调整试验所总工程师就锅炉经济运行关键技术作技术报告：煤的破碎与筛分；煤的储存、输送与煤粒的扩散；布风阻力与均匀性调整；二次风燃烧优化与调整；物料循环量的控制与调整。7、湖北宜昌东阳光火力发电有限公司孟洛伟高工探讨了CFB锅炉常见事故分析与燃用劣质煤技术；CFB锅炉爆燃或爆炸的分析与防范措施；CFB锅炉膨胀节易出故障与选用原则；300MWCFB锅炉翻床故障的分析与防范措施；300MWCFB锅炉燃用劣质煤技术的探讨。8、上海

13、石化热电事业部赵伟杰教授级高级工程师通过多年对循环流化床锅炉的深入研究和坚持不懈的实践，进行了大量的工程试验，很好地掌握了循环流化床锅炉的对象特性，解决了循环流化床锅炉控制中的许多难题：CFB锅炉的控制特性；CFB锅炉模拟量控制系统；CFB锅炉燃烧过程控制实例；机组先进控制。9、中国科学院包绍麟研究员结合自己多年的科研成果，理论联系实际，报告了目前国内外CFB锅炉技术进展：国外情况；国内的引进情况；国内自主研发技术工作；CFB技术问题探讨；CFB锅炉的扩展应用。10、中国国电烟台龙源电力技术股份有限公司程昌业高工着重分析了锅炉启停过程控制技术：锅炉启动过程中应注意到的关键细节；流化床锅炉正常停

14、炉与事故处理；锅炉屏式受热面的变形、热偏差与防护；等离子与小油枪技术在流化床锅炉上应用的前景。循环流化床锅炉用快速升温耐磨新材料发布者：济南锅炉 发布日期：2009-02-12循环流化床锅炉用快速升温耐磨新材料循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、氮氧化物排放量低、给料点少、负荷调节比例大及负荷调节快等优势。在我国得到了长足的发展。该类锅炉由于燃烧颗粒流化速度高，高温下对炉衬耐火材料具有强烈的冲刷、磨损作用，尤其是锅炉的燃烧室及旋风分离器等部位承受着颗粒、气流和烟尘介质磨损及热震作用，导致耐火材料内衬冲蚀、磨损、剥落和坍塌，严重影响了锅炉的正常运行和生产。因此必须开发新型的具有

15、耐中高温度、抗侵蚀、耐磨损和抗热震性能的耐火材料。由于锅炉长期处于9001100的温度状态下工作，耐材在此温度下难于达到陶瓷烧结状态，严重影响到耐火材料的性能。因此解决问题的关键是耐火材料在循环流化床锅炉的使用温度范围内达到陶瓷烧结状态，从而获得稳定良好的耐压强度及耐磨抗热震性能。对此江西恒大高新技术股份有限公司研制出了一种循环流化床锅炉用新型耐火材料。该种循环流化床锅炉用快速升温耐磨新材料是一种以复合磷酸盐为胶粘剂，以电熔超高铝水泥为促凝剂的双组分快速升温耐磨新材料。该种新型材料具有如下特点：（1）新材料中使用了稀土氧化物。可以促使耐火材料在9001100的温度状态下烧结，使耐火材料的耐压强

16、度达到较高的数据，增强了耐火材料的耐磨性能，使产品能够抵抗高浓度粉尘的冲刷，减少磨损，因此很适合在循环流化床锅炉中使用。（2）产品具有直接快速升温不开裂、不剥落的技术性能。产品中应用了一种特殊的高温防爆纤维，使之形成网络结构状态，在快速升温过程中，水分能够沿着防爆纤维自动排出体外，无需进行不定形耐火材料的养护期、烘烤期和保温期过程，加上膨胀剂的使用，升温体检收缩很小，从而达到快速升温的目的，特别适应于循环流化床锅炉耐火材料的快速抢修施工。（3）采用了纤维、微粉、磷酸盐胶体使产品具有很强的黏结能力和可塑性，能和锅炉水冷壁管粘合牢固，特别适用于循环流化床锅炉卫燃带顶部的水冷壁管的抗磨防护。卫燃带浇

17、注料顶部的平台是造成该处水冷壁管磨损的主要原因，一般平台越宽，受磨损面的高度越高。该产品在水冷壁管与卫燃带平台交接处的施工使用，可以改变任何的几何角度，使过渡面变得相当平滑，极大地减少了对水冷壁管的磨损，延长了设备的使用寿命，较好地解决了涡流这个“罪魁祸首”很难治理的问题。菌状炉膛风帽改钟罩式风帽（小改大）菌状风帽布置形式及使用缺点简述：国内许多电站循环流化床锅炉炉膛风帽原设计多采用菌状小风帽（布置24个7的小孔），该种风帽孔径小，数量多，间距小（130t/h次高压循环流化床为1047个、75t/h为551个）。菌状风帽孔径小、间距小，在送风风压波动时，物料会通过风帽孔会回吸进入风室，造成风室

