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耐火砖耐火浇注料耐火预制件窑炉设计施工辅助材料

锅炉浇注料施工技术方案细则

更新时间:2019-09-01作者:联信阅读:

耐火浇注料因其便利的施工条件、不受施工部位限制、易操作、性能优良等特点,被越来越多的应用于锅炉内衬耐火材料上。本文为某发电工程锅炉浇注料施工技术方案细则部分内容,分享给大家仅供参考。    
      开工所需要具备条件

(1)各施工部位的钢结构、受热面、炉墙金属件、外护钢板及其它装置的安装经过验收合格,包括焊缝的打磨光滑、气密性检查合格、水压试验合格等;
      (2)所有钢架平台及扶梯已安装完毕,具备材料运输及安装条件;
      (3)钢结构体安装的所有临时构件及支撑件已全部拆除;
      (4)各施工部位的门孔、风孔、工艺仪器仪表、点火装置以及膨胀节均已安装就位;
      (5)各施工点均具备水电接入口;
      (6)施工现场具备防潮、防雨、防晒的耐火材料存放地;
      (7)特别要求耐火材料浇注施工用水必须满足PH值6.0-8.0的基本要求,严禁使用海水、碱水及含有有机漂浮物的非饮用水。
      2.施工前应根据设计要求认真编制施工组织设计书,其主要内容包括:工程概况、组织机构、劳动力计划、机具配置、综合工程进度计划、工程质量及安全的保证/控制措施、文明施工管理等。
      3.施工前应组织有关人员认真、细致地阅读和熟悉图纸及相关技术资料,并深入现场对锅炉的相关拉固件/吊挂件/锚固件、托砖架、风孔、仪表孔、点火器及辅助燃烧装置、门孔、膨胀节等的标高及尺寸进行检查核对,积极采取相应措施;对设计及本体安装中会影响到衬里施工和今后设备运行的问题及时提出改进意见,会同相关单位及部门共同研究并妥善予以解决。
     4.根据施工组织设计和相关技术要求提前做好材料及施工的准备工作,视季节特性和环境温度采取防潮、防雨、防晒以及防寒保暖或降温解热等技术措施。
     5.保证“三通一平”,落实水源、电源、运输和材料堆放地。施工用水应洁净且必须满足规定要求。
     关键部位材料的施工要领
      1、耐火材料及其锚固件必须有产品合格证才能用于施工。不同部位必须根据设计要求使用相关材料,严禁错用、乱用材料。保证各部位各衬层的厚度符合设计要求。
      2、衬里膨胀缝的宽度最大允许误差为:-2~+2mm,尤其应确保膨胀节处的冷态间隙尺寸符合要求。
      3、保证炉墙不平整度为每米不大于5mm,全墙不超过±15mm。浇注模板应安装牢固,无移位和松动现象;模板表面应光滑,并涂刷脱模油;模板间拼接严密。
      4、耐火砖砌筑灰缝在2㎜左右,保温砖灰缝2-3㎜,砌筑应平整灰缝均匀,在砌筑不方便的部位不能用碎砖充实,应用混凝土填实。
      5、搅拌耐火材料时配比必须准确,配料误差率≤3%。严格按照工厂材料使用说明书的控制配料比、加水量、搅拌时间、水温、散状耐火混凝土存放时间等,尤其应控制加水量。
      6、拌好的耐火浇注料在施工就位之前的存放时间不得超过40分钟,保温浇注料在施工就位之前的存放时间不得超过40分钟。坚决杜绝超出最大允许存放时间的散状耐火混凝土投入使用,搅拌过耐火可塑料的搅拌机在搅拌浇注料前应用水清洗干净。
      7、耐火浇注料及保温浇注料的正常可脱模时间原则上应在24小时以后,气温较高的地区或季节则至少应在12小时以后。
      8、浇注衬里金属爪钉端部应包缠陶瓷纤维纸,或涂刷沥青漆。
      9、锚固件及支撑件的安装符合设计要求。
     10、砖砌炉墙的灰浆适宜,灰缝必须饱满,灰缝在2mm左右。
     11、耐火可塑料的施工切忌沿炉墙厚度方向分层捣打,应沿炉墙厚度方向一次性捣打成型。
