大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法适用范围

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》适用于大中型循环流化床锅炉的炉衬砌筑施工。

大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法工艺原理

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.通过采取在非主要磨损区域增加扰流装置、将靶区耐火防磨材料的性能与锚固件的密度提高个等级、局部困难部位的炉衬施工须一次完成、合理设计模板且在应力相对集中处避免模板接口、顶板部位施工尽可能地面预制或采用自流式材料或小型高压注浆机施工、合理选用膨胀缝的形式与间距等施工技术措施确保主要磨损区域与靶区炉衬的炉衬施工质量。

2.通过采用工具进行简单的“四角定位”或“中心定位”确定整体施工平（曲）面，再根据膨胀缝设置的间距确定每一小块施工面，在每一小块施工面内设置定位点，然后采用模板或靠尺直接靠在定位点上用以控制整体施工平（曲）面的平整度。

3.通过采用超声波对主要磨损区域的炉衬进行回声检测以判定炉衬的密实性，非主要磨损区域则可采用普通的敲击方式进行密实性检测。

大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法施工工艺

• 不定型耐火耐磨材料的浇筑与捣打施工

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》中不定型耐火耐磨材料浇筑与捣打施工的部位主要包括：炉膛密相区、风室水冷壁、管屏、旋风分离器等受热面设备及点火风道、旋风分离器出口烟道、回料装置、外置床等非受热面设备的迎火面等。

一、工艺流程

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》中不定型耐火耐磨材料的浇筑与捣打施工的工艺流程是：

施工准备→放线定位→锚固件及附件安装→作业面金属表面处理及刷沥青漆→模板安装→耐磨耐火材料搅拌→耐磨耐火材料浇筑或捣打施工→模板拆除→检验→低温烘炉（图1）。

二、操作要点

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》中不定型耐火耐磨材料的浇筑与捣打施工的操作要点如下：

1.各施工流程操作要点

1）施工准备

施工准备充分是炉衬砌筑施工顺利的前提，主要包括技术准备和组织准备。

（1）技术准备

锅炉炉衬施工前应具备下列条件，并办理相关交接签证才可进行施工：

①施工部位的钢结构、受热面、炉墙零件及其他装置等的组合或安装工作（包括承压部件的严密性试验）已完成，经验收合格。

②相关焊缝打磨工作结束，表面缺陷检验合格。

③施工部位的其他装置如各类开孔（如门孔、一二次风孔、石灰加入孔等）及其密封盒、工艺仪器仪表、点火装置、膨胀节及其指示等都已安装就位，并经验收合格。

④炉墙施工部位的临时设施，应全部清除，并经检查合格。

⑤材料准备充足并经现场检验（包括制作试块进行抗压强度实验等）合格，材料运输通道畅通；搅拌站设置合理，相关施工工器具准备完备。

⑥施工图纸及相应技术文件齐全，施工作业指导书（或措施）已经审批，并对所有施工人员进行了技术交底。

⑦施工防雨、防冻、防晒等防护措施准备完善。

（2）组织准备

①组织机构（图2）。

②人员配备（表1）。

2）放线定位

（1）设备安装工作完成后，依据图纸设计的尺寸进行复检，确定炉衬施工平面标高与曲面中心。

（2）放线一般采用琴线或1毫米线径钢丝。

3）锚固件及附件安装（图3、图4）。

（1）锅炉承压件部位的锚固件焊接应在锅炉水压试验前完成。

（2）锚固件及附件的材质、型号、安装尺寸以及安装方向应符合图纸设计要求，安装间距误差应不大于3毫米，垂直度及弯曲度不应超过3毫米，托砖板不得向下倾斜。

（3）锚固件安装应按图纸要求焊接牢固，当图纸无要求时，应采用适当的焊接工艺进行焊接，焊接部位为锚固件的两边，焊缝高度应不小于3毫米，焊接长度应为20毫米。

（4）对特殊部位（如平顶角部、斜顶、弯拱、转角、门孔），当图纸设计没有明示时，应参照周边部位的设计增加密度进行锚固件的安装。

（5）锚固件安装完后，应对焊缝进行100%的表面检查，无裂纹。必要时应对安装的锚固件做弯曲试验。

（6）锚固件及附件在耐火砖内不应松动，必要时，锚固件安装应与耐火砖的砌筑同步进行。

（7）用于强化薄型水冷壁耐磨耐火材料衬里的销钉，必须采用自动焊接工艺。

（8）支撑金属锚固件或陶瓷锚固件的销钉可采用手工焊接工艺。

（9）锚固件头部应按设计要求安装好塑料帽，且应无遗漏。当无塑料帽设计时，应在每个锚固件的端头采用涂刷沥青等防膨胀措施。

4）作业面金属表面处理及刷沥青漆

（1）对炉墙材料接触的钢结构和设备表面不应有严重的锈蚀和鳞皮，应清除金属表面的灰尘、浮锈和其它残留物等，并按设计要求进行沥青漆涂刷作业。

（2）对锚固支撑件安装位置周围20毫米范围内的表面应进行除锈处理，除锈等级应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923规定的sa2.5或st3的要求。

