關(guān)于鍋爐爐墻及保溫簡介

1、關(guān)于鍋爐爐墻與保溫簡介宜興市中電耐磨耐火工程有限公司 沈邦杰、周保芳A. 概述墻是用一種用建筑材料砌筑的有一定高度，一定厚度的一個建筑體，墻有很多種類，比如城墻是來抵擋外來侵略的功效 ，江南的古老房子有風(fēng)火墻是用來防風(fēng)火的，住房的墻是用來遮風(fēng)擋雨的，有些建筑的墻還有冬暖夏涼的功能，隔音的功能等等，總的說墻是能起到一個隔離的作用。今天我們是來講鍋爐的墻鍋爐爐墻鍋爐是由鍋和爐組成的,同時鍋與爐是不可分割的，鍋有鍋筒，水冷壁，過熱器，省煤器，空預(yù)器等等，爐包括爐墻、爐排、燃燒器、分離器，鍋爐鋼架及護(hù)板和爐墻所需要的金屬結(jié)構(gòu)（如磚托架、錨固件、檢查門、牽拉鉤、測試孔、觀察孔，吊掛件、二次風(fēng)管、鋼結(jié)構(gòu)框

2、架、密封件等）。爐墻有好多種（鋼鐵廠的高爐、焦化爐、化鐵爐、轉(zhuǎn)爐，工業(yè)爐窯有加熱爐,水泥窯,玻璃爐窯,陶瓷窯,磚瓦窯,焚燒爐）等，爐墻雖然名稱不一樣，但結(jié)構(gòu)類似，它們都由耐火層和保溫層組成,不同的是按使用的工況和工藝的需要而設(shè)計出不同的爐墻。爐墻與一般建筑墻體不一樣，它采用特殊的墻體材料筑成，它需要承受高溫等復(fù)雜運(yùn)行工況，我們今天講的就是鍋爐爐墻。B. 爐墻和爐墻的作用爐墻：鍋爐內(nèi)的各部分煙道均用不同結(jié)構(gòu)的圍墻與外界隔開，這些圍墻統(tǒng)稱為爐墻。它的作用：1.耐高溫, 抗磨損,抗腐蝕能承受高溫?zé)煔獾臎_刷,起到幫助鍋爐燃料燃燒的功能,保護(hù)鍋爐各部件不受高溫腐蝕,確保高溫?zé)煔獍村仩t設(shè)計的需要保持一定的

3、煙氣溫度和煙氣量走向鍋爐的各個受熱面,它能通過吸收熱量同時放出熱量起到爐墻高溫強(qiáng)化燃料燃燒的作用，能通過爐墻的高溫消除特種燃料中的有害化學(xué)氣體，使各種高溫?zé)煔飧艚^于大氣層，有效地提高了環(huán)境保護(hù)的作用；2.保溫（絕熱）作用，最大限度地減少鍋爐散熱損失，從而確保鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，提高鍋爐運(yùn)行場所的工作環(huán)境，保證鍋爐運(yùn)行人員的作業(yè)安全。3.密封作用，爐墻將鍋爐爐膛及煙道與外界隔開，當(dāng)鍋爐負(fù)壓運(yùn)行時可防止冷空氣漏入,從而確保運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)鍋爐正壓運(yùn)行時，可防止?fàn)t焰和煙氣噴擊，從而確保巡行人員的工作安全，同時密封性好的爐墻既節(jié)能又環(huán)保，因此，爐墻是鍋爐本體不可分割的重要組成部分。C. 爐墻的要求一.

4、良好的保溫性能：鍋爐的散熱損失在很大程度上是取決于爐墻的設(shè)計結(jié)構(gòu)和爐墻材料的匹配，（特別是保溫材料），為提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性要求爐墻的外壁溫度不超過（5060）過去按國外資料推薦。當(dāng)周圍空氣溫度為25時，則籠統(tǒng)的提出爐墻外表溫度不超過60，這時相應(yīng)的熱流量不超過300大卡/平方米·時，國內(nèi)有關(guān)鍋爐行業(yè)規(guī)定，按環(huán)境溫度25（按5萬機(jī)組以上）爐墻外壁溫度不超過50，熱流量250大卡/平方米·時。鍋爐布置在室外時，爐墻外壁溫度不超過45，熱流量250大卡/平方米·時。鍋爐布置在室內(nèi)時，爐墻外壁溫度不超過55，熱流量300大卡/平方米·時。二. 可靠的密

5、封性，目前國內(nèi)的鍋爐鍋爐運(yùn)行時普遍存在密封性差的問題，表現(xiàn)在鍋爐漏風(fēng)，漏煙嚴(yán)重，鍋爐房煙灰沉積，工作環(huán)境極差，其中鍋爐爐頂是最薄弱的環(huán)節(jié)（現(xiàn)代鍋爐的設(shè)計在做方案時必須統(tǒng)籌考慮好爐墻與密封的問題，也就說是把鍋爐密封設(shè)計也放到首要位置）因此在鍋爐本體設(shè)計中應(yīng)認(rèn)真嚴(yán)肅的處理好鍋爐爐墻和密封問題，大量事實證明如果鍋爐沒有好的密封件的設(shè)計，只靠爐墻的密封是辦不到的，必須擁有可靠的金屬密封件和先進(jìn)的爐墻結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起才能真正的解決鍋爐到的密封問題。（如密封不妥的410噸鍋爐，鍋爐長期運(yùn)行時爐頂積灰1米，可增加鍋爐本體荷重200噸）這是很嚴(yán)重的。所以說一個密封性好的鍋爐它既節(jié)約了能源又提高鍋爐房工作環(huán)境，我

