白馬300 MW循環(huán)流化床示范電站鍋爐是單汽包、亞臨界自然循環(huán)中間一次再熱、固態(tài)排渣、半露天布置、雙褲衩循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐為全鋼架支吊結(jié)構(gòu)，采用高溫旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離。汽包為懸臂支撐式結(jié)構(gòu)。鍋爐出力為1 025 t/h，汽包設(shè)計(jì)工作壓力20 MPa，過(guò)／再熱器出口溫度540℃/540℃。鍋爐的爐膛通過(guò)布置于爐膛兩側(cè)的四臺(tái)旋風(fēng)分離器與后豎井連接，旋風(fēng)分離器分離出來(lái)的物料經(jīng)回料器，一部分返回爐膛繼續(xù)燃燒，另一部分通過(guò)錐形閥調(diào)節(jié)進(jìn)入外置床，再回到鍋爐爐膛。燃燒后的灰渣排至冷渣器。從旋風(fēng)分離器出來(lái)的煙氣經(jīng)出口煙道至后豎井再經(jīng)一臺(tái)四分倉(cāng)空氣預(yù)熱器，通過(guò)電除塵、引風(fēng)機(jī)排向煙囪進(jìn)入大氣。外置換熱器中布置有低溫過(guò)熱器、中溫過(guò)熱器和高溫再熱，在后豎井中布置有高過(guò)、低再和省煤器。
1、耐火耐磨材料工程概況
    白馬循環(huán)流化床鍋爐耐火耐磨澆筑工程量大，設(shè)計(jì)復(fù)雜，材料種類多，分布廣，控制環(huán)節(jié)多，質(zhì)量工藝要求高。鍋爐內(nèi)耐火耐磨材料約4 000 t，耐熱鋼筋約15.5萬(wàn)多t。主要分布在爐膛、旋風(fēng)分離器、回料器、外置床、冷渣器、點(diǎn)火風(fēng)道以及相關(guān)的進(jìn)出口煙道、相關(guān)灰道等部位。
    耐火耐磨材料一改國(guó)內(nèi)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(jié)構(gòu)上看，一個(gè)耐火耐磨工作面被劃分成無(wú)數(shù)個(gè)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(yùn)行時(shí)熱態(tài)膨脹問(wèn)題，但鍋爐耐火耐磨材料施工難度顯著加大，對(duì)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(diǎn)。外置床內(nèi)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(jìn)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(yù)留一段暫不澆筑，否則受熱面將無(wú)法吊入。預(yù)留須待受熱面吊裝完后，再進(jìn)行補(bǔ)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(zhì)量。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)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(fēng)分離器，三通、彎頭、方圓節(jié)等異形件的砌筑工藝技術(shù)。首次在國(guó)內(nèi)電站鍋爐中使用了耐火耐磨噴涂料，并主要應(yīng)用于異形件、項(xiàng)面，有個(gè)別用于底面，施工要求工藝嚴(yán)格。它解決了異形件制、安模板困難；頂面爐墻施工時(shí)，因重力作用造成爐墻與殼體間出現(xiàn)空隙的技術(shù)難題。在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行了大型電站鍋爐的烘爐，烘爐所涉及的部件、臨時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布置和烘爐過(guò)程的監(jiān)控、操作，都是其它常規(guī)鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐無(wú)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(shè)備內(nèi)的溫度變化較大，但流速低，磨損不嚴(yán)重，采用熱震穩(wěn)定性較好的耐火材料。該材料的熱震穩(wěn)定性達(dá)到50次以上。
    2)鍋爐爐膛內(nèi)在16.1 m以下至7.1 m的密相區(qū)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(qiáng)度高的耐火澆筑料，該材料耐磨度為5cm3。在循環(huán)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(fēng)分離器、進(jìn)出口煙道、灰道主要采用耐火磚結(jié)構(gòu)工藝，但旋風(fēng)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(tái)鍋爐使用的耐火耐磨材料種類較多，主要材料多達(dá)17種。不同設(shè)備使用的材料不同，同一設(shè)備也根據(jù)其運(yùn)行工況的不同，相應(yīng)地使用了不同的材料，具體使用情況詳見(jiàn)表l。
3、耐火耐磨材料施工工藝
