1、耐火耐磨材料工程概況
白馬循環流化床鍋爐耐火耐磨澆筑工程量大，設計復雜，材料種類多，分布廣，控制環節多，質量工藝要求高。鍋爐內耐火耐磨材料約4 000 t，耐熱鋼筋約15.5萬多t。主要分布在爐膛、旋風分離器、回料器、外置床、冷渣器、點火風道以及相關的進出口煙道、相關灰道等部位。
耐火耐磨材料一改國內常用的耐火耐磨可塑料，大量使用了耐火耐磨澆筑料、耐火磚、噴涂料等；從結構上看，一個耐火耐磨工作面被劃分成無數個小塊，塊與塊間形成自然的工作縫，它解決了耐火耐磨材料在烘爐期間水分的排除和鍋爐正常運行時熱態膨脹問題，但鍋爐耐火耐磨材料施工難度顯著加大，對施工工藝提出了更高的要求。外置床耐火耐磨材料的澆筑和受熱面的安裝是本工程的一大特點。外置床內布置滿了受熱面，四周爐墻至受熱面的凈空為100mm左右。在組裝完外置床的殼體后，先進行四周及底板爐墻的澆筑工作，但考慮受熱面的安裝通道，必須在受熱面的一端預留一段暫不澆筑，否則受熱面將無法吊入。預留須待受熱面吊裝完后，再進行補澆。頂蓋在地面澆注后再安裝，這樣可以大大降低頂蓋的澆筑難度，保證澆筑質量。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
耐火磚的施工涉及直徑大、高度高的旋風分離器，三通、彎頭、方圓節等異形件的砌筑工藝技術。首次在國內電站鍋爐中使用了耐火耐磨噴涂料，并主要應用于異形件、項面，有個別用于底面，施工要求工藝嚴格。它解決了異形件制、安模板困難；頂面爐墻施工時，因重力作用造成爐墻與殼體間出現空隙的技術難題。在國內首次進行了大型電站鍋爐的烘爐，烘爐所涉及的部件、臨時系統的設計布置和烘爐過程的監控、操作，都是其它常規鍋爐和循環流化床鍋爐無法相比的。各部位耐火耐磨材料的使用情況如下：
1)在冷渣器、回料器、外置床等設備內的溫度變化較大，但流速低，磨損不嚴重，采用熱震穩定性較好的耐火材料。該材料的熱震穩定性達到50次以上。
2)鍋爐爐膛內在16.1 m以下至7.1 m的密相區和35 m以上至42 m爐膛頂棚間煙氣出口段采用了大量耐磨性好、高溫抗壓強度高的耐火澆筑料，該材料耐磨度為5cm3。在循環流化床鍋爐爐膛出口、孔洞等磨損較重的部位采用鋼纖維耐火澆筑料。
3)旋風分離器、進出口煙道、灰道主要采用耐火磚結構工藝，但旋風分離器及方煙道的頂面，主要采用耐火耐磨噴涂材料。
2、耐火耐磨材料的種類
本臺鍋爐使用的耐火耐磨材料種類較多，主要材料多達17種。不同設備使用的材料不同，同一設備也根據其運行工況的不同，相應地使用了不同的材料，具體使用情況詳見表l。
3、耐火耐磨材料施工工藝
為保證循環流化床鍋爐耐火耐磨材料施工質量，特別是上述部位的施工質量，首先必須要有科學、規范的施工工藝，從工藝流程上保證施工的科學性。在國家首臺白馬循環流化床耐火耐磨材料的施工中，做了大量技術討論和現場實驗，總結出了一套適合于電站鍋爐建設的施工工藝。經工程實踐和檢驗，此套施工工藝技術科學合理。
根據循環流化床電站鍋爐耐火耐磨材料的使用和結構特點，主要涉及的施工工藝有耐火耐磨材料的澆筑工藝、耐火磚砌筑工藝、噴涂工藝及300 MW循環流化床鍋爐烘爐工藝。其中，噴涂工藝和烘爐工藝在中國電站鍋爐建設首次采用。現將這四大工藝技術分述如下。
3.1澆筑工藝