6、曾經(jīng)去過丹麥皇國的一家電廠，這個電廠的鍋爐是自動化運(yùn)行的，我們參觀時是帶著白手套去摸的，鍋爐每一個區(qū)域都是干干凈凈的。這個鍋爐的密封設(shè)計是很到位的，鍋爐的運(yùn)行管理操作規(guī)程也很嚴(yán)，假如我們的設(shè)計和制造目標(biāo)也能達(dá)到這種水平，我們的鍋爐運(yùn)行管理和操作規(guī)程也能達(dá)到這種水平，那我們的國家就先進(jìn)了，這才真正的現(xiàn)代化了。三. 足夠的耐火性能：鍋爐爐墻的各部分都在高溫狀態(tài)下工作，有爐墻有水冷壁保護(hù)的爐墻內(nèi)壁溫度在400900的范圍內(nèi)，有些無水冷壁保護(hù)的爐墻其內(nèi)溫度可達(dá)10001200，更高的爐墻溫度可達(dá)13001400左右，比如鍋爐衛(wèi)燃帶爐墻，燃燒器爐墻，焚燒爐燃燒室，強(qiáng)化燃燒爐墻等等，這種爐墻不僅承受高溫，

7、而且還要承受高溫?zé)煔獾臎_擊，工作環(huán)境很惡劣，因此要求爐墻具有足夠的耐火性和高溫強(qiáng)度，能在鍋爐運(yùn)行時在特定的高溫能保持絕對穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這也稱耐高溫性能,鑒于上述的狀態(tài)故要求我們鍋爐設(shè)計時，必須更重視爐墻的設(shè)計，應(yīng)按不同的鍋爐運(yùn)行工況設(shè)計出不同的爐墻，同時按不同的爐墻要求采用不同耐火材料。只有足夠的能抗高溫性能的爐墻才能確保鍋爐的長期的安全運(yùn)行。四. 一定的機(jī)械強(qiáng)度：前面講的爐墻三個要求都很重要，要滿足這三個要求還必須結(jié)合本條內(nèi)容來保證，鍋爐爐墻是動態(tài)的，而不像建筑的墻體是靜態(tài)的，鍋爐爐墻在熱態(tài)下要膨脹位移，同時還要在熱態(tài)下承受荷重，要受高溫氣流的沖擊及有害煙氣的腐蝕，鍋爐運(yùn)行時的機(jī)械振動，自

8、然界的地震等等，因此鍋爐爐墻的設(shè)計對墻體機(jī)械強(qiáng)度必須作科學(xué)地分析，要求全面綜合考慮設(shè)計出能滿足鍋爐長期穩(wěn)定運(yùn)行的墻體，例如流化床鍋爐，燃油鍋爐，城市垃圾焚燒爐，燃煤粉鍋爐，燃水煤漿鍋爐，多種余熱鍋爐等的爐墻等，鍋爐運(yùn)行中由于燃料供應(yīng)失調(diào)或燃燒工況惡化，會產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象（俗稱“放炮”）還有爐內(nèi)火焰的脈動，會引起爐墻的振動，特別是流化床鍋爐的爐墻不僅要受有“放炮”的可能。而且由于流化床鍋爐鍋爐的運(yùn)行工況特性的確定，煙氣流速和煤粒子的沖刷對爐墻的磨損也很嚴(yán)重的。城市垃圾焚燒爐由于燃料是垃圾，燃燒時燃料揮發(fā)出有害氣體對爐墻的腐蝕非常厲害，各種余熱鍋爐的廢熱煙氣中的有害化學(xué)成分等等，這些鍋爐的爐墻都要承受

9、這種十分惡劣環(huán)境，因此爐墻設(shè)計時對機(jī)械強(qiáng)度是要重點考慮的，使鍋爐爐墻有一個合理的使用壽命。國內(nèi)設(shè)計的鍋爐爐墻，大部分都在工地施工砌筑，但是有的鍋爐由于結(jié)構(gòu)的需要也有采用組合方式的爐墻，為此要求組合方式的爐墻更自身具有一定的機(jī)械強(qiáng)度才能滿足長途運(yùn)輸和起吊安裝。處于在地震區(qū)域的鍋爐爐墻，由于地震會起水平力的作用，爐墻勢必產(chǎn)生很大的水平慣性力，處于地震區(qū)域的爐墻必須符合抗震要求。據(jù)調(diào)查從1975年的營口地震和76年的唐山地震后，發(fā)現(xiàn)地震后發(fā)電廠的鍋爐本體的震害較小，爐墻損壞也較輕，其原因是發(fā)電廠的鍋爐及爐墻均是按抗震設(shè)計的，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計形成框架式構(gòu)架故未遭地震的嚴(yán)重?fù)p壞，對于9°以上震區(qū)

