تجزیه و تحلیل سایش و انتخاب مواد دیرگداز از کاستیبل ها در هر موقعیت دیگ بستر سیال در گردش

فناوری دیگ بخار با بستر سیال در گردش (CFB) یک فناوری احتراق تمیز نسبتاً بالغ است. بویلرهای CFB سازگاری بسیار خوبی با سوخت دارند و می توانند تقریباً هر سوخت فسیلی را بسوزانند. سنگ آهک را می توان مستقیماً در کوره قرار داد تا 90 درصد SO2 را حذف کند و غلظت انتشار NOx کم است و تنها 1/4 از کوره زغال سنگ پودر شده است. خاکستر بویلر فعالیت خوبی دارد و می توان از آن به عنوان ماده پرکننده ساختمان استفاده کرد. در این میان، مواد نسوز عایق حرارتی به دلیل اثرات مقاومت در برابر آتش، مقاومت در برابر سایش و عایق حرارتی به بخش مهمی از بویلرها تبدیل شده اند. با توجه به عملکردهای متفاوت هر موقعیت دیگ سیال سیال در گردش، عایق حرارتی و مواد نسوز مورد نیاز هر موقعیت دیگ نیز متفاوت است. ریخته گری نسوز.
ساختار دیگ بخار
سوخت طراحی، زغال سنگ قیر است که می تواند با نسبت معینی از گاز مخلوط شود. مقدار سوخت گاز مخلوط شده با دیگ 30 درصد کل مقدار سوخت (محاسبه شده با حرارت) است. دیگ برای چیدمان هوای نیمه باز مناسب است. دیگ از ترکیبی از آویز جلو و عقب استفاده می کند و ارتفاع کف عملیات دیگ 7 متر است. دیگ بخار از یک دیگ بخار ساده، گردش طبیعی، لوله نزولی پراکنده، تهویه متعادل، جداکننده گاز جامد سیکلون آدیاباتیک، روش احتراق بستر سیال در گردش استفاده می کند و سطح گرمایش همرفت در دودکش شفت همرفت مرتب شده است.
دلایل تخریب دیگ های نسوز
آسیب مواد نسوز به دو وضعیت تقسیم می شود: ① سایش مواد نسوز. ② آسیب مواد نسوز.
2.1 سایش مواد نسوز
شرایط کار در کوره که باعث سایش مواد متصل به آتش می شود عبارتند از: ① دمای کار در کوره دیگ بخار 900 تا 1050 درجه است. ② جو اکسیداسیون و کاهش در کوره. سرعت دستگاه 20 تا 30 متر بر ثانیه است.
فرسایش و ضربه گاز دودکش به سایش ناشی از برخورد سیال یا ذرات جامد روی سطح ماده با سرعت و زاویه معین اطلاق می شود. سایش فرسایش: زاویه برخورد ذرات با سطح جامد کوچک و نزدیک به موازی است. تحت نیروی ترکیبی سرعت عمودی و سرعت مماسی، ذرات یک اثر صاف بر روی سطح جامد ایجاد می‌کنند و در نتیجه به تدریج مواد نسوز را از بین می‌برند. سایش ضربه: زاویه ضربه بزرگ، نزدیک به عمودی است. ذرات با سرعت معینی به سطح جامد برخورد کرده و باعث ترک خوردن و تغییر شکل آنها می شود. ضربه طولانی مدت به سطح جامد آسیب می رساند و لایه تغییر شکل یافته می افتد.
2.2 تخریب (لایه برداری) مواد نسوز
آسیب مواد نسوز به شرح زیر است: ① پوسته پوسته شدن حرارتی. ② پوسته پوسته شدن ساختاری. ③ پوسته شدن تنش مکانیکی. پوسته پوسته شدن حرارتی به دلیل تغییر سریع دما و گرمایش ناهموار در هنگام راه اندازی و توقف دیگ و در نتیجه اختلاف دما در داخل مواد نسوز و در نتیجه ایجاد تنش و در نتیجه ترک خوردن و کنده شدن مواد نسوز می باشد. پوسته پوسته شدن ساختاری عبارت است از تغییر ترکیب مواد (تغییر کیفی) در طول استفاده طولانی مدت از دیگ، و پوسته شدن مواد سطحی. دلیل پوسته شدن دیرگداز در اثر تنش مکانیکی، تفاوت ضرایب انبساط حرارتی دیرگداز و سازه های فلزی (سنجش دما، عناصر بارسنجی، پین های گیر نسوز و ...) عبوری از دیرگداز است.
شرایط کار هر موقعیت دیگ
3.1 کانال هوای جرقه زنی
دیگ بخار 75 تن در ساعت این شرکت در زیر بستر مشتعل می شود. هنگامی که از روش احتراق زیر بستر استفاده می شود، این قسمت به سرعت گرم می شود و حداکثر دما در هنگام احتراق می تواند به 1200 تا 1400 درجه برسد. دما به سرعت تغییر می کند و مقاومت در برابر شوک حرارتی و پایداری بالایی دارد و به راحتی سقوط نمی کند. با توجه به تعداد کم ذرات و الزامات کم برای مقاومت در برابر سایش، می توان قالب های ریخته گری مقاوم در برابر دمای بالا را انتخاب کرد.
3.2 سطح بستر سیال
دمای کار سطح بستر بستر سیال بین 800 تا 1100 درجه است و مواد نسوز مقاوم در برابر سایش بین درپوش های هوای بستر سیال قرار می گیرد.