（3）清理工作完成后应及时进行支模工作，并采取有效措施防止杂物进入。

5）模板安装

（1）支模前应核对施工作业面是否清理干净，确认后方可支模。

（2）模板的形状与施工面相符，尺寸应准确表面应光滑且涂有一层油膏，以利脱模。

（3）模板安装牢固可靠，在施工振打过程中不得出现移位与变形现象。

（4）模板安装的平面度偏差不大于3毫米/2米，全长不大于9毫米。

（5）模板表面应光滑、清洁，拼接缝间隙不大于1毫米，相邻两板表面高低差不大于1.5毫米。

（6）预留孔洞的中心位置偏差为±10毫米，标高偏差为10毫米，孔洞的尺寸偏差为±5毫米。

6）耐磨耐火材料搅拌

（1）耐火浇筑搅拌时，浇筑料组成材料计量应准确，允许偏差应符合表2的规定。

（2）为保证浇筑料有良好的浇筑特性，搅拌好的浇筑料应在30分钟内使用完。

（3）搅拌合格的浇筑料应符合厂家技术文件要求。一般情况下，浇筑料的坍落度应为30~50毫米，浇筑料应颜色一致，不得有离析和泌水现象。当无厂家设计要求时，应在现场做抛球试验或振动试验，以确定最佳拌合液的加入量。当现场环境条件发生变化时，应及时调节拌合液的加入量，以保证浇筑料质量。

（4）用干燥的搅拌器进行搅拌，第一次搅拌时宜稍微多加一点拌合液，以事先湿润搅拌设备。在搅拌不同材料（包括不同批次的材料）时，应清洗干净相关的机具及运输工具。清洗水应经沉淀池后排出。

（5）耐磨耐火材料经搅拌后一般应在30分钟内施工完毕。

7）耐磨耐火材料浇筑或捣打施工

A.耐磨耐火材料浇筑施工应符合如下规定（图5、图6）。

（1）一个独立的浇筑体内，严禁有施工缝。

（2）在保温材料上浇灌耐火浇筑料时，应在保温浇筑料养生期满后进行，一般不应少于1天。浇筑料与隔热体间的防水措施已采取并完善。

（3）自流式浇筑料的施工应取垂直堆积自流式浇筑。应防止颗粒离析和间断作业，严禁使用机械振捣。对于大于45°的墙和管道，一般不宜采用自流式浇筑。

（4）浇筑结束后剩余的浇筑料严禁重复使用。

（5）浇筑体应振捣均匀密实。根据浇筑体的实际位置选择适当的振捣器和确定振捣时间。采用插入式振动器时，应快进慢出（图7）。

（6）应根据振捣情况，及时调节拌合液的加入量、浇筑温度、运输等影响浇筑质量的各种因素。

（7）振捣不宜从模板外侧进行振捣。若需从模板外进行振捣，则模板需要较好稳定性，外部振捣器应布置良好，持续振捣以保证良好的振捣效果。避免振捣效果不良或造成耐火耐磨材料分凝或沉积在模板上。

（8）对个别粘度较大的浇筑料，可采用锤击的方式进行振捣。

B.耐磨耐火材料捣打施工应符合如下规定：

（1）在施工前应检查材料的可塑性指数，材料的可塑性指数应符合要求。

（2）搅拌好的捣打料应预压成坯。铺料应错缝靠紧、均匀，每层铺料厚度不应超过100毫米。

（3）当设计厚度小于100毫米时，可以不设置支撑模板；当设计厚度超过100毫米，应设置支撑模板。模板应具有足够的刚度和强度，模板不应在施工中发生位移。模板应在施工完24小时后拆除。

（4）捣打应从接缝处开始。锤头应垂直于表面进行捣打。捣打印痕重叠不应少于1/2，宜为2/3。捣打应反复进行，不应少于3遍。捣打应平整、密实。

（5）捣打用的锤头应为橡胶锤头（如图8所示）。当不是橡胶锤头时，应加橡胶垫。橡胶垫的厚度应为8~10毫米当采用风动捣固机时，风压不应小于0.5MPa。

（6）捣打过程中，捣打表面变干，应喷少量雾状水润湿。捣打结束后，向火面严禁用水修磨（图9）。

（7）锚固砖应设置在交接处。在捣打完毕后，应先将同形状的木模打入已捣打密实的施工体中，形成凹凸面后，再将锚固砖嵌入固定，再捣打密实锚固砖的周边。吊挂砖与模板间的间隙宜为5~8毫米。捣打后，不应大于10毫米。

（8）捣打完毕后，应对捣固体表面进行修整、刷毛。耐火可塑料应设置ф4~ф6的通气孔，深度应为1/2~1/4捣固体厚度，间距150~250毫米。

（9）膨胀缝应按设计要求设置。膨胀缝宽度宜为2~3毫米，深度应为30~40毫米。膨胀缝的两侧应捣打密实、均匀，膨胀缝应顺直（图10）。

（10）捣打施工宜连续进行。施工中断时，应在捣打料表面铺设保护膜遮盖。当施工中断时间较长时，接缝应设在锚固砖或吊挂砖的中心线处。当继续施工时，应将已捣实的接槎面刮去10~20毫米，表面应刷毛后继续施工。硬化的材料不准使用。