18、积渣，又会使床呀波动加剧，影响布风均匀性。风机积渣又会结焦危及安全运行，风室积渣通过菌状风帽孔吹入炉内时，会被卡在小风帽孔内，导致风帽堵孔，通风不足而过热烧坏。风帽间距近，风帽间对吹不可避免，射流偏转也会产生，这会导致单个风帽头部磨损而损坏，单个风帽损坏后又会使此区域风帽成片损坏，最终导致布风紊乱，锅炉电耗增加，效率下降，安全性降低。菌状风帽使用寿面缩短，检修更换频繁，严重影响锅炉的连续运行时数，影响企业的经济效益，故应对此种形式的菌状风帽进行改造。图为菌状小风帽布风板菌状小风帽改为钟罩式大风帽在目前大量使用的各类型的风帽中，钟罩式大风帽（布置8个内径14的打孔），具有不可比拟的优势。它的阻力

19、大小适中，寿命较长。通过对合适的风帽数量及开孔个数的选择，可得到最佳的其流速和合适的动量，从而获得均匀的布风以及良好的流化质量。锅炉运行时，床面不易出现死区，能有效避免出现分层现象和大颗粒在布风板上沉积。通过对气流速度的合理的选择以及对风帽布置方式的优化，还可以减缓风帽的磨损速度，延长风帽的寿命，为锅炉长期、稳定的运行提供了坚实基础。此次改造工程是将原来的菌状小风帽改为数量适宜的钟罩式大风帽。经计算，原风帽小孔流速过高，这也是造成风帽磨损的主要原因，同时导致布风阻力过大（布风板阻力设计320mmH2O），厂用电率高。由于原风帽为菌状加厚风帽，安装时数量较多，风帽之间容易相互影响。磨损后细灰很容

20、易进入风室，从而破坏了布风的均匀性，影响锅炉的使用寿命。3.2改造方案及分析鉴于菌状风帽其固有的缺点，因此此次改变风帽的结构形式，即将菌状风帽改为大钟罩式风帽。从结构上讲，它可以使布风更加均匀，有效的改善流化质量，促使底部颗粒的扰动，避免底部颗粒沉积，减少冷渣含碳量的损失，从而提高了锅炉的热效率；同时，可从根本上解决风帽漏灰问题。风帽材质采用耐高温耐磨损高鉻镍硅氮等稀土材料。寿命可达2-3年。循环流化床锅炉布风板改造原则及目的1解决风室漏灰，杜绝燃煤的未燃尽损失；2. 有效提高风帽运行寿命，减少事故停炉损失；3. 保证流化质量，同时控制布风板阻力的增加。注: 1.循环流化床锅炉用户需要提供锅炉

21、技术参数 2.设计（校核煤种）燃料：（烟煤、煤质分析如下） 3.技术经济指标（原始设计指标）钟罩式大风帽钟罩式风帽连接管另一种形式的钟罩式风帽 帽顶的设计 有效减少物料对风帽的磨损300MW循环流化床锅炉安装介绍发布者：济南锅炉 发布日期：2008-12-12300MW循环流化床锅炉安装介绍'?v7l1IJn u!M7C 1工程概况 D,Dx2G 白马1*300MW循环流化床示范电站工程锅炉为法国Alstom设计、制造的单汽包、自然循环、半露天布置的循环流化床锅炉，全钢架支吊结构，采用高温旋风分离器进行气固分离，采用外置换热器控制床温及再热汽温，汽包采用悬臂支撑式结构。主体安装工程由四

22、川电力建设三公司承建。1C9J/Cgc _ 锅炉本体由五跨组成，第一、二跨布置有由炉膛、高温钢板旋风分离器、回料器以及外置换热器组成的主循环回路、冷渣器以及二次风系统等；第三、四跨布置尾部烟道（高温过热器、低温再热器以及省煤器、省煤器灰斗等）；第五跨为单独布置的回转式空气预热器。W_ r8IJWqt 炉膛采用全膜式水冷壁结构，宽15051mm，深12615mm，炉膛底部采用裤衩型将炉膛分为两个床。布风板之下为由水冷壁管弯制围成的水冷等压风室。锅炉采用混料器给煤和给石灰石，四个混料器布置在回料器至炉膛的灰道上。在进入水冷等压风室前的两个热一次风道内各自布置有一台风道点火器，另外在每个床上还设置有