    為保證循環(huán)流化床鍋爐耐火耐磨材料施工質(zhì)量，特別是上述部位的施工質(zhì)量，首先必須要有科學(xué)、規(guī)范的施工工藝，從工藝流程上保證施工的科學(xué)性。在國(guó)家首臺(tái)白馬循環(huán)流化床耐火耐磨材料的施工中，做了大量技術(shù)討論和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了一套適合于電站鍋爐建設(shè)的施工工藝。經(jīng)工程實(shí)踐和檢驗(yàn)，此套施工工藝技術(shù)科學(xué)合理。
    根據(jù)循環(huán)流化床電站鍋爐耐火耐磨材料的使用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(huán)流化床鍋爐烘爐工藝。其中，噴涂工藝和烘爐工藝在中國(guó)電站鍋爐建設(shè)首次采用。現(xiàn)將這四大工藝技術(shù)分述如下。
3.1澆筑工藝
    每一個(gè)耐火耐磨工作面被工作縫劃分成無(wú)數(shù)個(gè)小模塊，塊間的工作縫為“Z”型。它需通過(guò)澆筑時(shí)間的先后自然形成。上，下層模塊須錯(cuò)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(cāng)法”施工即可以加快施工進(jìn)度，又能保證施工質(zhì)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(shè)一層油紙。再根據(jù)整塊耐火耐磨工作面的大小，規(guī)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(shè)計(jì)間距為100~200 mm。在金屬殼體上按要求用墨線進(jìn)行縱橫放線，線的交點(diǎn)即為耐熱
    鋼筋的安裝位置。在個(gè)別位置，可能有設(shè)計(jì)遺漏，現(xiàn)場(chǎng)須根據(jù)情況適當(dāng)增加耐熱鋼筋。在耐熱鋼筋焊接前應(yīng)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(zhì)量�？紤]耐熱鋼筋在高溫下膨脹對(duì)耐火混凝土的影響，耐熱鋼筋頭部戴塑料帽或涂瀝青進(jìn)行補(bǔ)償。
3.1.2  膨脹縫的安裝
    膨脹縫根據(jù)其分布的位置分為膨脹縫和工作縫，膨脹縫主要設(shè)計(jì)在四周墻體角部、頂部和側(cè)墻的陰角處。膨脹縫的形狀和結(jié)構(gòu)與國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)相同；工作縫為“Z”型，為錯(cuò)牙布置，爐墻墻體中部工作縫須填充2mm的陶瓷板，以補(bǔ)償高溫時(shí)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(zhì)量的好壞直接影響到澆筑的質(zhì)量。首先應(yīng)使用合格的材料制作模板，木模表面應(yīng)清潔光滑。異形木模制作、安裝完后，拼縫難免不嚴(yán)，須用封口寬膠帶密封。
    制作好的木模須進(jìn)行預(yù)組合，接縫及拼縫間的間隙應(yīng)控制在1.5 mm內(nèi)。木模的安裝須根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)按一定的先后順序進(jìn)行，以保證木模的配制質(zhì)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(diǎn)應(yīng)合理，防止?jié)仓�時(shí)發(fā)生彎曲和破裂。模件間連接縫應(yīng)嚴(yán)密緊固，防止振打時(shí)耐火耐磨材料滲漏。
3.1.4攪拌
    攪拌、澆注、振搗是一個(gè)連續(xù)的施工過(guò)程，必須保證工作的連續(xù)性。通常一盤(pán)料從攪拌到澆筑完成不應(yīng)超過(guò)30min。攪拌是一個(gè)重要的工序，它直接影響到耐火耐磨澆筑質(zhì)量的好壞。應(yīng)攪拌充分，嚴(yán)格控制加水量。
    攪拌設(shè)備：攪拌設(shè)備可以利用葉輪式砂漿攪拌機(jī)改制而成，但決不能使用主動(dòng)式混凝土攪拌機(jī)。攪拌機(jī)的葉片與殼體之間間隙為2—3 mm比較適應(yīng)，并調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速為獲得最好的攪拌效果。
    施工用水質(zhì)要求較高，除必須滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)足表2要求。
    攪拌時(shí)間：攪拌時(shí)間根據(jù)耐火耐磨澆注料不一樣而有不同。一般不應(yīng)超過(guò)7min。
    攪拌順序：干攪拌30~60 s，然后加80%的水進(jìn)行充分的攪拌。余下的水，根據(jù)目測(cè)或利用拋球試驗(yàn)檢查拌料情況決定加水多少，以達(dá)到最佳效果。加水容器應(yīng)能測(cè)量加水量的多少。由于環(huán)境溫度等的影響，每班須檢查一次加水量。
