一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法

摘要

本发明公开了一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法，包括以下步骤：开设排湿孔：对返料器与旋风分离器料腿及返料器与炉膛返料口的连通处分别进行封堵，在返料器筒体上开设出若干个排湿孔；安装电加热片：从返料器筒体的下部开始向上每隔500±50mm缠绕一圈电加热片；安装热电偶：将热电偶固定在排湿孔处；升温：电加热片通电升温，进行烘炉，使隔热层浇注料处升温到110‑315℃并保持24h至排湿孔处无蒸汽排出为止；烘炉结束后，电加热片断电，拆下电加热片和热电偶，封闭排湿孔。本发明能够通过外部加热的方式直接对循环流化床锅炉返料器衬里的隔热层浇注料进行加热，能快速有效地去除隔热层浇注料中的游离水，节省能源，降低烘炉成本。

说明书

技术领域

本发明涉及管道浇注料衬里的低温烘炉领域，尤其涉及一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法。

背景技术

循环流化床锅炉（CFBB）返料器是连接旋风分离器料腿和炉膛密相区的管道，由旋风分离器分离出的煤灰颗粒通过返料器返回炉膛参与流化、燃烧。目前的CFBB返料器筒体耐火衬里采用多层隔热耐磨衬里结构。一般采用两层或两层以上的耐火浇注料衬里结构。隔热层一般为隔热浇注料、陶瓷纤维棉或硅酸钙板等导热系数较小的无机材料。

CFBB返料器筒体衬里在长期使用后经常出现耐磨层开裂、隔热层冲蚀现象，需要进行衬里重做。新作或重做的耐火衬里由于含有较大量的水分，需要进行烘炉处理后才能投用。常用的烘炉方式包括两种：整个锅炉一起烘炉和对返料器出入口封堵后单独烘炉。对于返料器筒体衬里单独维修后的烘炉，一般是单独烘炉。常用的烘炉方法包括：木柴烘炉、燃煤烘炉、燃油烘炉、燃气烘炉、电烘炉等，其中燃油或燃气的热烟气烘炉质量最好，应用最为广泛。

返料器筒体耐火衬里单独烘炉存在以下问题：需要对返料器与旋风分离器料腿及与炉膛返料口进行封堵以降低燃料消耗，耗费较大的人工和工时、材料。由于返料器筒体上仅在小床部位有一个人孔，燃烧器只能布置在人孔处，而人孔处于返料器居中位置，必须采取热烟气上升和下降措施以使整个炉衬温度分布均匀，这样使烘炉难度增大。无论采取哪种方法烘炉均属于隔热耐磨衬里从受热工作面开始的单面加热，耐磨层首先被加热、脱水，最终要将隔热浇注料中的自有水分脱除。耐磨层浇注料体密大、气孔率低，为避免烘炉时升温速度过快造成耐磨层爆裂，目前多采用添加防爆剂等措施使耐磨层衬里可以快速升温。隔热浇注料中含有远大于耐磨层浇注料的水分，且一般隔热浇注料的厚度也较大，总水分含量大，升温过程中形成水蒸气体积迅速膨胀，容易造成耐磨层的开裂。因此，烘炉需要缓慢升温，还要在一定的温度进行恒温以使衬里内的水分充分脱除，一般需要5-7天的时间，耗费大量的燃料和人工，成本高昂。

以上问题的存在，使循环流化床锅炉返料器耐火衬里维护时间长、费用高，严重制约设备的快速启停。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法，通过外部加热的方式直接对循环流化床锅炉返料器衬里的隔热层浇注料进行加热，能够快速有效地去除隔热层浇注料中的游离水，节省能源，降低烘炉成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法，包括以下步骤：

a、 开设排湿孔：对返料器与旋风分离器料腿及返料器与炉膛返料口的连通处分别进行封堵，在返料器筒体上开设出若干个供烘炉时隔热层浇注料中的水分排出的排湿孔，露出隔热层浇注料表面；

b、 安装电加热片：从返料器筒体的下部开始向上每隔500±50mm缠绕一圈电加热片，一直到返料器筒体与旋风分离器料腿的连接处；

c、 安装热电偶：将热电偶固定在排湿孔处，用于测量排湿孔处露出的隔热层浇注料的温度；

d、 升温：电加热片通电升温，进行烘炉，使隔热层浇注料处升温到110-315℃并保持24h至排湿孔处无蒸汽排出为止；

e、 烘炉结束后，电加热片断电，拆下电加热片和热电偶，并将排湿孔焊接封闭。

优选地，在a步骤中，各个排湿孔在返料器筒体上均匀排列，单个排湿孔的面积≥50*50mm，每相邻两个排湿孔的间距在500-1000mm之间，位于返料器筒体不同高度的排湿孔错开布置，排湿孔避开金属锚固件处。