23、4支床上点火油枪。:k¬w"NO"G_q($D!Q 四台高温旋风分离器布置在炉膛两侧的钢架副跨内，在旋风分离器下各布置一台回料器。由旋风分离器分离下来的物料一部分经回料器直接返回炉膛，另一部分则经过布置在炉膛两侧的外置换热器后再返回炉膛。 N a zdx 锅炉尾部后竖井烟道内从上到下布置有高温过热器（HTS）、低温再热器（LTR）、省煤器（ECO1、ECO2）。2y*yy&.n 2主要施工技术方案介绍wa,Y!x_3Y Dl_d 2.1 汽包吊装!K w I3oyY3X 本工程锅炉汽包重165t，长19m，布置在炉前钢架KA前1800mm，由轴承支撑在钢架

24、上。汽包吊装采用液压顶升装置，由布置在汽包顶上的2台200液压千斤顶，将汽包由锅炉零米水平抬吊就位，然后安装汽包支撑梁及轴承，松钩就位。IVZ!JS/ 2.2水冷壁吊装V_WU-N!Z 在水冷壁安装中，为保证扩展水冷壁安装质量，避免空中对口，采用炉顶顶开口，水冷壁从上往下吊装，最后封闭顶棚水冷壁。施工中，最大限度加大地面组合率，保证设备外形尺寸，满足相关技术要求。水冷壁最重件达83t，并采用了小坦克炉顶滑移就位技术。水冷壁组合时，还将炉墙耐热钢筋尽可能的焊接上，保证耐热钢筋安装质量。对关键的水冷壁布风板，精确调整水平，确保安装要求。D:m3_v¬_.'_2vj3g(? 2.3

25、烟风道施工a¬A/a"m'I1Z G 旋风分离器采用直段和锥段单独吊装，空中对接，分离器进口烟道在水冷壁吊装之前预先吊装就位，用倒链接钩，待上部水冷壁找正后开始找正固定。分离器出口烟道边吊装边找正。在组件分段上，进口烟道制作成一件，出口烟道按照设计进行分段，主要是考虑到现场制作机具限制。/HV-C|#Oj'sP$x 灰道在受热面吊装前吊装到位，水冷壁安装找正后，即可安装找正。4、外置床施工(GY tf:R wI 外置床壳体施工是关键工序，应在钢架安装期间就开始安装，确保炉墙及下一步受热面施工提供足够的时间。首先，把外置床底板（布风板）安装到位，然后安装四侧墙

26、板以及中隔墙以及流化风帽，再浇注，然后把受热面管排吊装完后再安装外置床顶板，最后安装受热面集箱以及受热面管排。在循环流化床锅炉中，循环流化床锅炉内的固体物料浓度为煤粉锅炉的几十倍到上百倍，由于锅炉内的高颗粒浓度和高运行风速，烟气流速较大、颗粒较粗，使耐火材料受到大量固体物料的不断冲刷磨损，因此耐火材料的防磨问题应特别重视。耐火防磨结构的安装是关系机组正常、安全运行的关键。9R4VY#X#u 锅炉炉墙施工是循环流化床锅炉安装技术的又一个关键环节。本工程锅炉炉墙砌筑和耐火耐磨材料的浇注的工作量特别大，约4000多吨；涉及耐火、保温材料的种类较多，总计20多种材料，每种材料又有多种规格。砌筑耐火砖和

27、耐火浇注料的施工主要在磨损严重区域，如旋风分离器、回料器、外置床、冷渣器、燃烧器以及相关的进出口烟道、灰道等部位。V)mf6)i 循环流化床锅炉耐火耐磨施工量较大，环节较多，涉及面广，质量工艺要求高，设备内部结构形状极不规则。耐火不定型材料的施工是循环流化床锅炉安装的重点，也是难点。施工条件准备要充分，如备料、施工用的合格水源、木模的制作、耐热钢筋等金属件的安装、材料运输通道规划、照明、材料存放、试块试验、专用工器具准备、人员培训等一系列工作都进行了通盘考虑，各个环节的相互衔接有周密计划。#-L.fTs Y1PP+k s 独特的工作缝设置：在每个区域均设置小于1000mm*1000mm内工作缝