10、的重型、輕型爐墻必須采取一定的加固措施，提高爐墻的機(jī)械強(qiáng)度，至于敷管式爐墻則可不必考慮，因為它與鍋爐本體綁在一起如鍋爐是按抗震設(shè)計的那爐墻也是沒有問題的。總的說爐墻的機(jī)械強(qiáng)度也是在爐墻設(shè)計時必須重點考慮的一個重要考核指標(biāo)。以上四點稱為鍋爐爐墻的四要素，即保溫，密封，耐火，強(qiáng)度。它們相互依賴，相互共存。D. 爐墻的分類鍋爐爐墻種類比較多，它是以不同鍋爐的要求來決定爐墻的結(jié)構(gòu)和種類，特別是我們杭鍋，因為杭州鍋爐廠是全國余熱鍋爐的研究基地，鍋爐的種類繁多，比如說我們在鋼廠的化鐵爐余熱鍋爐，高爐煤氣鍋爐，平爐余熱鍋爐，干熄焦余熱鍋爐，燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，軋機(jī)余熱鍋爐，化工企業(yè)里也有爐余熱鍋爐，硫酸余熱鍋爐

11、，炭黑尾氣余熱鍋爐，有色冶金行業(yè)有銅業(yè)余熱鍋爐，鋁業(yè)余熱鍋爐等等，環(huán)保的鍋爐大家都知道的有9F，9E，6B的燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐，硫化床鍋爐，還有垃圾焚燒鍋爐，燃水煤漿鍋爐，水泥窯余熱鍋爐，玻璃窯余熱鍋爐等等，因此有這么多的品種的鍋爐那就需要多種類的爐墻來進(jìn)行匹配，下面就講爐墻的種類。一. 重型爐墻：什么叫重型爐墻，顧名思義就是采用重質(zhì)的爐墻材料，同時設(shè)計較厚的墻體。重型爐墻也稱為基礎(chǔ)式爐墻，即爐墻的重量由基礎(chǔ)承受，鍋爐不承受爐墻重量，一般限用于65噸/小時以下的鍋爐，當(dāng)然在特殊情況下也可采用重型爐墻結(jié)構(gòu)用于大型鍋爐的某些部位爐墻。比如流化床鍋爐的某些部位，大型的城市垃圾焚燒鍋爐等等都會用到重型爐

12、墻的結(jié)構(gòu)。重型爐墻的設(shè)計高度一般在15米左右。講講重型爐墻的結(jié)構(gòu)和爐墻材料的構(gòu)成及爐墻厚度700mm，600mm，550mm，495mm，360mm，爐墻材料由機(jī)紅磚，耐火磚，保溫材料組成，它的結(jié)構(gòu)形式有：牽構(gòu)拉結(jié)構(gòu)，它的分層缷載，懸掛爐頂，管才承式爐頂，燃燒器噴口，水冷壁固定，活動掛鉤墻，拱墻等等。二. 輕型爐墻，輕型爐墻的承重是以靠鍋爐的鋼架等來支撐的，它適用于大，中型鍋爐，爐墻的主要組成材料為耐火磚和輕質(zhì)保溫材料，及超輕質(zhì)保溫材料組成，厚度在500350mm，250180mm。輕型爐墻分，磚砌爐墻，框架式輕型爐墻，護(hù)板式輕型爐墻等，它適用于35220噸的鍋爐。一般材料組成為耐火磚，耐火澆

13、注料，輕質(zhì)隔熱保溫澆注料，耐火纖維及各種輕質(zhì)保溫磚等等保溫隔熱材料。講講輕型爐墻的各種類型結(jié)構(gòu)：a.垂直爐墻，磚砌式輕型爐墻的垂直墻一般厚度在350400mm,耐火層為114mm(俗稱為半磚墻)其余為保溫材料，它的層高一般在2.5米左右不宜過高，由于墻體靠金屬托架支撐，支撐裝置和鋼梁均不能荷載過重，同時也是為了考慮爐墻的穩(wěn)定性；b.牽拉爐墻，輕型爐墻耐火層為114mm設(shè)計時每7層磚就應(yīng)設(shè)計一層牽拉磚，牽拉磚設(shè)計成異形耐火磚，用耐熱金屬鉤鉤住牽拉磚使半磚墻穩(wěn)定地牽拉在金屬框架上; c.分層缷載,上述輕型爐墻的層高在2.5米左右因此每一層都需分層缷載，分層缷載處采用金屬托架，金屬托架連接鍋爐鋼架，

