发电锅炉用耐火材料

    发电锅炉是火力发电的关键设备，它采用煤、重油或天然气作燃料，使锅炉产生过熟高压蒸汽并驱动发电机进行发电。
    发电锅炉主要由燃烧室、水冷管壁、过热器、省煤器、预热器的汽鼓等部分组成。其结构示意图如图所示。现代发电锅炉燃烧室的工作温度一般约为1550℃左右，由于紧靠炉墙密布着水冷管，高温烟道中也敷设了汽冷壁(如包覆过热器)，因此炉墙内表面温度通常不超过900℃，对于膜式水冷壁构造的炉墙，工作面的温度一般只有500～600℃，或者更低一些。也就是说，发电锅炉炉衬的使用温度一般在1000℃以下，而且工作条件也比较好。但是，发电锅炉比较高大．又有许多管子穿过炉墙．因此其炉衬构造也要妥善处理，以延长使用寿命。     发电锅炉炉衬由垂直炉墙、平炉顶或斜炉顶、悬挂拱和炉底等组成，按构造形式可分为重型炉衬、轻型炉衬和敷管式炉衬三种，工作条件及炉衬损毁原因与普通锅炉大致相同，主要为热负荷、气流冲蚀与磨损以及熔渣的化学侵蚀等。
    重型炉衬：整个炉衬的重量坐落在锅炉的基础上，一般采用粘土砖砌筑，适用于小型锅炉。轻型炉衬：即钢架承托式炉衬，整个炉衬的重量通过托架分层传递到锅炉的构架上。这种炉衬几乎全部采用不定形耐火材料制作，养护到期后进行吊装。材质有粘土质耐火浇注料、粘土质耐火可塑料及其他轻质耐火浇注料。绝热层常用膨胀珍珠岩或膨胀蛭石制品，或采用隔热保温板铺砌。炉皮外表涂一层密封涂料层以加强锅炉衬体的气密性。
    敷管式炉衬：这种结构为炉壁采用小节距管或膜式水冷壁，不定形耐火材料敷设在水冷管壁上，其重量通过管子传递到锅炉构架上。炉衬一般采用保温板、轻质耐火浇注料、耐火纤维或高温玻璃棉等材料构筑，有时也用一层粘土质耐火浇注料作为工作衬。为加强锅炉衬体的气密性，也要在炉皮外表涂抹一层密封涂抹料。
    粉煤烧嘴等部位或燃烧器的内衬，因使用温度较高，又有粉煤颗粒或气流的冲刷，一般采用高铝水泥结合粘土质耐火浇注料浇注或采用高铝质耐火可塑料捣制。
    某些发电锅炉的水冷管壁或旋风筒内衬，因受含尘气流的冲蚀和磨损严重，可采用磷酸盐刚玉质或碳化硅质耐火浇注料作涂层，以减轻其磨损和冲蚀程度，延长使用寿命。
    对高温液态排渣锅炉，采用粉煤在高温气化室内转化为可燃气提供给锅炉。气化室下面的锥形部位温度可达1700℃，耐火材料受到高温熔融煤渣的侵蚀作用，使用条件极为恶劣。一般使用不定形碳化硅耐火材料作为气化室下部内衬。因为碳化硅耐火材料导热性好，在采用水冷时，熔渣一耐火材料界面之间的温度可以很容易地降低到形成凝固渣层的温度，保护耐火材料免遭破坏。气化室上部炉衬受到碱金属蒸气、氧化铁、SiO2和飞溅灰渣的侵蚀作用，使用抗侵蚀性能好的碳化硅耐火材料可满足要求，但为减少热损失，应使用热导率小的碳化硅砖。