28、，上层与下层必须错缝，工作缝为z形工作缝，每条工作缝的向火面必须形成三角形沟槽。为此，只能分块、间隔施工。该设计木模难以固定：特别是炉膛斜面，容易跑模，胀模。对脚手架的搭设要求严，木模利用率低，成本高，工效低，施工工期长。特别是三角槽的形成非常困难。仅设计了集中膨胀缝，而且还设计有工作缝。集中膨胀缝主要设计在四周墙体角部和顶部与侧墙，底部与四周侧墙的交界处，集中膨胀缝的形状和结构与国内设计相同；但分散膨胀缝与国内不同。工作缝按小于按1米*1米区域四周设计，该工作缝的结构为错牙布置，并且在混凝土的向火面，工作缝有10mm高，20mm宽的90度沟槽，同时在炉墙墙体中部工作缝之间填2mm的陶瓷板。该

29、工作缝可以补偿在高温时耐火混凝土的微膨胀，防止混凝土表面裂纹。因此耐火混凝土的施工不能进行整块大面积的施工，而是分成多个较小的工作区域分块进行施工，每块的面积小于1000mm*1000mm，即最大的浇注面积不宜大于1?。这种设计施工难度较大，为保证错牙工作缝，混凝土的施工分层若干层进行浇注，同时每层进行跳跃分隔施工，剩余的部分必须待木模拆除后才能进行下一步施工，工效低。因此，在木模配置上采取有效措施保证工作缝的形状。 浇注质量的好坏关键取决于木模的配置和安装。因循环流化床锅炉耐火材料浇注面广，形状不规则，木模制作和安装工作量大，难度高。所以，组织了大批技术能力强、经验丰富的高级木工进行施工。e

30、 f*"l0N$ 3质量控制 3.1本工程锅炉主要承压焊口18000多只，汽机主要承压焊口7000只。公司和项目部高度重视工程焊接质量，明确了焊接质量目标，对焊缝表面和内部质量的要求高，对材料、工艺、方法、人员均提出了更新更高的要求。 1）工期紧，且设备钢种复杂、合金材料使用普遍，焊接工艺管理复杂，焊接施工组织的难度大。$j¬xGG.J _? 2) z cn%t'X30Q 锅炉水冷壁管向火面焊缝的表面要求较高，地面组合焊口数不足总焊口数的1/5，高空施焊量大，且扩展水冷壁、低温再热器、高温过热器、外置床部件的焊口位置较困难。"2JIH8vL+v 3）锅炉大

31、管焊口数较以往工程增多，占锅炉总焊口数的3.1%，中管焊口数量相对较少，约占锅炉总焊口数的0.56。1g D/*L8U! 3.2锅炉炉内向火面焊缝打磨USpJ)| CFB锅炉炉膛向火面要求很高，按照alstom的技术规范要求，制造焊缝和现场焊缝，均应平滑，不应有毛刺、尖锐突起，凹凸不允许超过0.5mm，否则运行中对设备磨损极快。水冷壁打磨成为循环流化床锅炉安装工艺的关键点。在水冷壁管屏安装结束后，立即组织炉内焊缝及焊口表面的打磨工作。炉内搭设满膛架，并准备足够的打磨机具、材料，还准备了部分特殊的打磨工具，应付一些位置狭窄的地方。打磨先定样板，然后定人定范围打磨，检查人员及时检查，挑出不合格项，

32、打磨范围还包括制造厂制造不合格项。SuS&c q l i W:Q|(O 3.3耐热钢筋施工 炉墙耐火耐磨材料敷设位置全部设计有密布的耐热钢筋。耐热钢筋的安装质量直接影响耐火耐磨材料的使用寿命。耐热钢筋全部为不锈钢，壳体为碳钢，异种钢焊接难度大。耐热钢筋设计布置间距为100200mm，形状复杂。为保证耐热钢筋排列整齐、美观，在需布置钢筋位置按设计距离用墨线按设计距离进行纵横放线，在线的接点处将耐热钢筋焊接在设备的向火面，布置成钢筋网。在焊接前，耐热钢筋与金属壳体焊接处，应用磨光机打磨，除净铁锈和油漆，保证根部焊接融合质量。耐热钢筋的焊接工作必须由合格焊工来施工，焊接好后，焊缝药皮及时清理

33、干净，否则对混凝土有影响。为防止耐火浇注料的水分被保温层吸收，在保温层和耐火层之间贴油纸。因耐热钢筋密布，很多的定型材料需每颗耐热钢筋处需进行现场加工，如油纸、保温砖，加工工作量大，施工难度大。同时，为防止超温，在保温砖穿耐热钢筋处必须用保温浇注料进行填充。特别靠壳体侧设计保温浇注料，向火面设计保温浇注料，木模必须制作、安装两次。为安装保温浇注料的木模，全部采用上下口锯齿形的木模，并只能400mm左右进行浇注。因耐热钢筋密布，振捣难度也特别大。搅拌是非常重要的过程，因为它对内衬质量起到决定性的影响。用于该锅炉的耐火材料比重大，较稠，传统的强制式搅拌机不易保证拌合质量。为此，针对现场实际情况，我