14、分層缷載處的墻體采用上下兩塊異形耐火磚組成，此處的異形耐火磚可設(shè)計得大些，以確保爐墻支撐穩(wěn)定和保護(hù)金屬托架的作用；d.框架護(hù)板式輕型爐墻，這種爐墻支撐于框架護(hù)板一般由耐火澆注料和保溫澆注料組成，這種爐墻施工方便，它靠耐熱鋼制造的金屬錨固件固定，每一塊墻板在地面上，俯制澆注施工，施工質(zhì)量有保證，待澆注料干燥并且有一定的強(qiáng)度后進(jìn)行起吊裝焊于每一個鍋爐爐墻部位；這種爐墻密封性好，施工簡單方便，施工周期短，墻體強(qiáng)度好，但不宜用于鍋爐的高溫部位，只能在鍋爐800°C以下鍋爐尾部區(qū)域的爐墻可以采用這種爐墻結(jié)構(gòu)。三. 敷管爐墻：它屬于超輕質(zhì)型爐墻，爐墻的重量全部均勻分布并固定在鍋爐受熱面管子上，在

15、鍋爐運(yùn)行中隨管子一起膨脹，敷管爐墻的厚度一般不超過200220mm，容重在200300kg/m2范圍內(nèi)，特別適用于220T/小時以上的懸吊式鍋爐，由于鍋爐容量不斷的增大，敷管爐墻已成為大型鍋爐的爐墻設(shè)計和施工的主要形式。但是隨著鍋爐技術(shù)的快速發(fā)展已有愈來愈多的新型鍋爐對敷管爐墻的設(shè)計也提出了更新的要求。流化床鍋爐和大型的城市垃圾焚燒鍋爐由于這些鍋爐的特殊需要固爐墻都采用了敷管爐墻和輕重型爐墻相結(jié)合的新型的爐墻結(jié)構(gòu)。E. 爐墻的材料一. 耐火材料：耐火材料可以分不定型耐火材料和定型耐火材料兩大類，我們先來講一下不定型耐火材料： 1不定型耐火材料：不定型耐火材料是“它可以在鍋爐爐墻上進(jìn)行施工出爐墻

16、設(shè)計需要的任何復(fù)雜形狀的爐墻結(jié)構(gòu)的耐火材料，它可以分散料的材料形式在工地進(jìn)過一定的工藝手段能形成一個龐大的定形為整體的耐火材料”。不定型耐火材料以按三種不同固化性質(zhì)分為三個種類，即水硬性， 火硬性，氣硬性這三個類型。水硬性不定型耐火材料用的比較廣泛，特別在鍋爐爐墻上用得用的更多，水硬性不定型耐火材料是由根據(jù)爐墻設(shè)計需要的技術(shù)指標(biāo)所采集的耐火骨料，耐火細(xì)分，耐高溫結(jié)合劑和促凝劑等集配在一起，加入一定量的干凈清水通過進(jìn)行攪拌等施工工藝后固化成形爐墻設(shè)計所需要的墻體形狀，水硬性耐火材料通俗稱為耐火澆注料，它施工方便，常溫強(qiáng)度好滿足連續(xù)施工工藝的條件，為鍋爐爐墻常用的耐火材料；火硬性不定型耐火材料它由

17、磷酸作為結(jié)合劑，常溫下沒有強(qiáng)度，不會固化故不能連續(xù)施工，施工時需困料很麻煩，一般在耐火材料生產(chǎn)條件比較好的地區(qū)不太采用，火硬性不定型耐火材料它有在高溫下強(qiáng)度慢慢升高的性能，到高溫時固化后強(qiáng)度更高，在一些特殊需要的爐墻部位可以采用；氣硬性不定型耐火材料常稱為可塑料，該材料由制造廠配置好采用密閉式包裝，產(chǎn)品到現(xiàn)場只要打開包裝將該材料捏成糰直接打入爐墻需要部位就可以了，它經(jīng)過24小時的氣化就凝固產(chǎn)生強(qiáng)度，這種材料高溫強(qiáng)度稍差些不宜用于鍋爐的高溫區(qū)域，它的施工全靠人工捶打，施工面不會很平，用于鍋爐密封區(qū)域及密封盒內(nèi)作為填料比較合適，不過隨著我國耐火材料的發(fā)展耐高溫高耐磨的耐火可塑料也有大量的生產(chǎn)，能滿

18、足鍋爐爐墻設(shè)計采用的需要；耐火混凝土，它是由高溫水泥作為結(jié)合劑的，因為水泥在高溫下產(chǎn)生鈣化失去了強(qiáng)度，使固化后的耐火混凝土疏松，一般來說已經(jīng)不太采用了，至于邊遠(yuǎn)地區(qū)和耐火材料缺乏的地區(qū)或救急需要也可以湊乎用一下，但使用壽命不長。除以上之外還有一種叫耐火纖維澆注料它既可以用于耐火層，也可以用于保溫層。不定形耐火材料它們各自的品種通俗名稱有：澆注料，搗打料，可塑料，自流料，噴涂料前三種一般為水硬性，可塑料一般為氣硬性，自流料、噴涂料一般用于幾何形狀復(fù)雜、施工困難的爐墻部位，價格較高一般不宜采用。a. 水硬性耐火澆注料有：低水泥耐火澆注料，粘土質(zhì)耐火澆注料，高鋁耐火澆注料，剛玉質(zhì)耐火澆注料，剛玉莫來

