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热风管道防磨处理技术及施工方案

日期:2015-12-12 20:33

近年来,随着国产化纯低温余热发电项目设计、运行日趋成熟,国内众多干法水泥生产线都增设了余热电站。从目前已投产的项目来看,不但为企业创造了相当可观的经济效益,而且节约能源,符合环经济产业政策。所以国产化纯低温余热发电项目的成功是水泥工业发展史上的又一次飞跃。

而余热锅炉热风管道等设备在运行过程中,其内表面长期受到高速高温含粉尘气流强烈的冲刷、磨损,管壁极易被磨蚀减薄,可能存在穿孔漏风,严重影响正常生产。因此,对其内表面进行防磨防腐处理是非常必要的。根据全国各地类似设备的防护情况,结合我公司长期从事该行业的实际施工经验,针对该设备的实际磨损状况、工况参数和失效机理,经我公司工程技术人员的认真分析,设计出如下防磨方案,采用该技术处理后,能获得良好的防护效果,设备使用寿命可大大延长。

一、失效分析

余热锅炉热风管道等设备失效的原因主要是受到高速高温含粉尘气流强烈的冲刷磨损。

磨损量的理论计算公式为E=f1×f2×C×V3.5

式中:E—磨损量,

f1—灰粒特性系数,

f2—受热面布置型式及冲刷方式系数,

C—飞灰浓度,

V—烟气速度。

可以看出,当煤种和受热面结构型式一定时,其磨损量与飞灰浓度的一次方成正比,与烟气流速的3.5次方成正比。说明影响磨损的首要因素是烟气流速,其次是飞灰浓度。尤其在弯管迎风面部位,由于气流拐向的离心作用,冲刷磨损特别严重。

就目前国内已运行的余热发电项目总体来看,工艺布置和设备配置还是比较科学、比较合理的。但实际长期运转中还存在一些问题,尤其是热风管道的磨损加剧,使用寿命下降。因为大多数余热发电项目是在水泥生产线布局完成后增设的,所以在余热发电布局时就不可避免地增加许多弯头,而且由于余热锅炉的设置都增加了系统的通风阻力。同时为了不影响回转窑的正常操作就必然要提高风速,正是由于风向和风速的改变导致了热风管道和旋风除尘器的磨损加剧。

余热电站投产后前水泥生产线热风管道被磨穿后,一方面造成系统漏风;另一方面造成大量的扬尘,对回转窑操作并没有十分明显的影响。但余热电站投产后,系统漏风就直接影响进入余热锅炉的气体温度下降,从而造成发电机发电量的下降,直接影响企业经济效益。

二、防护层设计

1、篦冷机开口到取气箱体出口内部采用内衬HDG型氧化铝碳化硅耐磨浇注料防护层厚度为100㎜,采取浇注的施工工艺,并用“Y”型耙钉作为骨架材料,耙钉材质为A3钢,耙钉高度90㎜,耙钉间距为100-120㎜左右。

2、在热风管道设计采用内衬MC型高温抗磨防腐衬里材料,防护层厚度为25-30㎜,采取涂抹的施工工艺,并用龟甲网作为骨架材料,龟甲网材质为Q235,厚度为20㎜。在管道倒板位置采用MC-3型捣打料,不会脱落。

三、施工工艺流程

施工流程为:①表面处理②焊接耙钉③支模板④配料搅拌⑤浇注⑥养护⑦拆模⑧注意事项

(1)表面处理

设备内壁存在铁锈和松散的浮灰、油漆等杂物,先用打磨机等工具将铁锈和浮灰等杂物清理干净,以便焊龟甲网。

(2)焊接耙钉

耙钉用A3钢材料制做,为“Y”型,耙钉间距为100-120㎜左右。焊接到设备内壁上,交叉布置,采用点焊方法焊接牢固,不能有松动现象,以确保浇注料浇注后密实牢固。

(3)支模板

在设备表面制作模板,表面经涂油或刷水,以便浇注HDG型高强耐磨浇注料。

(4)配料搅拌

先将干料预搅拌2分钟,再加水搅拌3分钟直到满足施工性能为准。

(5)浇注

进行浇注,振动成型,连续浇注到位,厚度达到规定要求。

(6)养护

10℃以上成型后,自然养护24小时可拆模,潮湿环境3天以上。

(7)拆模

养护后拆除模板。

注意事项:

施工拌料时要严格控制水分比例,每次拌料的时间必须在45分钟内用完。浇注时进料与捣固之间相隔时间较长不超过20分钟。浇注时以电振动为主人工振动为辅。模板的支撑要牢固;通过人孔,看火孔等处需作专门模板。脱模后检查外观无蜂窝、麻面、裂纹等现象。内衬墙体平直误差不超过2mm。

要充分考虑内衬受热膨胀情况,合理布置膨胀缝。

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