3.3 کوره دیگ بخار
دمای کار کوره دیگ بخار بستر سیال در گردش بین 900 تا 1000 درجه است و مواد لایه متراکم و نیمه متراکم و غلظت خاکستر بسیار زیاد است. ملزومات مواد نسوز چهار جداره بستر شیمیایی بسیار زیاد است که هم باید نسوز و چسبندگی بالایی داشته باشد و هم مقاومت به سایش بالایی داشته باشد. نوع ساختاری آن از روش پوشش پلاستیک های مقاوم در برابر آتش روی پین های جوش روی لوله های دیواری با آب خنک می شود.
3.4 لایه سایش بالای کوره
در نقطه عطف گاز دودکش در بالای کوره، دمای کار 850 تا 1100 درجه است. لایه نسوز و ضد سایش بالای کوره از انواع زیر استفاده می کند، یعنی ریخته گری نسوز یا آجری با شکل خاص یا پلاستیک مقاوم در برابر سایش نسوز (در صورت استفاده از دیوار غشایی، پین اضافه کنید)
3.5 جداکننده سیکلون
جداکننده‌های سیکلون دیگ‌های بستر سیال با گردش مستقیم و مخروطی برای جداسازی ذرات کربن و ذرات خاکستر در گاز دودکش طراحی شده‌اند. امکان احتراق ثانویه وجود دارد و مواد آستر باید مقاومت سایش بالایی داشته باشد. بیشتر از مواد ریخته گری آلومینا یا کوراندوم بالا استفاده می شود.
3.6 فیدر رایزر و برگشت
دمای کار 800-950 درجه است، غلظت ذرات زیاد است، اما اندازه ذرات خوب است، ظرفیت گرمایی خاکستر زیاد است، و شوک حرارتی به پوشش زیاد است. شرایط کار بد نیست و عموماً از مواد با آلومینیوم بالا استفاده می شود. با این حال، شرایط ساخت این قطعات ضعیف است و برای اطمینان از کیفیت ساخت باید به فناوری ساخت توجه ویژه ای شود.
3.7 دودکش دم
دمای دودکش دم پایین است و سایش آستر کم است، بنابراین می توان آن را به طور کامل با آجرهای نسوز معمولی ساخت.
انتخاب مواد برای هر قسمت
مواد نسوز اصلی مورد استفاده در دیگ بخار CFB 75 تن در ساعت عبارتند از: پلاستیک مقاوم در برابر سایش کوراندوم، عایق حرارتی دیاتومیت ریخته گری، ریخته گری مقاوم در برابر سایش با مقاومت بالا، بتن نسوز فسفات، آجر عایق حرارتی سبک، آجر عایق حرارتی دیاتومیت، آجر نسوز، و غیره.
در میان آنها، لایه مقاوم در برابر سایش در قسمت پایین کوره و خروجی کوره عمدتاً از پلاستیک مقاوم در برابر سایش کوراندوم ساخته شده است. دودکش ورودی و ناحیه هدف جداکننده از ریخته گری مقاوم در برابر سایش با استحکام بالا ساخته شده است. قالب های ریخته گری مقاوم و مقاوم در برابر سایش؛ بتن نسوز فسفات برای دستگاه توزیع هوا، مجرای هوای احتراق و درب کوره استفاده می شود. آجرهای عایق دیاتومیت و آجرهای نسوز عمدتاً برای هر سطح گرمایش در دم استفاده می شوند.
هنگام استفاده از مواد نسوز به این موارد توجه کنید:
①آب تمیز باید استفاده شود، و مقدار آب اضافه شده 6 درصد ~ 8 درصد است.
②از همزن اجباری استفاده کنید و تمام ابزارهای همزن باید تمیز شوند. مخلوط کنید تا مواد یکنواخت شود؛
③ هنگام هم زدن، مقدار مواد اضافه شده نباید کمتر از کل کیسه باشد و قبل از اضافه کردن آب به مدت 15 دقیقه خشک کنید تا به هدف مخلوط کردن یکنواخت برسید.
④ قالب ریخته گری با تعداد زیادی پین و سطح فلزی دیگ تقویت می شود. پین یک ماده فلزی است و ضریب انبساط حرارتی بسیار بزرگتر از مواد نسوز است، بنابراین پین قبل از نصب باید از قبل گرم شود.
⑤ سطح ریختن همه قالب ها باید با یک لایه روغن پوشانده شود.
⑥ هر دسته از مواد باید در عرض 10-30 دقیقه پس از هم زدن ریخته شود و باید به ضخامت مشخص شده در یک زمان ریخته شود و تا زمانی که کاملاً مهر و موم شود ارتعاش داده شود.
⑦ قالب را 24 ساعت پس از ریختن رها کنید و کل زمان پخت 3 روز است.
نتایجی که اظهار شده
بیش از 50 درصد از مشکلات دیگ های CFB ناشی از ریخته گری است. انتخاب و ساخت دیگ های ریخته گری تاثیر تعیین کننده ای بر عمر مفید دیگ های CFB دارد. تنها با درک کامل اصل کار، ویژگی های سایش و ویژگی های ریخته گری های مختلف دیگ های CFB می توانیم از کیفیت ساخت و افزایش طول عمر دیگ های CFB اطمینان حاصل کنیم.