循環流動床（CFB）ボイラー技術は、比較的成熟したクリーン燃焼技術です。CFBボイラーは燃料適応性に優れ、ほぼすべての化石燃料を燃焼できます。石灰石を炉に直接投入してSO2を90％除去でき、NOxの排出濃度は微粉炭炉の1/4にすぎません。ボイラー灰は活性が良く、建築充填材として使用できます。その中でも、断熱材は耐火キャスタブル断熱耐火材は、耐火性、耐摩耗性、断熱効果によりボイラーの重要な部分となっています。循環流動床ボイラーの各位置の機能が異なるため、ボイラーの各位置に必要な断熱耐火材も異なります。
ボイラー耐火物の損傷の原因
耐火物の損傷は、①耐火物の摩耗、②耐火物の破壊の2つの状況に分けられます。
耐火物の摩耗を引き起こす炉内の作業条件は、①ボイラー炉内の作業温度が900〜1050度である、②炉内の酸化還元雰囲気である、③排ガスの洗浄と衝撃である。炉は通常3〜6m/s、分離機は20〜30m/sである。
排ガスの摩耗と衝撃とは、流体または固体粒子が一定の速度と角度で材料表面に衝突することによって生じる摩耗を指します。 摩耗の摩耗：粒子と固体表面の衝突角度は小さく、平行に近いです。垂直成分速度と接線成分速度の複合力により、粒子は固体表面に滑走効果を形成し、耐火材料を徐々に破壊します。 衝撃摩耗：衝突角度は大きく、垂直に近いです。粒子は一定の速度で固体表面に衝突し、亀裂や変形を引き起こします。長期的な衝撃により固体表面が損傷し、変形した層が剥がれます。
耐火キャスタブルの材料損傷には、①熱剥離、②構造剥離、③機械的応力剥離などいくつかの種類があります。熱剥離は、ボイラーの起動と停止時の急激な温度変化と不均一な加熱により、耐火物内部に温度差が生じ、応力が発生し、耐火物が割れて剥離します。構造剥離は、ボイラーの長期使用中に材料組成が変化（質的変化）し、表面材料が剥離することです。機械的応力により耐火物が剥離する理由は、耐火物と、耐火物を通過する金属構造物（温度・圧力測定素子、耐火物掴み釘など）の熱膨張係数が異なるためです。
ボイラーのさまざまな位置での作業条件
当社の75t/hボイラーは床下で点火します。床下点火方式を採用すると、この部分の温度が急速に上昇します。点火中の最高温度は1200～1400度に達し、温度変化が速く、熱衝撃安定性が高く、脱落しにくいです。粒子数が少なく、耐摩耗性要件が低いため、耐高温キャスタブルを選択できます。
流動層表面の作業温度は800～1100度であり、流動層のフード間には耐摩耗性の耐火材が敷かれています。
循環流動床ボイラー炉の作業温度は900～1000度です。濃厚相層と半濃厚相層の原料と灰の濃度は非常に高く、一定の沸騰と循環中に気流の方向が頻繁に変わります。流動床の4つの壁の耐火材料に対する要求は非常に高く、耐火性と接着性が高く、耐摩耗性も高くなければなりません。その構造タイプは、水冷壁管にピンを溶接し、耐火プラスチックをコーティングする方法を採用しています。
炉頂の排ガス転向点の作業温度は 850 ～ 1100 度です。炉天井の耐火耐摩耗層には、耐火キャスタブルの鋳造または特殊形状のレンガ積みまたは耐火耐摩耗プラスチック (膜壁を使用する場合はピンを追加) などのタイプが採用されています。直円筒と円錐循環流動床ボイラーサイクロン分離器は、排ガス中の炭素粒子と灰粒子を分離するように設計されています。分離器内の粒子は速度が速く、作業条件が悪く、作業温度は 800 ～ 950 度で、二次燃焼の可能性があります。ライニング材料は耐摩耗性が高くなければなりません。主に高アルミニウムまたはコランダムキャスタブルが使用されます。
作業温度は800-950度で、粒子濃度は高いが、粒子サイズは細かく、灰の熱容量が大きく、ライニングへの熱衝撃が大きい。作業条件は悪くなく、一般的に高アルミニウム材料が使用されています。ただし、これらの部品の施工条件は悪く、施工品質を確保するために施工プロセスに特別な注意を払う必要があります。
尾部煙道の温度が低く、ライニングの摩耗が少なく、一般的な耐火レンガを使用して施工できます。
耐火キャスタブル使用時の注意点
①きれいな水を使用し、水の添加量は6％～8％です。
②強制ミキサーを使用し、すべての混合器具は清潔にしてください。材料が均一になるまで混合します。
③混合する際、添加する材料の量は袋全体より少なくならず、均一な混合を実現するために水を加える前に15分間乾式混合してください。
④キャスタブルは多数のピンを介してボイラーの金属表面で補強されます。ピンは金属材料であり、熱膨張係数は耐火材料の熱膨張係数よりもはるかに大きいため、設置前にピンを予熱する必要があります。
⑤すべての鋳型の鋳造表面にエンジンオイルを塗布する必要があります。
⑥各バッチの材料は混合後10-30分以内に注入する必要があります。指定された厚さまで一度に注入し、完全に密封されるまで振動させることをお勧めします。
⑦注入後24時間で脱型し、合計養生時間は3日間です。