     12、针对局部问题所提出的修改意见应事先征得设计方和建设单位的同意才能实施。
     2、各部位耐火材料的施工要求
     2.1燃烧室水冷布风板
      2.1.1水冷布风板由连接两侧水冷壁微倾斜的管子加扁钢组成的膜式壁与焊于其扁钢上的大量布风管构成。运行中不断有新的燃料和石灰石送入炉内,有回料阀的回料和床内大量物料的回混,使布风板受到大量高温床料的冲蚀,为防止炉底布风板和水冷管被强烈磨损,水冷布风板需要做耐磨材料。
      2.1.2由于非金属耐磨耐火材料与布风板的热膨胀量不同,为保证运行中能自由膨胀,在风帽埋入浇注料层内的部份,其外表需预先包扎2mm厚的硅酸铝薄棉毡或涂刷沥青漆两遍。
      2.1.3在施工高强耐磨耐火浇注料+钢纤维前,为防止施工时将浇注料浇入风嘴,事前用塑料布将所有布风管风嘴包扎好。
      2.1.4在布风板浇注施工完后,应加盖保护层,防止施工物件坠落砸坏风嘴和避免侧墙浇注料施工时堵塞布风嘴。
      2.1.5施工注意要点:耐磨浇注料浇注必须密实,无蜂窝和麻面,保证施工完成后内衬表面至风帽下口满足设计要求。
     2.2炉膛水冷壁耐磨炉墙
      2.2.1锅炉运行时,炉膛内部气、固两相的流动工况极为复杂,在炉膛下部区域的物料浓度很高,大量的回混物料严重地冲蚀着四周壁面,为防止该区域受热面的磨损,该区域至水冷布风板四周水冷壁范围内需要做防磨处理,孔洞周围400mm区域内增焊不同规格和形状的抓钉,间距依据现场实际尺寸和结构件焊接布置。
      2.2.2在炉膛四周水冷壁区域,有许多开孔如:返料口、一次、二次风口、给料口、测温测压孔及人孔。对所有孔洞中的金属管件、结构件,除测压管处浇注孔径与该测压管内径相同外,其余穿管处的浇注料孔径应与该处管的外径相同,且上述所有穿管应与浇注料孔同轴,注意各管口结构件必须找正,中心线符合设计要求,否则偏心后将会造成偏向冲刷浇注料,导致浇注料很快在此处严重磨损,引起对水冷壁管冲蚀而造成爆管现象。
      2.2.3对于上述穿管直径大于159mm的管子,浇注前应涂石油沥青厚度为2mm;直径小于159mm的管子浇注前应涂石油沥青厚度为1mm。
      2.2.4在返料阀口、风管口、排渣管口和给料口的膜式壁扁钢上,依据现场情况再增焊抓钉,或在密封盒板上再增焊一些“Y”型或“V”型以及“鱼翅”型爪钉(根据现场结构体,安装不同型状和规格的抓钉),按其圆度以30°∽35°布置抓钉,可依据现场需要接长或切短,以固定这些开口周围区域的耐磨浇注料,这些抓钉也应在段头前涂石油沥青。穿墙开口区外墙的密封盒内,应按施工图浇注与该部位工作面同样性能的衬里材料。
      2.2.5施工膜式水冷壁墙时,浇注料浇捣密实和振动到位;无蜂窝和孔洞现象,模板尺寸按设计要求制作施工,避开炉墙水冷管,留设膨胀缝。
      2.2.6管口周围的浇注料施工,必须在施工前检查管口结构件的安装验收资料,在验收符合结构施工图的要求后再进行浇注料施工。
      2.2.7施工注意要点:a.返料口、人孔、给料口,以及密相区过渡段是施工必须要重视的特殊部位。在施工中应认真、仔细施工,施工这些部位时应通知相关检查部门,确认施工的每道工序验收正确后再施工下道工序,并且做好隐蔽验收施工记录。b.施工炉膛墙面与底板接口部位时要求在接口截面处铺设3㎜的陶瓷纤维薄毡,炉膛前后墙底部起脚台阶尺寸满足设计要求,台阶至第一排风帽中心满足设计要求。C.炉膛上部浇注截止线及下部弯管施工时应与锅炉设计结构相符。
      2.2.8施工检查及验收:炉膛四周墙及孔洞处模板安装完成后应进行验收检查,经确认结构尺寸无误后进行内衬浇注施工。浇注料施工完拆模后,表面无蜂窝和麻面,无收缩裂纹和开裂现象,无超标气孔平整度符合验收要求(以下各部位浇注料的验收方法同样如此)。