优选地，在 b步骤中的电加热片的外侧覆设有隔热毯，防止热量向空气中散失，通过绑带或者铁丝将电加热片和隔热毯固定在返料器筒体上。

优选地，在d步骤的烘炉过程中，隔热层浇注料的温度在100-150℃之间时，以5-15℃/h的速度进行升温，升温至150℃时停止升温，并观察排湿孔的排湿气情况，直至排湿孔处无蒸汽排出为止。

优选地，在e步骤中，使用排湿孔盖片焊接在排湿孔处将排湿孔封闭，并在排湿孔盖片与隔热层浇注料之间填充纤维棉用以密封间隙。

优选地，所述排湿孔的形状为矩形或圆形。

优选地，隔热毯采用纳米绝热材料或陶瓷纤维制成，隔热毯的厚度为10-50mm，隔热毯的外侧包覆有防火布。

优选地，电加热片的升温通过控制柜进行控制，各电加热片通过电加热片导线与控制柜连接，烘炉过程中，由热电偶监测温度，并将测得的温度信号反馈至控制柜，由控制柜控制电加热片的加热功率。

优选地，热电偶的数量与电加热片的数量相匹配，每个热电偶均通过控制柜分别对应一片电加热片。

优选地，热电偶设置有一个，单个热电偶同时通过控制柜对应多片电加热片。

采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

本发明主要采用在返料器筒体上缠绕电加热片直接从外部对隔热层浇注料进行加热的方法对循环流化床锅炉返料器衬里进行低温烘炉，能够快速有效地去除隔热层浇注料中的游离水，相比以往的烘炉方式（先加热位于内部的耐磨层浇注料，再传热到隔热层浇注料去除水分），能够直指问题核心并节省能源，省却了由耐磨层浇注料到隔热层浇注料的热量损耗，减少烘炉总用时，最快24h即可完成烘炉，大大减少时间成本和人力成本，并且由于隔热层浇注料的温度为0-100℃时可以快速升温，能够缩短蓄热时间。

同时，由于隔热层浇注料的导热系数较大，在温度较高时才会使耐磨层浇注料中的游离水分脱除，而此时的隔热层浇注料中的水分已脱除大部分，形成水蒸气的数量较少，因此不会造成耐磨层浇注料的爆裂。

综上，本发明主要通过外部加热的方式直接对循环流化床锅炉返料器衬里的隔热层浇注料进行加热，去除隔热层浇注料中的游离水，烘炉时间短、工作条件好、隔热层浇注料的游离水脱除彻底，节省能源，而且避免了耐磨层浇注料的爆裂风险。

附图说明

图1是本发明的烘炉方法示意图；

图中：1、返料器筒体，2、排湿孔，3、电加热片，4、热电偶导线，5、控制柜，6、电加热片导线，7、隔热层浇注料，8、耐磨层浇注料，9、金属锚固件，10、隔热毯，11、防火布。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种循环流化床锅炉返料器衬里低温烘炉方法，包括以下步骤：

a、开设排湿孔2：对返料器与旋风分离器料腿及返料器与炉膛返料口的连通处分别进行封堵，人孔门微开，在返料器筒体1上开设出若干个供烘炉时隔热层浇注料7中的水分排出的排湿孔2，露出隔热层浇注料7表面。

各个排湿孔2在返料器筒体1上均匀排列，单个排湿孔2的面积≥50*50mm，每相邻两个排湿孔2的间距在500-1000mm之间，位于返料器筒体1不同高度的排湿孔2错开布置，排湿孔2避开金属锚固件9处。排湿孔2的形状可以为矩形或圆形，如果是设计的排湿孔2是圆形，可以使用直径3.2mm以上的焊条烧出孔洞。

b、安装电加热片3：从返料器筒体1的下部开始向上每隔500±50mm缠绕一圈电加热片3，一直到返料器筒体1与旋风分离器料腿的连接处。

电加热片3的外侧包覆隔热毯10，防止电加热片3产生的热量向空气中散失，通过绑带或者铁丝将电加热片3和隔热毯10固定在返料器筒体1上；隔热毯10采用纳米绝热材料或陶瓷纤维制成，隔热毯10的厚度为10-50mm，隔热毯10的外侧包覆有防火布11；电加热片3的最高加热温度≥500℃，单片电加热片3的功率为1-30KW，电加热片3的形状可以是带状、片状或者其他形状，通过采用陶瓷片隔离实现防漏电。

