锅炉筑炉工艺

锅炉筑炉工艺燃料在锅炉燃烧室燃烧并产生高温烟气，通过炉墙筑成的通道排出炉外。现代锅炉燃烧室的温度很高，较大型的工业锅炉其燃烧室火焰中心温度可达1300℃以上(电站锅炉可达1400℃以上)，因此要求炉墙有良好的耐热性。只有这样，才能保证锅炉钢架、炉墙托架及其它有关部件不致变形或烧坏。所以炉墙内层要求用耐热度很好的高温耐火材料筑成，并应有良好的放热或吸热作用，促进燃烧室温度的稳定。炉墙应有良好的严密性，防止高温烟气的外泄和冷空气的漏入。在负压燃烧的锅炉中，冷空气漏入炉内(即所谓“漏风”)，会降低烟汽温度，恶化炉膛内的燃烧过程及增加不必要的烟气量，降低了锅炉热效率，浪费能源，同时，还要因热膨胀受阻而导致炉墙发生裂纹、凸出变形、挤碎耐热材料及挤压钢架造成钢架变形等不良现象。因此在锅炉炉墙内层的垂直方向和水平方向留有伸缩缝(垂直缝一般留在炉墙四角，水平缝留在炉墙重量托架的底部)。为保证炉墙的严密性，在伸缩缝中应填充石棉绳，石棉绳应用耐火浆浸润，以增强其耐热度。

对于炉墙除要求严密性外还要有良好的绝热性，使热量不致外逸。在电力工业生产管理的有关规程中曾有明确规定：当周围空气温度为25℃时，保温层的外表面温度一般不超过60℃［热损失相应地不超过1255KJ(300Kcak)/m2.h］，使散热损失减小，可以保证燃烧所产生的热量能够得到最大的利用，并防止因高温影响机械设备、电器、仪表的寿命和正确性，以及给操作人员创造良好的工作环境。

1

阶段工作

1.1

锅炉砌筑必须在锅炉经水压试验合格和中间检查验收合格后方可进行。

1.2

所有砌入墙内的零件，锅炉钢架，水管和圆挂拱(或顶)的管子或吊架等的安装质量，均应符合设计和砌筑的要求。

1.3

链条炉安排完毕，经72小时冷态运转合格，临时支撑全部拆除。

1.4

耐火材料的规格、数量、质量的检验和清点，耐火砖必须有产品合格证明。

1.5

耐火混凝土施工前应做好试块的工作。

1.6

有过热器装置的锅炉，在未安装过热器前，应先将过热器前方的拆烟墙砌好。

1.7

清理基础，炉墙定位，确定标高及中心线。

1.8

接通水、电源，并能满足施工需要。

1.9

熟悉图纸及技术文件，了解砌筑质量的使用材料的要求，检查图纸资料与实际情况

是否相符，如不符及时更改处理。

2

基本要求

2.1

必须保证炉膛各部烟道灰渣斗的几何尺寸。

2.2

各部炉墙要有一定的机械强度，炉内的耐火砖墙要有较好的耐高温强度。

2.3

密封性好，冷空气漏不进炉内，烟气也漏不出炉外，这是保证锅炉正常运行的关键。

2.4

外墙要平整光滑，造型美观，给人以舒适感。

2.5

砌筑炉墙的地点环境温度不低于+5℃，炉墙砌筑完毕应进行烘炉(按烘炉工艺要求进行)。

2.6

砌筑工程应严格按照安全生产操作规程和制度执行。

3

工程材料

砌筑炉墙使用的材料，主要是耐火材料和隔热材料，其次是金属材料，炉墙的结构形式不同，使用的材料也有所不同。重型炉墙使用的材料，主要是标准耐火砖、硅藻土砖和普遍红砖，其次是砌砖用的灰浆。这种炉墙只有少数特别重要或结构特殊的部位，才使用金属零件进行支撑加固。

目前，锅炉常用的炉墙耐火材料和保温材料粘土质耐火砖(使用温度1350℃~1400℃)；轻质粘土质耐火砖(使用温度1150℃~1400℃)；红砖(使用温度700℃)；粘土质耐火泥(耐火度1750℃)；耐火混凝土(耐火度900℃~1350℃)。保温材料有硅藻图砖、石棉粉、蛭石制品、水泥珍珠岩、矿渣棉等。砌砖用的各种灰浆，一般耐火材料厂自己配置成现成料，但也可施工现场自行配制。