      2.3炉膛烟气出口
      2.3.1高温烟气携带着床料粒子从炉膛上部烟气出口进入旋风分离器内,本台炉共有三个炉膛烟气出口。在流经出烟口处,气、固两相流动速度急剧增大,出烟口及其相邻的两侧水冷壁部分区域受到粒子的冲刷磨损,因此在此区域均预先在炉管上焊接了圆柱式销钉,施工高强耐磨耐火浇注料+钢纤维。
      2.3.2施工该部位时,首先检查转角处的鳍片宽度,如大于100mm,应在此增焊“V”型钩钉。特别是顶部,应认真检查抓钉的密度,如不满足衬里要求应补焊V型抓钉,以防止内衬料在运行中脱落。
      2.3.3该部位浇注料的施工方法同炉膛密相区域一致。
      2.3.4施工要点:由于出口狭窄,烟气流速快,易磨损。施工必须严谨操作,浇注料浇捣必须密实,防止开裂脱落出现爆管现象,以保证正常运行。
      2.4旋风分离器进口烟道
      2.4.1旋风分离器进口烟道,该部位工作环境温度高,烟气流速快,达到26~28m/s,进来的烟气携带着大量的床料粒子和灰份,在通过该烟道时,会对结构体进行大量磨损。因此,旋风分离器的进口墙也是CFB炉中冲蚀、磨损最为严重的部位,也是防磨最重要的区域。
      2.4.2旋风分离器进口烟道顶采用倒挂立模浇注,该部位内衬应在分离器进口两侧墙内衬完成后进行,预先在顶部钢板上按间距1000*500开设200*150的浇注孔,后在两侧墙上铺设膨胀缝用棉毯,宽度符合设计图要求,最后采用跳块立模浇注自流式刚玉浇注料,厚度120mm,待耐磨层达到一定强度后浇注耐火保温浇注料100㎜及轻质保温浇注料180㎜。内衬由Y370抓钉进行锚固,抓钉焊接按间距200×200㎜焊接。
      2.4.3分离器进口烟道两侧墙采用特种耐磨耐火浇注料+钢纤维厚度120㎜,保温层由一层厚度200㎜的耐火保温浇注料和一层厚度80㎜高密度硅酸铝纤维板。内衬施工前按图结构焊接Y370抓钉,抓钉间距200(宽度方向)×300(高度方向),高密度硅酸铝纤维板按抓钉间距进行切割砌筑。特种耐磨耐火材料浇注采用立模浇注。
      2.4.4分离器进口烟道底板内衬施工在两侧墙施工完成后进行,内衬施工前按间距300×300㎜焊接Y370抓钉,后切割砌筑高密度硅酸铝纤维板80㎜,浇注施工耐火保温浇注料200㎜,最后立模浇注低水泥耐磨耐火浇注料120mm.
       2.5旋风分离器系统
       2.5.1.旋风分离器的衬里结构:旋风分离器炉墙为多层衬里结构,分离器筒体部位按磨损部位分为靶区砖及非靶区,靶区部位向火面由刚玉莫来石砖120㎜,保温层由耐火保温浇注料130㎜与轻质保温砖100㎜和低导保温模块50㎜,非靶区部位向火面由莫来石砖120㎜,保温层由耐火保温浇注料130㎜和轻质保温砖100㎜与低导保温模块50㎜。分离器锥体部位向火面由莫来石砖120㎜,保温层由耐火保温浇注料130mm与厚度100mm轻质保温砖、低导保温模块50mm.分离器顶按间距200*200焊接Y型抓钉,后采用倒挂立模浇注自流式刚玉浇注料120mm,待浇注料达到一定强度后振捣浇注耐火保温浇注料100mm及轻质保温浇注料180㎜。分离器直筒及分离器锥体部位砌筑施工时按砌筑施工工序进行,先进行筒体低导保温模块的砌筑与轻质保温砖100mm砌筑,按筒体结构及炉墙厚度要求砌施工向火面耐火砖,每施工一层耐火砖进行保温砖与耐火砖之间的耐火保温浇注料浇注施工。施工前在托架上下均布焊接Y型抓钉,后切割施工低导保温模块50mm,捣打施工耐火保温浇注料170mm,最后立模浇注特种耐磨耐火浇注料+钢纤维。   