    攪拌必須要責(zé)任心強(qiáng)的專人負(fù)責(zé)。每盤(pán)材料的攪拌要認(rèn)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(lián)系，有效控制整個(gè)澆筑的時(shí)間。若停電或機(jī)具出故障，攪拌好的耐火耐磨材料超過(guò)30 min未用完，則報(bào)廢。本工程攪拌的水溫在10℃左右，以保證材料在澆筑時(shí)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(dòng)棒對(duì)澆筑料進(jìn)行振搗，對(duì)耐火耐磨澆筑料，須進(jìn)行有效的振搗。操作手法為“快進(jìn)慢出”。在振動(dòng)棒退出，發(fā)現(xiàn)澆筑料有較深的凹坑，則說(shuō)明澆筑料己發(fā)生初凝，要避免此類事情的發(fā)生。對(duì)保溫澆筑料，不能進(jìn)行大能量的振搗，只須進(jìn)行輕微振搗即可，操作手法為“快進(jìn)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�？刹鸪�模板。拆模前首先進(jìn)行錘擊試驗(yàn)。錘擊時(shí)發(fā)出清脆的聲音，說(shuō)明耐火材料已經(jīng)有效地硬化，可以拆除模板。施工完后一般在空氣中自然養(yǎng)護(hù)（環(huán)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(shè)計(jì)在鍋爐旋風(fēng)分離器、爐膛到旋風(fēng)分離器入口煙道、旋風(fēng)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(nèi)，有效地消除殼體的變形，應(yīng)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(hào)保溫料填充嚴(yán)實(shí)。對(duì)圓形結(jié)構(gòu)，必須使用鎖磚，以保證砌體的穩(wěn)固。鎖磚為楔形結(jié)構(gòu)，大頭朝里，小頭為工作面。嚴(yán)禁出現(xiàn)方型或里小外大的楔形鎖磚。磚切割時(shí)，只能從一個(gè)方向進(jìn)行切割，不能從兩個(gè)方向進(jìn)行。
3.2.1旋風(fēng)分離器砌筑
    旋風(fēng)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(jīng)旋風(fēng)分離器入口煙道與爐膛連接，直管經(jīng)出口煙道與后豎井相連。耐火耐磨襯里結(jié)構(gòu)從外至里為硅鈣板、保溫磚、重質(zhì)耐火磚。在錐段共有三個(gè)水平支撐環(huán)，支撐環(huán)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(huán)形繩測(cè)量法”是一個(gè)非常有效的控制方法。在錐段的上、下通過(guò)八至十根繩對(duì)錐段的直徑進(jìn)行控制。砌筑完一環(huán)后應(yīng)及時(shí)測(cè)量直徑，對(duì)直徑偏差較大的地方應(yīng)該用木榔頭輕輕的敲打耐火磚，校正直徑，不要讓這一環(huán)的直徑誤差累計(jì)到下一環(huán)。
    直段的耐火磚首先砌筑沖擊區(qū)的TZB耐火磚，待沖擊區(qū)的耐火磚砌筑完后，再砌筑非沖擊區(qū)的SDB耐火磚，通過(guò)切割沖擊區(qū)的耐火磚，在沖擊區(qū)耐火磚與非沖擊區(qū)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(cuò)開(kāi)。
    旋風(fēng)分離器內(nèi)部在運(yùn)行過(guò)程中磨損非常嚴(yán)重，對(duì)施工質(zhì)量要求非常嚴(yán)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(cè)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(huà)在金屬殼上，保證砌體的平整。砌筑方式與旋風(fēng)分離器相似。由于入口煙道底部爐殼有坡度，所以砌筑時(shí)砌體的平整度應(yīng)該特別重視。掛鉤磚應(yīng)砌筑在設(shè)計(jì)位置，并放線保證每層掛鉤在一垂線上。掛鉤磚不能有松動(dòng)現(xiàn)象，掛鉤不能過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)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(jié)等，是砌筑的重點(diǎn)和難點(diǎn)。彎頭處的幾圈對(duì)嘴磚成弧狀，加工磚時(shí)應(yīng)以金屬殼體的弧度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，加工磚尺寸務(wù)求準(zhǔn)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(dǎo)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(shí)打弧度板，拉小線砌筑。保溫磚的直徑尺寸控制準(zhǔn)確。重質(zhì)耐火磚緊貼著保溫磚砌筑。
    對(duì)圓形砌筑容易出現(xiàn)砌筑不圓，相鄰砌體的圓弧砌偏的現(xiàn)象。須采用“樣板砌筑法”，制作圓弧樣板進(jìn)行砌筑。圓弧拱頂是砌體中最難的部位，它是最不穩(wěn)定的薄弱環(huán)節(jié)。本臺(tái)鍋爐拱頂采用“環(huán)砌工藝”，是從兩邊拱腳開(kāi)始，向上逐步砌筑，環(huán)向砌體徑向縫互不交錯(cuò)。砌筑拱頂時(shí)須安裝拱胎進(jìn)行砌筑。拱頂?shù)逆i磚是關(guān)鍵部位，特別是當(dāng)拱頂?shù)目缍却笥?m時(shí)，每環(huán)須設(shè)置3塊鎖磚．以保證一個(gè)圓環(huán)砌體的穩(wěn)定。