每一個耐火耐磨工作面被工作縫劃分成無數個小模塊，塊間的工作縫為“Z”型。它需通過澆筑時間的先后自然形成。上，下層模塊須錯縫，每條工作縫在模塊的表面必須形成三角形溝槽。采取“跳倉法”施工即可以加快施工進度，又能保證施工質量。
該施工工藝流程為：在耐熱鋼筋和保溫混凝土施工完成后，在保溫混凝土的表面敷設一層油紙。再根據整塊耐火耐磨工作面的大小，規劃出每小塊耐火耐磨混凝土塊的大小和位置。
3.1.1耐熱鋼筋的安裝
耐熱鋼筋設計間距為100~200 mm。在金屬殼體上按要求用墨線進行縱橫放線，線的交點即為耐熱
鋼筋的安裝位置。在個別位置，可能有設計遺漏，現場須根據情況適當增加耐熱鋼筋。在耐熱鋼筋焊接前應局部打磨固定位置，以清除油漆、污漬、鐵銹等。通常，耐熱鋼筋為不銹鋼，殼體為碳鋼，須注意異種鋼焊接質量。考慮耐熱鋼筋在高溫下膨脹對耐火混凝土的影響，耐熱鋼筋頭部戴塑料帽或涂瀝青進行補償。
3.1.2 膨脹縫的安裝
膨脹縫根據其分布的位置分為膨脹縫和工作縫，膨脹縫主要設計在四周墻體角部、頂部和側墻的陰角處。膨脹縫的形狀和結構與國內設計相同；工作縫為“Z”型，為錯牙布置，爐墻墻體中部工作縫須填充2mm的陶瓷板，以補償高溫時耐火混凝土的微膨脹，防止混凝土表面裂紋。
3.1.3 木模配置安裝
木模制作、安裝質量的好壞直接影響到澆筑的質量。首先應使用合格的材料制作模板，木模表面應清潔光滑。異形木模制作、安裝完后，拼縫難免不嚴，須用封口寬膠帶密封。
制作好的木模須進行預組合，接縫及拼縫間的間隙應控制在1.5 mm內。木模的安裝須根據具體的結構按一定的先后順序進行，以保證木模的配制質量。
工作面的木模使用前須涂刷脫模劑，以易于拆分模件。模板支撐點應合理，防止澆筑時發生彎曲和破裂。模件間連接縫應嚴密緊固，防止振打時耐火耐磨材料滲漏。
3.1.4攪拌
攪拌、澆注、振搗是一個連續的施工過程，必須保證工作的連續性。通常一盤料從攪拌到澆筑完成不應超過30min。攪拌是一個重要的工序，它直接影響到耐火耐磨澆筑質量的好壞。應攪拌充分，嚴格控制加水量。
攪拌設備：攪拌設備可以利用葉輪式砂漿攪拌機改制而成，但決不能使用主動式混凝土攪拌機。攪拌機的葉片與殼體之間間隙為2—3 mm比較適應，并調節適當的轉速為獲得最好的攪拌效果。
施工用水質要求較高，除必須滿足生活飲用水標準外，還應足表2要求。
攪拌時間：攪拌時間根據耐火耐磨澆注料不一樣而有不同。一般不應超過7min。
攪拌順序：干攪拌30~60 s，然后加80%的水進行充分的攪拌。余下的水，根據目測或利用拋球試驗檢查拌料情況決定加水多少，以達到最佳效果。加水容器應能測量加水量的多少。由于環境溫度等的影響，每班須檢查一次加水量。
攪拌必須要責任心強的專人負責。每盤材料的攪拌要認真做好攪拌記錄。攪拌人員與澆筑操作人員必須配備良好的通訊工具，以保持密切聯系，有效控制整個澆筑的時間。若停電或機具出故障，攪拌好的耐火耐磨材料超過30 min未用完，則報廢。本工程攪拌的水溫在10℃左右，以保證材料在澆筑時溫度不高于15℃，使材料具有良好的澆筑性能。
3.1.5振搗
使用插入式振動棒對澆筑料進行振搗，對耐火耐磨澆筑料，須進行有效的振搗。操作手法為“快進慢出”。在振動棒退出，發現澆筑料有較深的凹坑，則說明澆筑料己發生初凝，要避免此類事情的發生。對保溫澆筑料，不能進行大能量的振搗，只須進行輕微振搗即可，操作手法為“快進快出”。
3 .1.6拆模