c、安装热电偶：将热电偶固定在排湿孔2处，用于测量排湿孔2处露出的隔热层浇注料7的温度。

根据需要，热电偶可以通过控制柜单独对应一片电加热片3或同时对应多片电加热片3，例如，设置热电偶的数量与电加热片3的数量相匹配，每个热电偶均单独对应一片电加热片3，便于实现单片电加热片3的精确控制；或者设置一个或多个热电偶，同一个热电偶对应多片电加热片3，即控制柜5根据同一个热电偶测得的温度信号控制该热电偶附近的多片电加热片3，实现控制功能的同时节约元器件。

d、升温：通过控制柜5设置升温速度、恒温温度和保温时间，然后启动控制柜5，使电加热片3通电升温，进行烘炉，隔热层浇注料7的温度在100℃以下时，隔热层浇注料7一直处于蓄热状态，隔热层浇注料7中的游离水不会排出，升温速度可根据实际需要进行控制，可以按照10 ℃/h的速度进行升温，也可以按照20℃/h的速度进行升温，隔热层浇注料7的温度在100-150℃之间时，以10℃/h的速度进行升温，升温至150℃时停止升温，保持该温度并每两小时观察排湿孔2的排湿气情况，直至排湿孔2处无蒸汽排出为止，一般用时24-36h；

电加热片3的升温通过控制柜5进行控制，各电加热片3通过电加热片导线6与控制柜5连接，电加热片导线6带有隔热和防触电措施，如采用陶瓷管、陶瓷片保护等，电加热片导线6不得直接与周边金属物体接触，电加热片导线6的长度在满足实际使用的前提下尽量短。

控制柜5内安装有温度控制仪，热电偶通过热电偶导线4与控制柜5内的温度控制仪连接，烘炉过程中，由热电偶监测温度，并将测得的温度信号反馈至控制柜5中的温度控制仪，根据预先设定的速度和保温时间，在温度控制仪的自动控制下，按照升温要求，均匀升温，并能通过对热电偶实际测量的温度值与设定温度值的比较自动控制加热和断电，控制柜5同时具有功率控制功能，能够根据设定温度和实测温度的差值自动调整加热功率，防止加热电流的忽高忽低，达到均匀加热的目的。

e、烘炉结束后，关闭控制柜5，电加热片3断电，拆下电加热片3和热电偶，并使用排湿孔2盖片将排湿孔2焊接封闭，同时在排湿孔2盖片与隔热层浇注料7之间填充纤维棉用以密封间隙。

隔热层浇注料7为体积密度小、气孔率大的耐火材料，一般为水泥结合浇注料，用水量较大。烘炉的目的主要还是将隔热层浇注料7的游离水分去除。采用电加热片3直接加热隔热层浇注料7的方法，使隔热层浇注料7中的游离水在较低温度下（一般为110-150℃）以水蒸气形式排出，可以直指问题核心并节省能源。隔热层浇注料7中的游离水形成水蒸气从排湿孔2大量排出，同时热量会传递到耐磨层浇注料8使其被加热，耐磨层浇注料8中的游离水会从耐磨层浇注料8表面排出。

耐磨层浇注料8为致密浇注料，加水量小、气孔率低。电加热片3加热时首先加热返料器筒体1，然后是隔热层浇注料7，还会由于金属锚固件9的热桥作用加热耐磨层浇注料8。由于隔热层浇注料7的导热系数较大，在温度较高时才会使耐磨层浇注料8中的游离水分脱除，而此时的隔热层浇注料7中的水分已脱除大部分，形成水蒸气的数量较少，因此不会造成耐磨层浇注料8的爆裂。

采用上述方法的烘炉温度最高不超过315℃，烘炉完成后即可进行高温烘炉或利用起炉时的缓慢升温进行高温短时间烘烤即可投用。上述方法可推广应用到类似的管道浇注料衬里的低温烘炉或过冬保护烘炉。

所述电加热片3、隔热毯10、热电偶和控制柜5为现有常规装置，具体结构不再详述。温度控制仪可采用余姚市腾辉温控仪表厂生产的型号为XMTJK801/2的多路温度控制器。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。