3.1

耐火砖用的灰浆

配合比，耐火粘土(生料)25%~45%，烧粘土粉(或耐火砖粉)55%~75%，根据加水量多少，其浓度可分为三种。

a）稀灰浆：如糖稀状，耐火粘土和烧粘土粉的颗粒度为0.5~1毫米，耐火度为1710℃，适用于砌筑砖缝小于2毫米的炉墙。

b）半稀灰浆：如稀浆糊状，耐火粘土和烧土粉的颗粒度为2毫米以下，耐火度为1650℃，适用于砌筑砖缝小于3毫米的炉墙。

c）稠灰浆：如稠粥状，耐火粘土和烧土粉的颗粒度为不大于3毫米，耐火度为1580℃，适用于砌筑砖缝为5毫米的炉墙。

3.2

砌硅藻土砖用的灰浆：

一般多用于干燥的纯硅藻土加水搅拌而成，但也有硅藻土砖粉加水泥，再用水调制

而成的。其配比方法如下：

a）纯硅藻土：水泥:水=570公斤：457公斤

b）硅藻土砖粉：水泥：水=510公斤：185公斤

3.3

砌红砖用的灰浆

常用的有粘土灰浆、水泥灰浆和复合灰浆三种，他们的配比方法如下：

a）粘土灰浆

粘土：砂子=1：(1-2)加水调剂

b）水泥灰浆

水泥：砂子=1：(3-4.5)加水调剂

c）复合灰浆

水泥：石灰：砂子=1：1：(4-6)或1：3：12加水

水泥：粘土：砂子=1：1：(5-6)加水调制

4

砌筑工艺

4.1

炉墙砌砖程序

在砌筑两砖以上厚度的砖墙时，要求两面平整，应首先砌内层，其次砌外层，最后填砌中间。如果只要内层平整，应由内向外砌，但内外层差不能过多。如果外层是红砖墙时，应同时砌筑。两种墙中间有隔热砖和填充料时，也应在最后砌完填充严密。

为了提高炉墙的稳定性，不致因为内外炉墙产生很大的压力差和热膨胀量的不同，引起耐火砖朝向炉膛内鼓、变形，耐火砖内墙必须是把耐火砖内墙嵌入外层墙内，把该伸入部分牵拉住，有的设计是整排墙全部牵连，有的是间隔牵连，两排牵连砖的上、下间距以5-8层为宜。对于容量较大锅炉的重型炉墙，因墙体较高，必须采用金属构件进行加固和牵连。

砌筑的炉墙应注意水平膨胀的留设。膨胀缝的留设要求，详见后续内容。

轻型框架式炉墙结构的砌筑，应首先对锅炉钢架上所安置的砖墙托板以及拉紧装置进行调整，并检查合格后进行，在托板下部的填充料或隔热砖砌好再砌表面砖。表面衬砖距上部托板的距离应逐层控制尺寸，以避免大量的砍砌炉砖。

4.2

重型炉墙是将标准砖直接砌筑在基础上而成的，其特点是砖墙结构简单，砌筑施工较方便，但由于受到稳定性和高温下砖的耐压强度限制，当炉墙高度超过10米时，须分成2-3段下砌在基础上，上面各段分别用钢架横梁来支撑。下可能发生凸出和破裂，留设膨胀的宽度和数量根据炉墙的长度和受热温度高低决定。炉墙砌筑时，一般在图纸上对膨胀缝的留设都作了规定。当没有规定时，对粘土耐火砖砌体的每米长炉墙，膨胀缝的宽度为5-6mm。膨胀缝宽度的允许偏差为0-5mm。

对于膨胀缝的留设不应降低炉墙的强度和严密性，因此膨胀缝内应用石棉绳浸润水泥浆后填充。因此在砌筑时要保持膨胀缝的干净，对于砍砖的加工面不应朝向膨胀缝。

对于炉墙的垂直膨胀缝，一般在墙角，较长的炉墙角应有膨胀缝外，在墙面上也应留有膨胀缝，内构层留成封闭式，互不相交；上、下层间留成锁口式，互相错开。

由于砖砌墙的稳定性和砌体的强度限制，炉墙不宜过高。当炉墙较高时，为使内墙受热后减小内外炉墙的膨胀量。耐火砖内墙水平分段砌筑。

拱顶一般在两端留出直通膨胀缝，当拱顶长度大于5m时，除在两端外，还应根据长度分段，在拱顶的中部留设膨胀缝，拱顶膨胀缝应用一层平砌砖层覆盖。

吊挂式炉顶沿炉顶四周应留膨胀缝，并嵌以石棉绳，同时每隔几块异形吊砖垫以纸板留设膨胀缝。

锅炉炉墙砌体内有金属附件时，应垫以石棉板或绕石棉绳。

耐火混凝土浇灌

5.1

砌筑前的准备工作

施工前的准备工作，主要包括原材料的准备，耐火混凝土配合比的确定，模板的配制，锚固件钢筋骨架和铁丝网的安装几个方面。

①原材料的准备

根据设计图纸资料或有关单位提出的技术要求备料，并需经检验合格，对有出厂证明书的也应进行复验。

②配合比的确定

耐火混凝土施工的配合比，一般有两种确定方式：一种是根据设计图纸资料所给定的原材料技术要求和配合比，经过试验能满足施工要求的，即可按此配合比施工。另一种是设计图纸资料中只提出耐火混凝土的品种及技术指标要求，未提出原材料要求和配合比，在这种情况下，施工单位应根据有关规程和标准的规定，自行确定施工配合比，并经现场试验能满足施工条件的而且技术指标能满足设计要求时，则可确定为施工配合比。耐火混凝土的配合比，均采用重量配合比，原因是体积比误差大。