19、石耐火耐磨澆注料，棕剛玉耐火澆注料，陶粒隔熱澆注料，碳化硅耐火澆注料，碳化硅耐腐蝕耐磨耐火澆注料，鉻礦砂耐火澆注料耐，鋯英石耐火澆注料，鋁鉻抗渣，抗堿，耐磨耐腐蝕耐火澆注料，鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料等等，還好多好多。b.氣硬性耐火可塑料有：剛玉莫來石耐火耐磨可塑料，藍(lán)晶石微膨脹耐火可塑料，碳化硅耐火耐磨可塑料。c. 火硬性耐火搗打料有：磷酸礬土磷酸耐火澆注料，磷酸鋯英石耐火澆注料，磷酸鉻礦砂耐火澆注料。d.耐火混凝土有：礬土水泥耐火混凝土，硅酸鹽水泥耐火混凝土，低鈣鋁酸鹽水泥耐火混凝土，水玻璃耐火混凝土。各種不定形耐火材料的名稱及性能名稱氧化鋁含量容重kg/m3抗壓強(qiáng)度Mpa粘土質(zhì)低水泥澆注料40

20、45200022004050高鋁耐火澆注料607525006070棕剛玉耐火澆注料8085285029008590碳化硅耐火澆注料碳化硅80902850300080100剛玉莫來石澆注料8090270029007090以上的品種也可以制成可塑料，它的性能與澆注料基本相同，可塑料也是鍋爐上常用的不定耐火材料,其實它的品種還要多，特別是用于化工，冶金等行業(yè)中。我國在70年代，60年代由于耐火材料行業(yè)還不是很先進(jìn)，常用的不定型耐火材料有耐火混凝土，耐火混凝土也解決了當(dāng)時一段時期的爐墻問題。爐墻的形狀是復(fù)雜的，不是用定型的耐火材料就能解決問題的耐火混凝土的結(jié)合劑種類有：氧化鋁水泥，礬土水泥、硅酸鹽水泥

21、、水玻璃等。它們的配比水泥1520（含量）耐火細(xì)粉15（含量） 0.88mm（顆粒大小）細(xì)骨料3040（含量） 15mm（顆粒大?。┐止橇?040（含量），510mm（顆粒大?。┛箟簭?qiáng)度20Mpa耐火度1100低鈣鋁酸鹽水泥 15Mpa礦渣水泥磷酸耐火混凝土 20Mpa磷酸鋯英石 40Mpa磷酸碳化硅 40Mpa由于耐火混凝土由水泥作為結(jié)合劑的，在高溫下產(chǎn)生鈣化作用故使耐火混凝土墻體疏松，墻體強(qiáng)度及差，故盡量不采用，前面已經(jīng)講過。不定型耐火材料還有纖維狀的比如：陶瓷纖維及陶瓷纖維制品。講一下不定型耐火材料施工情況：不定型耐火材料施工很重要 攪拌 搗固 例：印尼 黃麥嶺2.定型耐火材料：定型耐火

22、材料它的屬性就是：“一個定形的耐火物體它有一定的尺寸和形狀和通用的尺寸和形狀，它有一定的物理特性，用它來砌筑耐高溫的爐墻，這種材料稱作定型耐火材料，定型耐火材料有直形耐火磚，楔形耐火磚，標(biāo)準(zhǔn)型耐火磚，異形耐火磚，特異形耐火磚，拱腳耐火磚，吊掛耐火磚，錨固耐火磚等等，鋼鐵行業(yè)的耐火磚的名稱還要多，在此就不多舉例了。標(biāo)準(zhǔn)型耐火磚為國家標(biāo)準(zhǔn)，它有統(tǒng)一的尺寸比如T-1,T-2，T-3，T-38，T-39，一直到T-138這些耐火磚不需要畫圖只要報個代號然后確定耐火磚品種及技術(shù)要求可以生產(chǎn)了，異形耐火磚和特異形耐火磚是需要按鍋爐爐墻結(jié)構(gòu)來設(shè)計的，至于異形耐火磚和特異形耐火磚的劃分等級規(guī)定由耐火材料行業(yè)來

23、確定。各類耐火磚品種：粘土質(zhì)耐火磚，剛玉質(zhì)耐火磚，碳化硅耐火磚，莫來石耐火磚，剛玉莫來石耐火磚，鎂質(zhì)耐火磚，鋯英石耐火磚，硅質(zhì)耐火磚，硅線石質(zhì)耐火磚，紅石柱質(zhì)耐火磚，鉻質(zhì)耐火磚等等。對于鍋爐爐墻上用的定型耐火材料（耐火磚）還可以按爐墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計時需要考慮設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性及可靠性及盡量減少異形耐火磚制造難度等，特別是流化床鍋爐爐墻由于鍋爐燃燒工況特別，設(shè)計時既要考慮耐火磚墻的可靠合理性又要符合經(jīng)濟(jì)設(shè)計的原則，所以在設(shè)計時必須考慮這兩個因素。講講流化床鍋爐旋風(fēng)分離器爐墻，講講垃圾爐爐墻，垃圾爐爐墻共有異形磚60多種，一般來講 爐墻耐火磚盡可能采用國標(biāo)。二保溫材料爐墻保溫材料是一項非常重要的材料