34、们对搅拌机的叶片方向、叶片数量、转速、叶片与壳体的间隙均进行了改造。改造后的搅拌机能保证搅拌质量。每天坚持做好记录，对于所用耐火材料的搅拌，其搅拌时间、搅拌方法、搅拌时工作温度、环境温度，浇灌的位置及搅拌混凝土的量应有详细记录。均应以文字形式记录。并对每一批混凝土取样编号，以利以后识别。 zM4|cg 该工程的耐火材料非常敏感,对环境温度、水温、储存、搅拌、加水量等要求高。加水量控制严格，为保证质量，加水量进行严格计量。该锅炉耐火材料的施工主要在夏季。夏季施工，气温高，耐火混凝土凝固时间短。如用于锅炉炉膛的耐火浇注料，在开工前在现场做试验，发现搅拌好的材料在7分钟内就发生凝固，不能保证现场施工

35、，特别是炉膛上部35米43米标高的区域，仅材料运输就需要58分钟。试验的环境温度27，水温22。因此，采用在水中加冰块对水进行降温，将水温降至815，搅拌出料18分钟后发生 凝固。实践证明加冰块降低水温的措施有效。为此，现场配置了专用冰柜储存冰块，保证施工用量。C.d sY N锅炉知识-金属材料基本知识发布者：济南锅炉 发布日期：2008-12-171、 什么是变形？变形有几种形式？构件在外力作用下，发生尺寸和形状改变的现象，称为变形。变形的基本形式有弹性变形、永久变形（塑性变形）和断裂变形三种。构件在外力作用下发生变形，外力去除后能恢复原来形状和尺寸，材料的这一特性称为弹性。这种在外力去除后

36、能消失的变形称为弹性变形。若外力去除后，只能部分的恢复原状，还残留一部分不能消失的变形，材料的这一特性称为塑性。外力去除后不能消失而永远残留的变形，称为塑性变形或残余变形，也称永久变形。工程上，一般要求构件在正常工作时，只能发生少量弹性变形，而不能出现永久变形。但对材料进行某种加工（如弯曲、压延、锻打）时，则希望它产生永久变形。2、 什么是强度？什么是刚度？什么是韧性？材料或构件承受外力时，抵抗塑性变形或破坏的能力称强度。钢材在较大外力作用下可能不被破坏，木材在较小外力作用下而可能会断裂，我们说钢材的强度比木材高。材料或构件承受外力时抵抗变形的能力称为刚度。刚度不仅与材料种类有关，还与构件的结

37、构形式、尺寸等有关。比如管式空气预热器管箱与钢管省煤器组件相比，前者抗变形能力要比后者好，我们称前者的刚度强（好），后者的刚度弱（差）。刚度好的构件，在外力作用下的稳定性也好。材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性或冲击韧性，即材料承受冲击载荷时迅速产生塑性变形的性能。锅炉承压部件所使用的材料应具有较好的韧性。3、 什么是塑性材料？什么是脆性材料？在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料，工艺性能往往很差，难以满足各种加工及安装的要求，运行中还可能发生突然的脆性破坏。

38、这种破坏往往滑事故前兆，其危险性也就更大。脆性材料抵抗冲击载荷的能力更差。4、 什么是应力、应变和弹性模量？材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。外力为拉力时，所产生的应力为拉应力；外力为压缩力时，产生的应力为压应力。在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量。在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。对于一定的材料，弹性模量是常数，弹性模量越大，在一定应力下，产生的弹性变形量越小。弹性模量随温度升高而降低。转动机械的轴与叶轮，要求在转动过程中产生较小的变形，就需要选用弹性模量较大的材料。5、 什么叫应力集中？由于构

39、件截面尺寸突然变化而引起应力局部增大的现象，称为应力集中。在等截面构件中，应力是均匀分布的。若构件上有孔、沟槽、凸肩、阶梯等，使截面尺寸发生突然变化时，在截面发生变化的部位，应力不再是均匀分布，在附近小范围内，应力将局部增大。应力集中的程度，可用应力集中系数来表示。应力集中系数的大小，只与构件形状和尺寸有关，与材料无关。工程上常用典型构件的应力集中系数，已通过试验确定。应力集中处的局部应力值，有时可能很大，会影响部件使用奉命，是部件损坏的重要原因之一。为防止和减小这种不利影响，应尽可能避免截面尺寸发生突然变化，构件的外形轮廓应平缓光滑，必要的孔、槽最好配置在低应力区。另外，金属材料内部或焊缝有