      2.5.2.施工注意点:a.仪表金属套管,其表面应在施工前涂上沥青漆;b.施工部位的销钉在不规则和转角部位,依据现场结构体进行抓钉加密或将抓钉接长或者切短,不能按出厂时的销钉布置施工。c.分离器顶部及进口墙,以及靶区的施工非常重要,在施工过程中材料使用必须正确。
      2.6返料系统:返料器是将分离器分离下来的物料输送到炉膛的装置,内部结构施工模板较为复杂,该返料器设计与其它的炉型不一样,与我公司施工过的秦皇岛电厂、内蒙古蒙西电厂和云南小龙潭电厂300MW机组的CFB锅炉返料阀类似,每个返料器是一个进口,一个返料出口返料。返料器墙面抓钉焊接间距200×200mm,筒体部位按内衬施工后的净直径进行区分焊接抓钉量,直径1680mm筒体部位按每圈焊接28件,直径1260mm部位按每圈20件进行焊接,各别转角部位加密焊接,特别时在回料阀顶及膨胀节部位。返料腿部位抓钉焊接按间距200*200,筒体部位按环向布置20件/圈,返料腿在炉膛出口处及料腿膨胀节部位按现场实际进行抓钉加密焊接。返料系统炉墙向火面由一层厚度120㎜刚玉莫来石耐磨浇注料+钢纤维,保温层从外向内分别由一层厚度200㎜耐火保温浇注料与一层厚度80㎜高密度硅酸铝纤维板;全墙厚度400mm.返料系统炉墙在炉膛出口处应适当加厚工作层,同时内衬浇注时应对抓钉密度进行检查;内衬施工时返料系统直筒部位按环向均布7道膨胀缝,高度方向按每层模板进行错缝,料腿部位按环筒均布5道膨胀缝,高度方向按每层模板进行错缝;斜腿膨胀缝留设时环向参照直筒体部位,斜平面在两侧墙与底板接口部位留设图纸要求膨胀缝。施工回料器区域时,应由下往上施工,施工耐磨浇注料层时,应事先放样进行模板的预制,施工拼接缝需要避开阴阳转角和应力集中部位,保持圆滑过渡,防止出现人为造成施工缝。在转角部位应依据现场的钢结构和衬里材料的几何尺寸,进行抓钉的加密、接长或切断。
     2.7膨胀节
     2.7.1就锅炉总体而言,炉膛烟气出口与分离器进口烟道之间,分离器出口的交叉烟道与尾部高温过热器之间设有柔性三向膨胀节;而分离器下降管与回料器连接间,回料器与炉膛水冷壁墙连接间都设有金属三向膨胀节,以解决从冷态到热态和热态到冷态二者之间的相对位移。膨胀节内层用硅酸铝耐火纤维毡与耐热钢丝网等密封材料铺填。施工时,应按该处的膨胀节安装详图进行认真施工,保证内衬料留设的膨胀间隙,符合设计及运行工艺要求。因此在施工这些部位时,应该与锅炉本体安装单位很好配合。
      2.7.2施工柔性膨胀节两边内衬材料时,必须按施工图设计的尺寸施工,并按照运行工艺将烟气流经方向的内衬料厚度加厚20~40mm,施工成300~500mm长的斜坡,而膨胀缝口浇注料应浇注成内大外小型式,防止密封耐热填料脱落,以避免床料进入烧坏膨胀节外套。
     2.8 分离器出口交叉烟道
     旋风分离器内的烟气通过中心筒的离心作用和引风机工作形成的负压力量,高温烟气夹带着微粒高速进入烟道,因此该部位需要进行衬里,该台炉共有三个旋风分离器出口,烟气进入后部竖井。
     2.8.1衬里结构:分离器出口烟道墙、底炉墙向火面由一层刚玉莫来石耐磨浇注料,保温层为耐火保温材料200㎜和高密度硅酸铝纤维板80mm。分离器出口顶向火面由一层厚度120mm自流式刚玉浇流料,保温层由一层耐火保温浇注料100㎜和一层轻质保温浇注料180㎜。分离器出口烟道两侧墙及圆筒段炉墙内衬施工时按图示200×200焊接Y型抓钉,后切割砌筑高度密度硅酸铝纤维板,浇注施工耐火保温浇注料,最后按要求立模浇注刚玉莫来石耐磨浇注料,预留立墙上部与顶部一定间距。分离器出口顶在立墙施工完成后进行,倒挂立模浇注前在两侧墙浇注料接口部位铺设膨胀棉毯,并按要求进行跳块立模浇注。待自流式刚玉浇注料浇注完成,达到一定强度后浇注施工耐火保温浇注料及轻质保温浇注料。分离出口底板在完成立墙后进行,施工方法参照分离器进口底进行。
      2.8.2结构固定:顶部、墙体与底板采用Y型抓钉锚固。