耐火耐磨混凝土硬化后拆除模板。正常的溫度下，12 h后通常可拆除模板。拆模前首先進行錘擊試驗。錘擊時發出清脆的聲音，說明耐火材料已經有效地硬化，可以拆除模板。施工完后一般在空氣中自然養護（環境溫度保持在5℃以上）2—7d。
3.2耐火磚砌筑工藝
耐火磚的砌筑主要設計在鍋爐旋風分離器、爐膛到旋風分離器入口煙道、旋風分離器到后豎井出口煙道及部分灰道。
為保證砌筑后砌體斷面尺寸誤差在許可范圍內，有效地消除殼體的變形，應先砌筑耐火磚，然后再砌筑IFB保溫磚。保溫磚與硅鈣板間的間隙用13號保溫料填充嚴實。對圓形結構，必須使用鎖磚，以保證砌體的穩固。鎖磚為楔形結構，大頭朝里，小頭為工作面。嚴禁出現方型或里小外大的楔形鎖磚。磚切割時，只能從一個方向進行切割，不能從兩個方向進行。
3.2.1旋風分離器砌筑
旋風分離器從下至上分為：錐段、直段、頂部、直管四部分。錐段與回料器相連，直段經旋風分離器入口煙道與爐膛連接，直管經出口煙道與后豎井相連。耐火耐磨襯里結構從外至里為硅鈣板、保溫磚、重質耐火磚。在錐段共有三個水平支撐環，支撐環上面支撐耐火磚，下面為膨脹縫。
錐段砌筑主要控制直徑的偏差，由于其直徑隨高度不斷變化，錐段的直徑控制比較困難。采用“環形繩測量法”是一個非常有效的控制方法。在錐段的上、下通過八至十根繩對錐段的直徑進行控制。砌筑完一環后應及時測量直徑，對直徑偏差較大的地方應該用木榔頭輕輕的敲打耐火磚，校正直徑，不要讓這一環的直徑誤差累計到下一環。
直段的耐火磚首先砌筑沖擊區的TZB耐火磚，待沖擊區的耐火磚砌筑完后，再砌筑非沖擊區的SDB耐火磚，通過切割沖擊區的耐火磚，在沖擊區耐火磚與非沖擊區耐火磚間形成筆直狹窄的膨脹縫，除此之外，所有的磚縫都要求錯開。
旋風分離器內部在運行過程中磨損非常嚴重，對施工質量要求非常嚴格。要求耐火磚的灰縫飽滿度必須大于90%，灰縫誤差1—2 mm，膨脹縫要求均勻，誤差±1mm。
3 .2.2直墻砌筑
在入口煙道和出口方煙道的側墻砌筑都屬直墻砌筑。砌筑前檢查爐殼尺寸偏差，在垂直方向上拉線，以保證墻體的垂直度。將水平線畫在金屬殼上，保證砌體的平整。砌筑方式與旋風分離器相似。由于入口煙道底部爐殼有坡度，所以砌筑時砌體的平整度應該特別重視。掛鉤磚應砌筑在設計位置，并放線保證每層掛鉤在一垂線上。掛鉤磚不能有松動現象，掛鉤不能過長或過短。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3.2.3圓形及異形件砌筑
出口煙道有三通、彎頭、方圓節等，是砌筑的重點和難點。彎頭處的幾圈對嘴磚成弧狀，加工磚時應以金屬殼體的弧度為標準進行，加工磚尺寸務求準確。砌筑前檢查金屬殼體的偏差。如爐殼偏差很小則以爐殼為導面，耐火材料緊貼著爐殼砌筑。如爐殼偏差較大，則需要制作弧度板（弧度板的直徑為IFB保溫磚的直徑），在砌筑保溫磚時打弧度板，拉小線砌筑。保溫磚的直徑尺寸控制準確。重質耐火磚緊貼著保溫磚砌筑。
對圓形砌筑容易出現砌筑不圓，相鄰砌體的圓弧砌偏的現象。須采用“樣板砌筑法”，制作圓弧樣板進行砌筑。圓弧拱頂是砌體中最難的部位，它是最不穩定的薄弱環節。本臺鍋爐拱頂采用“環砌工藝”，是從兩邊拱腳開始，向上逐步砌筑，環向砌體徑向縫互不交錯。砌筑拱頂時須安裝拱胎進行砌筑。拱頂的鎖磚是關鍵部位，特別是當拱頂的跨度大于3m時，每環須設置3塊鎖磚．以保證一個圓環砌體的穩定。