40、气孔、夹渣、裂纹以及“焊不透”、“咬边”等缺陷，也会引起应力集中。6、 什么是强度极限（抗拉强度）与屈服极限？强度极限与屈服极限是通过试验确定的。在拉伸试验过程中，应力达到某一数值后，虽然不再增加甚至略有下降，试件的应变还在继续增加，并产生明显的塑性变形，好像材料暂时失去抵抗变形的能力，这种现象称为材料的屈服。发生屈服现象时的应力，称为材料的屈服极限。当试验拉力继续升高，试件达到破坏时的应力，称为材料的强度极限或抗拉强度。屈服极限和强度极限越大，分别表明材料抵抗破坏和抵抗塑性变形的能力高，即材料强度好。对于一定材料来说，强度极限和屈服极限是随着工作温度的升高而降低的。7、 什么是蠕变与蠕变极限

41、？什么是持久强度与持久塑性？金属在一定温度和一定应力作用下，随着时间的推移缓慢地发生塑性变形的现象称蠕变。材料发生蠕变的温度与其性质有关，碳钢在300350时，合金钢在350450时，在应力作用下，就会出现蠕变。温度越高，应力越大，蠕变速度就越快。材料抗蠕变的性能用蠕变极限来衡量，它表示在一定温度下，于规定时间内，钢材发生一定量总变形的最大应力值。持久强度是在高温条件下，经过规定时间发生蠕变破裂时的最大应力。持久塑性是指处于蠕变状态的材料，在发生破裂时的相对塑性变形量。高温材料特别是发电厂使用的管材，应具有良好的持久塑性，希望不低于3%5%。过低的持久塑性，会使材料发生脆性破坏，降低其使用奉命

42、。材料的蠕变极限、持久强度、持久塑性都是通过试验方法求得的。8、 什么是金属材料的疲劳与疲劳极限？构件在长期交变应力作用下，虽然它承受的应力远小于材料的屈服极限，在没有明显塑性变形的情况下，发生断裂的现象称为金属的疲劳。因金属疲劳发生的破坏称为疲劳破坏出现疲劳破坏的原因，是经过应力多次交替变化后，在应力最大或有缺陷部位会产生微细的裂纹，裂纹尖端出现严重的应力集中，随着交变应力循环次数的增加，裂纹逐渐扩大，最后导致破裂。材料经受无限次变载荷而不发生断裂时的最大应力，称为材的疲劳极限。工程上常根据机件的使用寿命要求，规定交变应力循环N次时的应力为有限疲劳极限或条件疲劳限。如汽轮机叶片交变应力循环次

43、数N锅炉的每一次启动和停止，工质运行参数的每一次波动，承压部件都要经受一次交变应力及应变的循环，这都将会影响承压部件的寿命。为了提高钢材抵抗疲劳破坏的能力，应在保持材料一定强度的基础上尽可能提高钢材的塑性及韧性。9、 什么是许用应力与安全系统？构件实际工作时，所允许产生的最大应力称许用应力。对锅炉承压元件不定来说，许用应力是指在工作条件下所允许的最小壁厚及最大压力时的应力。构件工作时，其内部产生的应力既不能达到屈服极限，更不能达到强度极限，必须远小于它们才能保证安全。通常把和称危险应力。危险应力与许用应力的比值n称为安全系数。N值的大小，不仅反映构件的安全程度。N值大，许用应力小，比较安全，但

44、消耗材料多，构件也笨重；n值许用应力大，能节约材料，但安全程度就差。因此，在确定安全系数时，应在满足安全的前提下，充分考虑经济性的要求。11什么是热应力？热应力大小如何计算？构件因温度化不能自由伸缩而产生的应力，或部件本身温度不均匀使伸缩受制约而产生的应力，称为热应力。由于热应力是温度变化而产生的，所以也称温度应力或温差应力。部件工作时，它的尺寸将因温度变化而伸缩。若部件的伸缩不受任何限制，温度变化只能使其变形，而不致产生应力。若部件不能自由伸缩，将会在其内部产生应力。部件在受热或冷却时，若各部分温度不一致，变形将受制约。温度高的部分要膨胀伸长，温度低的部分则限制它的膨胀，结果在高温部位产生压