     2.8.3施工要点:a.所有的支撑托板和埋入在浇注料内的金属件,必须预先进行涂沥青或包扎2mm厚的硅酸铝棉毡。b.耐磨耐火材料使用模板振捣浇注,施工时按图要求距离留设膨胀间隙。c.后部竖井入口段的施工,注意膨胀节部位的烟气流向处理,避免在意外状态运行时,烟气进入膨胀节中而烧坏外套。
      2.9 屏壁炉墙
       炉膛燃烧的烟气带着大量的微粒向上升,对过热屏及水冷屏的下端部仍产生强烈的磨损,故需在该部位施工耐磨耐火材料。施工要点:最下端一根水冷管的销钉密度局部较稀,应增焊V型爪钉或Φ5的圈筋,以固定下部耐磨耐火材料;屏过与外部密封盒的接口部位,应全部浇注耐磨耐材料,并按施工图在封口处增焊V型和Y型爪钉。并应注意外缘轮廓线的圆滑过渡,尽量减免涡流的发生,严格按图纸要求设置各种倒角。
      水冷屏捣打施工厚度60mm(管中心)的耐磨耐火可塑料
      过热屏捣打施工厚度55mm(管中心)的耐磨耐火可塑料
      再热屏捣打施工厚度65mm(管中心)的耐磨耐火可塑料
     这此屏式炉墙在内衬施工前在屏底部及侧面3根管处采用立模浇注高强耐磨浇注料+钢纤维,模板采用光滑表面的PVC管,屏面捣打施工可塑料。
     屏穿顶部密封盒部位为防止屏管浇实,耐磨材料浇注施工前须在屏壁管上包裹一层3mm陶瓷纤维纸,后进行浇注施工,空间部位填塞保温棉。
    3.0 水冷冷渣器内衬
     炉膛中燃烧产生的炉渣及灰粉,通过排渣口进入排渣管,再进入到冷却排渣系统,所以这个部位需要施工耐磨耐火材料,1台炉有左右两个冷渣器。
     施工要点:浇筑前风帽用胶带封住,完成后除去。所有与浇注料的接触面要涂1mm沥青。
     隔墙钢筋网按200-200扎成网,连接按600-600设置。浇注用特种耐磨耐火材料加钢纤维160mm.
     侧墙销钉布置按200-200。一层100mm高密度硅酸铝纤维板,一层100mm超微粉高温保温浇注料,一层100mm特种耐磨耐火材料加钢纤维。
     顶部销钉布置按200-200。内衬结构同上。
     高温及雨季施工措施
      1、雨季施工主要是以预防为主,采取防雨措施及加强排水手段,确保雨季正常进行施工,不受季节性天气的影响,衬里材料主要在锅炉内进行,因此需要做好炉外材料的运输、不定型材料拌和等防雨措施。
      2、施工现场材料堆放场地和模具房等临设场地四周设排水沟,做到雨后不存水,保证运料道路随时畅通。
      3、机电设备及配电箱必须采取防雨、防潮、防淹等措施,并安装好接地及漏电安全保护器,露天机械一定要搭好临时防雨棚。
      4、衬里材料一定要放入有防雨、防潮、防淹的仓库内,并垫高且通风良好。
      5、夏季气温较高,空气湿度较大,因此夏季施工应以安全生产为主题,作好防暑降温工作。
      6、衬里材料安装主要在炉内进行,夏季炉内温度较高,需做好通风散热措施,施工时间安排错时作业,避开高温时段。
      7、高温期间,对一线员工除保证茶水、饮料供应外,现场增加防暑保健药品的供应。一旦发生中暑、中毒人员应立即送往附近医院进行抢救。
      8、加强对易燃、易爆等危险品储存、运输和使用管理,在露天堆放的危险品应采取遮阳、降温等措施,避免烈日曝晒,防止发生泄露、自然、爆炸等事故。
     安全、健康及环境保护
     安全、健康及环境保护等细则则结合施工单位和业主方的要求及规定即可。包括安全健康环境规划主要保证措施、安全宣传、教育与培训、定期安全巡视检查、现场道路、运输与交通安全、现场施工安全管理措施、现场环境保护、文明施工措施等等。

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