24、，它的質(zhì)量好壞直接影響到鍋爐的熱效率和能源消耗指標(biāo)，同時也影響到爐墻設(shè)計計算的準(zhǔn)確性可靠性等一系列問題，可靠的保溫材料必須是成品與技術(shù)數(shù)據(jù)能保持一致的，保溫材料的品種很多，合理的選用保溫材料是爐墻設(shè)計的關(guān)鍵，爐墻保溫材料必須根據(jù)不同的鍋爐特點和鍋爐爐墻的形式來選用的同時也盡量選用鍋爐安裝所在地區(qū)的保溫材料生產(chǎn)廠的好的保溫材料，只要符合設(shè)計要求可以按就地解決的原則。保溫材料也分為兩大類，一種是定形保溫材料，另一種為不定形保溫材料。a.定形保溫材料有：無石棉硅酸鈣保溫制品，漂微珠保溫制品，硅藻土溫制品，燒結(jié)珍珠巖保溫制品，硬質(zhì)陶瓷保溫制品，蛭石保溫制品，輕質(zhì)莫來石保溫制品，氧化鋁保溫制品，陶瓷纖維

25、繩，陶瓷纖維板，陶瓷纖維布，陶粒，氧化鋁空心球制品，機(jī)紅磚等等。b. 不定形保溫材料有：珍珠巖保溫澆注料，陶瓷纖維澆注料，輕質(zhì)陶粒澆注料，蛭石保溫澆注料，硅藻土溫澆注料，陶瓷纖維毯，陶瓷纖維棉，超細(xì)玻璃棉，巖棉，無機(jī)陶瓷纖維制品，復(fù)合氧化鋁保溫制品等等。保溫材料性能材料名稱容重（T/m3）最高使用溫度導(dǎo)熱系數(shù)(Kcal/m.h. 耐火澆注料2.12.2500,=0.591000,=0.722.32.45500,=0.641000,=0.722.72.8500,=1.081000,=1.293.153.2500,=1.71000,=1.9輕質(zhì)保溫澆注料0.70.8500,=0.171000,=0

26、.190.450.55500,=0.131000,=0.150.290.33500,=0.091000,=0.105無石棉硅酸鈣板0.170.231000=0.056+0.00011Tp(W/m.K)硬質(zhì)陶纖磚0.250.301000=0.0560.061 (W/m.K)硬質(zhì)巖棉板0.180.2400=0.0360.044 (W/m.K)硅酸鋁耐火纖維板0.100.121000=0.0345+4.5×10-5Tp+5.3×10-7 Tp 2(W/m.K)稀土隔熱保溫涂料0.140.20-25800=0.0254+1.623×10-4Tp (W/m.K)巖棉板0.1

27、2400=0.033+5.86×10-5Tp漂微珠保溫磚0.3950=0.0688+7.74×10-5Tp硅藻土保溫混凝土1600=0.23+1.1×10-4Tp水泥蛭石保溫混凝土0.5600=0.0594+1.42×10-4Tp碳酸鎂石棉制品0.4500=0.069+8.0×10-5Tp石棉蛭石制品0.250.30600=0.07+2.0×10-4Tp水玻璃蛭石制品0.300.40900=0.089+1.7×10-4Tp水泥蛭石制品0.400.50600=0.089+1.7×10-4Tp水泥珍珠巖制品0.320.

28、40600=0.056+9.0×10-5Tp水玻璃珍珠巖制品0.200.30600=0.056+1.2×10-4Tp磷酸鹽珍珠巖制品0.200.258001000=0.046+1.3×10-4Tp石棉板(100)0.65500=0.11+1.5×10-4Tp石棉水泥板0.40500=0.06+1.5×10-4Tp石棉水泥板0.50450=0.072+2.7×10-4Tp泡沫石棉板0.040.07500=0.033+2.0×10-4Tp礦渣棉板0.070.10600=0.024+8.3×10-5Tp瀝青礦渣棉氈0.1

29、02500.0320.048酚醛礦渣棉板0.10300300,=0.065有堿超細(xì)棉1820kg350400=0.028+2.0×10-4Tp無堿超細(xì)棉48kg600650=0.028+2.0×10-4Tp有堿超細(xì)棉氈2030kg3500.0280.03有堿超細(xì)棉板4060kg3500.0280.03硅酸鋁耐火纖維棉0.10.131000100,=0.0.061000,=0.105膨脹珍珠巖80300kg100013000.0250.053膨脹蛭石80120kg10000.06普通抹面90050,0.3耐火灰漿20001400保溫灰漿1000905紅粘土灰漿2300600水

30、泥砂漿2100200珍珠巖保溫混凝土0.4600=0.09+2.0×10-4Tp蛭石保溫混凝土0.450.80600=0.069+1.42×10-4TpF. 爐墻材料的性能名字講解：1. 耐火度：耐火度是指耐火材料在高溫下抵抗熔化的能力。耐火材料的耐火度通常是通過測試所得到的，各種不同的耐火材料的使用溫度耐火度不允許超過耐火度，耐火度也不能作為耐火材料的使用溫度的上極限，一般粘土質(zhì)耐火材料的耐火度為16901730：高鋁質(zhì)耐火度耐火材料的耐火度為17501790：耐火度是耐火材料的重要的性能之一，耐火度的高低取決于耐火材料的化學(xué)組成和雜質(zhì)的種類含量：2. 耐火材料的常溫及高