45、应力。低温部位产生拉应力。锅炉在启、停过程中，出现的汽包内外壁温差，将会在汽包壁内产生热应力。热应力是由于温度变化是时变形受阻而产生，可根据应力与应变成正比的关系列出计算式：12、什么是金属的应力松弛现象？钢材在高温和应力作用下，在应变量维持不变，应力随着时间的延长逐渐降低的现象，称为应力松弛。金属材料在高温下发生应力松弛，是有一部分在初应力作用下产生的弹性变形逐渐地转化为塑性变形的结果。松弛现象与蠕变现象有着内在的联系，都是在高温和应力作用下的不断性变形过程，两者的区别仅在于蠕变时应力基本恒定不变，松弛时应力则不断在降低。应力松驰发生在高温下工作的紧固件上，如锅炉、汽轮机上的螺栓、螺母、压紧

46、弹簧等。这些零件在长期高温和应力作用下，塑性变形增加，应力下降，当松弛到一定程度后，就会引起汽缸和阀门漏汽，安全门提前起座，影响机组正常运行，甚至发生危险。为了防止上述现象发生，一般要求经过2×104h（两次大修间隔）运行后，螺栓最小应力不低于最小密封应力，这个密封应力通常为150MPa（15.3kgf/mm2）。为了达到这一要求，可以采取如下措施：一是选择松弛性能高的钢材；一是提高螺栓的初紧应力。13什么是钢材的热疲劳与热脆性？当金属材料在工作过程中存在温差时，因部分的胀、缩相互制约而产生附加热应力。如果温差是周期变化的，热应力也将随之变化，同时伴随着弹、塑性变形的循环，塑性变形逐

47、渐积累引起损伤，最后导致破裂。这种因经受多次周期性热应力作用而遭到的破坏称为热疲劳破坏。热疲劳裂纹一般发生在金属零件的表面，为龟裂状。锅炉的过热器、再热器、汽包、汽轮机的汽缸、隔板，都有出现热疲劳的可能性。钢材在某一高温区间（如400550）和应力作用下长期工作，会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性。影响热脆性的主要因素是金属的化学成分。含有铬、锰、镍等元素的钢材，热脆性倾向较大。加入钼、钨、钒等元素，可降低钢材的热脆性倾向。14、什么是钢材的高温氧化？锅炉某些高温元件（如过热器、再热器管及其支吊架等）与高温烟气中的氧气发生的氧化反应，称高温氧化。氧化生成的氧化膜如果不能紧紧地包覆在钢材表面而

48、发生脱落，则氧化过程会不断发展，层层剥落，最后导致破坏。高温氧化可生成三种氧化物：FeO,Fe2O3,Fe3O4。当壁温在570以下时，氧化膜由Fe2O3,Fe3O4组成；当温度高于570时，氧化膜由FeO,Fe2O3,Fe3O4组成。Fe2O3,Fe3O4具有致密的结构，能保护金属表面，有较好的抗氧化化。而FeO的抗氧化能力很差，因此，在温度高于500时，高温氧化过程就有加快的趋势。钢材工作温度高于570，就需要考虑抗氧化性问题。在钢中加入铬元素，生成的氧化膜具有良好的保护作用，是提高钢材抗高温氧化性能的主要手段。15在高温下金属组织可能发生哪些变化？有何危害？常温下钢材的金相组织是稳定的，

49、不随时间而改变。但若在高温下长期工作，其金相组织则会不断发生变化，使其性能变差，严重时会导致破裂损坏。（1）珠光体球化钢材中片状渗碳体逐渐转化为球状，并积聚长大的现象称珠光体球化。珠光体球化使钢材高温性能下降，加速蠕变过程，严重球化时，常引起爆管事故。影响球化过程的因素是温度、时间和化学万分，在钢中加入铬、钼、钒等合金元素，能降低球化过程的速度。（2）石墨化石墨化是钢中渗碳体在长期高温下工作自行分解的一种现象，即Fe3C3Fe+C(石墨)石墨化主要发生在低碳钢和低碳钼钢，能使钢材常温下和高温机械性能（强度、塑性）均下降，特别使冲击韧性显著降低，导致钢材的脆性破坏。（3）合金元素的重新分配钢材在

50、高温下和应力长期作用下，会发生合金元素在固溶体和碳化物之间的重新分配，使强度极限和持久强度均下降，不利于高温部件的安全运行。合金元素重新分配过程，随温度的升高和时间的推移而加剧，特别是运行温度接近或超过钢材许用温度的上限时，合金元素的迁移速度将更快。16什么是苛性脆化？金属在拉应力区域内，由于高度浓缩的碱性溶液的腐蚀作用而发生的裂纹，称为苛性脆化。苛性脆化可能发生在汽包及蒸发管的胀口处、焊口处，以及有裂纹、狭缝、凹陷等部位，或有锅水长期渗漏的部位。引起苛性脆化的主要原因是锅水碱度过高，超过允许限度，以及有使锅水碱度局部浓缩的条件。17什么是钢材的高温腐蚀？锅炉受热面管子，在高温情况下，烟气侧和