根据图纸尺寸在炉墙的顶定位置按拱或拱顶的形状制作模板(模板、锚件等配制)模板的尺寸、形状要精确，支撑要牢固，且要严密防止漏浆。对于粘性较强的耐火混凝土，模板内应铺纸或塑料薄膜作隔离层。

锚固件是在锅炉炉墙或钢架上安装的金属或非金属部件、零件，并埋入耐火混凝土中，起锚固、支撑和连接作用。

耐火混凝土一般不配置钢筋，但对大型炉墙的拱旋和大跨度炉顶，为保证施工或使用中受到较大载荷而能保证结构不致破裂，可以适当配置必要的钢筋。钢筋配置时，为避免受热膨胀拉裂耐火混凝土或钢筋氧化直径增大胀裂耐火混凝土，因此应尽量将钢筋配置在冷面，钢筋数量应尽量减少，间距也应尽量增大，并应在施工前在钢筋骨架表面涂刷沥青或其它涂料，如磨细的石棉浆等。

当耐火混凝土内有水冷壁管作支撑时，无须再配置钢筋，炉墙上也无须锚固件，在水冷壁管上包牛皮纸或青壳纸等厚纸以留设膨胀缝。

③

火混凝土的搅拌和浇捣

(a)

搅拌

和普通混凝土的搅拌方法一样，耐火混凝土的搅拌也有机械和人工搅拌两种方法。人工搅拌不均匀且劳动强度大，混凝土搅拌机主要有强制式和自由落体式两种，最好采用强制式搅拌机，因为它的搅拌质量较好。

搅拌耐火混凝土时，配料应准确，应采用重量配比制，材料配合的允许偏差为：水胶结料、掺合料为+1%；耐火粗、细骨料为+3%。

搅拌耐火混凝土用的水应是洁净水，不得使用污水、海水或含有害杂质的水。

当骨料受潮时，应测定其含水量，并以此调整耐火混凝土的用水量。

搅拌水玻璃耐火混凝土时，应先将促凝剂与粉料拌合均匀。当搅拌磷酸耐火混凝土时，第一次搅拌时不得加入凝剂，拌匀后应困料1-3昼夜，困料时应遮盖严密，防止水分蒸发或雨淋。

(b)

搅拌好的矾土水泥耐火混凝土、水玻璃耐火混凝土和已加促凝剂的磷酸耐火混凝土，应在30分钟内浇注完毕。已搅拌好的耐火混凝土内不应任意加水或胶结剂。已初凝的耐火混凝土不得再浇注使用。

(c)

浇注耐火混凝土时应分层进行，毎层浇注厚度应根据结构部位、配筋情况和振捣方法等决定。

耐火混凝土应振捣密实。振捣方法有机械振捣和人工振捣两种，机械振捣采用插入式振动器或平板式振动器，当无法使用机械振捣的情况下，才浇注耐火混凝土时应连续进行，在前层混凝土凝固前，应将次层混凝土浇注完毕，当用插入式振动器振捣上层时应插入下一层30-50mm，以消除两层间的接缝。

(d)

耐火混凝土时，应由低处逐渐向高处移动，并以混凝土表面均匀出现浆液为准。

④耐火混凝土拱和拱顶膨胀缝的留设

工业锅炉的拱顶采用耐火混凝土现场浇注时若不留设膨胀缝，在使用中也会因受热膨胀使拱顶损坏或者致使炉墙被挤裂，因此应留设膨胀缝。当设计图纸中对膨胀缝的尺寸没有规定时可按照下表。

膨胀缝留设方法，可在模板内顶设板条、硬纸板，待锅炉点火运行时自行烧掉面形成膨胀隙，膨胀缝的形式一般为折线状。

⑤耐火混凝土的养护方法,应根据胶结剂的不同而异.水泥胶结剂耐火混凝土可用潮湿养护和蒸气养护，其它胶结剂耐火混凝土磷酸耐火混凝土，在干燥环境下养护，不能浇水。养护方法可参阅下表。

耐火混凝土、磷酸耐火混凝土的养护制度5质量检验

砌体砖缝泥浆应饱满；膨胀缝留设的位置和填充材料应符合设计要求；砌体的质量5.1炉墙耐火砖砌至一定高度后，必须向外墙伸出115mm(半砖)长度的拉固砖，通常是耐火砖7层、红砖8层切筑拉固砖，在同层内应毎隔同、两块砖长(460mm)将两块拉固砖(共宽230mm)向外墙伸出半砖的间断留设方法，上、下层拉固砖应交错布置。

5.2外墙红砖在砌筑时，应在适当部位(一般毎隔2ｍ左右)埋入直径20mm的金属短管作为烘炉时的排气孔，以使炉墙中的水气逸出。烘炉结束后必须将此孔堵塞。

砌在炉墙内的钢架主柱、横梁与耐火砌体的接触面应铺贴石板。

通过砌体的水冷壁集箱和管道以及管道的滑动支座不得固定。

水冷壁拉钩处的异型砖，不应卡住水