31、溫耐壓強(qiáng)度：常溫耐壓強(qiáng)度是指耐火材料在常溫下能承受的最大的壓應(yīng)力，a.常溫耐壓強(qiáng)度主要判斷耐火材料的質(zhì)量，抗撞擊，抗磨損，和抵抗其它機(jī)械作用力（條件要求材料在100110）先烘干后進(jìn)行測定；b.高溫耐壓強(qiáng)度是指耐火材料在一定的溫度下所承受的最大壓應(yīng)力，比如溫度在1100，1350,1450在這些高溫條件下所承受的最大壓應(yīng)力。3. 荷重軟化溫度：荷重軟化溫度是指耐火材料成形后（制品）在一定的壓力（2公斤厘米）不斷加熱，發(fā)生一定的變化了量（如壓縮4或40）的溫度。這就是耐火材料高溫機(jī)械強(qiáng)度的主要指標(biāo)。荷重軟化溫度耐火材料的化學(xué)組成和組織有關(guān)，荷重軟化溫，越高耐火材料的使用溫度越高：4. 高溫體積穩(wěn)

32、定形：（殘余收縮或膨脹）高溫體積穩(wěn)定性即指耐火材料在高溫下長期使用中產(chǎn)生的再結(jié)晶和進(jìn)一步燒結(jié)，使耐火材料體積發(fā)生收縮或膨脹，這種變化是不可逆的變化。5. 熱震穩(wěn)定性：熱震穩(wěn)定性是指耐火材料的“急冷急熱性” 是耐火材料抵抗溫度變化而不損壞能力指標(biāo)，熱震穩(wěn)定性有兩個含義：a.是耐崩裂性，則是指耐火制品在使用中抗碎斷或破裂的能力；b.耐熱震則是指耐火制品在使用中抵抗驟熱驟冷而破壞的能力，爐墻所處的部位的溫度變化，嚴(yán)重時驟烈變化是不可避免的的，因此要求爐墻耐火材料具有抵抗溫度變化引起溫差應(yīng)力的能力。6. 抗渣性：抗渣性是指耐火制品在高溫下抵抗抗渣化學(xué)，物理作用的性能，鍋爐爐墻材料的選擇應(yīng)該注意對熔渣的

33、性能，爐墻耐火制品能適應(yīng)熔渣的特性，這里的熔渣是指高溫下與耐火材料相接觸的爐渣，燃料飛灰，飛塵，各種材料（包括固態(tài)，液態(tài)材料，如燒結(jié)水泥塊，煅燒石灰，鐵屑熔融金屬，玻璃液等）和氣態(tài)物質(zhì)（煤氣，一氧化碳，氟，硫，鋅，堿蒸汽）7. 容重：容重也稱為材料的“體積密度”是材料的單位體積的重量，爐墻材料的容重直接關(guān)系到鍋爐及鋼結(jié)構(gòu)的承載能力，同一種耐火材料容重差異，直接關(guān)系到材料本身的導(dǎo)熱性和耐壓強(qiáng)度。8. 熱膨脹性：熱膨脹性是指耐火材料受熱后膨脹和冷卻后可逆性變化，每當(dāng)耐火制品溫度升高1其制品尺寸線相對增加的值為線膨脹系數(shù)，考慮爐墻的受熱時的膨脹量同時應(yīng)包括材料殘余收縮的總和。9. 導(dǎo)熱性：導(dǎo)熱性通常

34、用導(dǎo)熱系數(shù)”來表示，導(dǎo)熱系數(shù)表示爐墻材料的導(dǎo)熱能力它的工程單位大卡米.時. (Wm.k)它的物理意義是：當(dāng)墻材料的試樣厚度為1米兩面的溫度差1，在1平方米的面積上1小時通過的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)是爐墻材料特別是保溫材料的一個重要性能指標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)隨耐火材料和保溫材料使用的溫度變化而變化的。好保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小，因此爐墻可以設(shè)計得薄些，可以減輕鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的荷載。比如航天飛機(jī)外殼用的高耐溫隔熱保溫材料既能抵承受高溫摩擦又有良好的隔熱保溫性能，同時也具備高強(qiáng)度的抗受高氣流的沖擊性能。10. 耐熱性：耐熱性是指耐火材料和保溫材料能在它所在的工作部位長期安全可靠的承受的極限溫度，也稱為“最高使用溫度”也就是耐