51、蒸汽侧均有发生腐蚀的可能性。当温度超过400时，就有可能发生蒸汽侧的腐蚀，其化学反应式如下：3Fe+4H2OFe3O4+4H2反应产生的氢气如果不能较快地被汽流带走，它与金属发生作用，导致金属强度下降而产生脆性破坏。烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550710范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。另外，燃油时灰中的钒在高温下升华，并生成V2O5，在550660时凝结在管壁上起催化作用，使烟气中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），对管壁也有强烈的腐蚀作用。高温腐蚀是反复进行的，它将氧化膜破坏、生成、再破坏

52、，管壁逐渐减薄，最后导致爆管。控制壁温过高，是减轻高温腐蚀的重要措施。18什么是应力腐蚀？金属材料在拉伸应力和腐蚀介质的共同作用下，发生的腐蚀现象称为应力腐蚀。金属表面都有一层钝化膜（氧化保护膜），在钝化膜未被破坏时不发生腐蚀。在应力作用下，金属表面局部区域的钝化膜被撕破，露出活性金属表面，在介质作用下出现腐蚀，且其发展是逐渐加剧的。应力腐蚀与单纯的应力破坏不一样，在极低的应力作用下也会发生破坏；与单纯由于腐蚀引起破坏也不同，腐蚀性很弱的介质，也能引起应力腐蚀破坏。应力与腐蚀二者相互促进，它往往在没有变形预兆的情况下而迅速断裂，很容易造成严重的事故。在发电厂中，锅炉管道、汽轮机叶片、凝汽器铜管

53、，均有发生应力腐蚀的可能性。19对锅炉管子用钢有何要求？锅炉钢管主要用来制造水冷壁、过热器、再热器、联箱、导汽管和主蒸汽管等。这些管道在高温、应力及腐蚀介质作用下长期工作，会发生蠕变、氧化和腐蚀，为保证设备安全可靠运行，对锅炉管子用钢有如下要求：（1）要有较高的蠕极限、持久强度及持久塑性。（2）高的抗氧化性能和耐腐蚀性能，一般要求在工作温度下的氧化深度应小于1mm/a（毫米/年）（3）足够的组织稳定性，即抵抗金相组织球化、石墨化及合金元素重新分配的性能好。（4）良好的冷热加工性能，特别是应具有良好的焊接性能。（5）良好的宏观组织，即钢中的分层、非金属夹杂物、气孔等缺陷应尽可能少，符合有关规定。

54、20对锅炉汽包用钢板有何要求？锅炉汽包在工质的饱和温度下，承受较高的工作压力。制造制造时要经过卷板、冲压、焊接成型等工艺过程，用做汽包钢板的钢材应具备以下性能：（1）较高的强度，以尽可能使汽包壁减薄些，这对制造、安装和运行都有好处。（2）较好的塑性和韧性，使制造时的筒体卷板、封头冲压等工艺过程出现裂纹的可能性减小。（3）钢板有较低的缺口敏感性，汽包上有较多的开孔及焊缝，会形成应力集中，要求有较低的缺口敏感性，是为了减小应力集中系数，防止由此产生裂纹。（4）良好的焊接性能。（5）较低的时效敏感性。运行过程中，随着时间的推移，钢的冲击韧性随之下降的特性，称时效。时效敏感性低是指相同条件下冲击韧性下

55、降得慢。时效敏感性低对设备运行安全、延长使用奉命均有好处。21、锅炉汽包为什么不用合金钢板制造以减薄其厚度？电站锅炉汽包内径一般为1.61.8m，承受压力也较高，故汽包壁也较厚。高压以上锅炉汽包壁厚约100mm左右，亚临界参数锅炉汽包壁厚有的达200mm左右，多用碳钢或低合金钢制成，重量可达100多吨或更高。不用合金钢板制造的主要原因是：（1）汽包工作压力虽高，但工作温度是对应压力下的饱和温度，一般在350以下，最高也只有364，因此，没有必要选用高强度合金钢。（2）合金钢的冷、热加工性能，特别是焊接性能要较碳钢差得多。（3）合金钢的应力集中系数高于碳钢。（4）合金钢价格昂贵。基于以上原因，一般汽包用优质碳钢（20g、22g）及低合金钢（如16Mn）来制造。22、锅炉用钢材分哪几类？锅炉用钢是在高温条件下工