35、火制品在這個溫度點上不發(fā)生任何有破壞的現(xiàn)象，比如材料沒有熱化，沒有裂紋及材料疏松失去強(qiáng)度現(xiàn)象等等。11. 透氣性：耐火和保溫材料的透氣性是以透氣系數(shù)來表示的，即在1毫米水柱壓差下1小時通過厚度為1米，面積為1平方米的材料層的空氣量，它關(guān)系到鍋爐爐墻的密封性，別是爐墻密封涂料對鍋爐的密封起到一個較好的密封作用。12. 化學(xué)腐蝕：爐墻材料與鍋爐的金屬構(gòu)件接觸時由于爐墻材料的化學(xué)性質(zhì)因素，在一定的條件下會對鍋爐的金屬部件產(chǎn)生腐蝕作用，因此在選用鍋爐爐墻材料時應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)考慮爐墻材料化學(xué)性質(zhì)的限制，或?qū)﹀仩t金屬構(gòu)件采取防腐措施。13. 氣孔率：氣孔率,體積密度，和真密度等是評價耐火材料的重要指，這些

36、指標(biāo)直接表征它們本身意義外，還與耐火材料的其它性能如熱震穩(wěn)定性、抗渣性、氣體透過性以及導(dǎo)熱性等有密切關(guān)系，并起著一定影響。這些指標(biāo)中除真密度外，氣體率和體積密度等相互間都有著密切關(guān)系。E.循環(huán)流化床鍋爐用的耐火材料設(shè)計和施工：1按國家標(biāo)準(zhǔn)；2鍋爐爐墻采用的耐火耐磨材料的原材料，剛玉，莫來石，棕剛玉，高鋁礬土；3循環(huán)流化床鍋爐爐墻選用的耐火材料必須具備三個條件：a，良好的耐磨性能；b,足夠的耐高溫性能，c，在較高的強(qiáng)度指標(biāo)下確保有較好的熱震穩(wěn)定性能；4鑒于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒工況，它的爐墻設(shè)計用a.均采用扣式異形磚比較科學(xué)，只有連環(huán)形扣式爐墻才能保證鍋爐燃料（帶煤粒子的高溫?zé)煔猓┎粫膲w磚縫中

37、泄漏，（可講一下經(jīng)驗和過程）b.墻體設(shè)計時要重點考慮墻體的穩(wěn)定措施，加設(shè)可靠的墻體牽拉裝置，設(shè)計出科學(xué)的爐墻結(jié)構(gòu)和合理可靠的異形耐火磚，同時選擇適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐用的優(yōu)質(zhì)耐火耐磨澆注料；5設(shè)計出可靠的為爐墻用金屬構(gòu)件，使鍋爐爐墻較穩(wěn)定可靠地固定在金屬構(gòu)件上長期有效地服務(wù)于鍋爐這正常運(yùn)行；6聘請具有豐富經(jīng)驗的專職筑爐工和施工單位，嚴(yán)格按筑爐施工規(guī)范來進(jìn)行爐墻工程施工；7選擇具有良好的市場信譽(yù)和企業(yè)管理水平，有一整套完整的質(zhì)量保證體系，有一定的生產(chǎn)能力和先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備的耐火器材生產(chǎn)企業(yè)來制造循環(huán)流化床鍋爐爐墻的耐火材料在很重要；G. 耐火材料的一般概念：1.耐火材料是耐火度不低于1580的無機(jī)非金

38、屬材料，它能抵抗高溫作用，可用作高溫爐窯，鍋爐，熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料及工業(yè)的高溫容器和部件，能承受其中進(jìn)行各種物理化學(xué)及機(jī)械的作用；2. 耐火材料大部分是以天然的礦石（如耐火粘土，硅石，菱鎂礦，白云石）為原料制造的，某些采用工業(yè)原料和人工合成原料（如工業(yè)氧化鋁，碳化硅，合成莫來石等）也日益增多，用于高技術(shù)設(shè)備的高檔耐火材料有各種純氧化物，人工合成的難熔的化合物及金屬陶瓷的復(fù)合材料等等。3. 耐火制品的原材料分類及化學(xué)成分和礦物：a.硅質(zhì)制品：硅磚，主要化學(xué)成分是二氧化硅，主要礦物成分是方石英，鱗石英；b.硅酸鋁質(zhì)制品；半硅質(zhì)磚，粘土質(zhì)磚，高鋁質(zhì)磚，主要化學(xué)成分是二氧化硅，三氧化二鋁，主要礦物成分是方石英，莫來石，剛玉；c. 鎂質(zhì)制品：鎂磚，鎂鋁磚，鎂鉻磚，硅鎂硅磚，鎂硅磚，鎂碳磚，鎂白云石磚，主要化學(xué)成分是氧化鎂和三氧化二鋁，三氧化二鉻，二氧化硅，氧化鈣，碳，主要礦物成分是方鎂石，鎂鋁尖晶石，氧化鈣，鉻尖晶石，無定形碳，硅酸二鈣；d. 鉻質(zhì)制品：鉻磚，鉻鎂磚，主要化學(xué)成分是三氧化二鉻，氧化鎂，氧化鐵，主要礦物成分是鉻鐵礦，方鎂石，鉻尖晶石；e. 鋯質(zhì)制品：鋯英磚主要化學(xué)成分是氧化鎂和二氧化鋯，二氧化硅，主要礦物成分是鋯英石，f. 碳質(zhì)制品：碳磚