（11）捣打过程中不得受污染，可塑性指数符合要求的材料可以继续使用。其它材料严禁重复使用。

（12）可塑料施工完毕后，应用塑料布覆盖，不应立即进行烘炉。

（13）烘炉前，应对可塑料的表面进行检查。缝小于2毫米时，应对裂缝进行修补。裂缝大于2毫米时，应进行挖补处理。

（14）可塑料的修补，应在修补处挖成断面内大外小的楔形或锥形后，在表面喷洒少量雾状水湿润后，用可塑料填实，捣固平整。

8）模板拆除

（1）底模拆除时，浇筑体的抗压强度不应低于标准值的70%。

（2）侧模拆除时浇筑体的强度应能保证其表面及棱角完好，不受损伤。

（3）模板拆除应干净，不得遗留任何残留物（如铁钉、木模等）。

9）检验

炉衬拆模完成并养护7天后应及时按照有关技术规范进行检验，检验不合格的部位应及时进行返工处理，确保炉衬的施工质量。

10）低温烘炉

（1）全部炉墙养护期满后宜立即进入低、中温烘炉。如不能及时组织低、中温烘炉，从炉墙材料安装就位起，至开始低中、温烘炉止，最长时间间隔不应超过180天，宜不超过90天。全陶瓷纤维内衬可不参加低、中温烘炉。

（2）低、中温烘炉前，应根据循环流化床锅炉的类型、大小、炉墙材料及结构、烘炉曲线要求、能源利用的便利性及技术经济性等确定烘炉方式。宜采用带压烘炉方式进行低、中温烘炉，带压烘炉时最大蒸汽压力宜为锅炉额定压力的30%~70%。

（3）独立外置设备（如冷渣器、外置床、点火风道等）炉墙可在主体炉墙（如风室、炉膛、分离器、回料系统、出口烟道等）的低、中温烘炉前单独进行的烘炉。

（4）额定蒸发量在480吨/小时以下的循环流化床锅炉，可采用局部电加热或内生热烟气（如木材燃烧、油枪投油）的方法进行低、中烘炉，电热元件与炉墙间的距离应适中，燃油及火焰不得直接接触炉墙。额定蒸发量在480吨/小时以上的循环流化床锅炉，应采用外生热烟气（如外置燃气或燃油烘炉机）的方法进行低、中温烘炉。

（5）烘炉机可布置在各烘炉部位门孔或某些大型开孔处，且灵活可控，单个门孔或大型开孔处可导入1~2台烘炉机的热烟气。烘炉机额定输出功率、布置台数应根据炉墙材料含水量、炉内空间大小、受热面内水容积、本体热阻等进行综合热力平衡计算确定。

（6）采用内生热烟气法进行低、中温烘炉时，最高烘炉温度不应低于300℃；采用电加热或外生热烟气法进行低、中温烘炉时，最高烘炉温度不应低于350℃。

（7）中、低温烘炉方案及温升曲线应参照材料厂家的烘炉技术要求编制。当材料厂家烘炉技术要求不明确时，各恒温点的保温时间不应小于24小时，降温速率不应大于30℃/小时，温度高于80℃时不得人为地强制冷却炉墙，不得因烘炉意外中断而导致温度的快速跌落。

（8）对含有机防爆纤维或快干剂的炉墙，各阶段的温升速率不应大于60℃/小时，低、中烘炉总时间不应小于72小时。

（9）对不含有机防爆纤维或快干剂的炉墙各阶段的温升速率不应大于15℃/小时，低、中烘炉总时间不应小于120小时。

2.炉衬质量的控制措施

1）浇筑料（含自流料）炉衬质量的控制措施

（1）模板形状尺寸与实际结构相符，安装应牢固可靠，接口应平整。

（2）材料搅拌应严格按工艺要求或材料说明书规定的比例、搅拌时间进行搅拌。

（3）严格按工艺作业标准步骤进行浇筑、振打作业。

（4）安排施工经验丰富的人员进行旁站监控。

2）可塑料炉衬质量的控制措施

（1）材料搅拌应严格按工艺要求或材料说明书规定的比例、搅拌时间进行搅拌。

（2）严格按工艺作业标准步骤进行捣打作业。

（3）安排施工经验丰富的人员进行旁站监控。

3）炉衬施工重点监控的项目

确保炉衬施工质量的关键是全员全过程的质量监控，主要重点监控项目见表3。

3.施工平面平整度的控制措施

1）施工平面平整度的控制措施

（1）施工作业平面应整体放基准线（即整体找平）。

（2）施工作业在基准线上再放移动作业线。

（3）在整体平面内按每个膨胀间隔采用耐磨耐火材料或不锈圆钢设置3~4个定位点。

（4）支模接口应平整、紧凑，无错口现象。

2）施工曲面平整度的控制措施

（1）按设备曲率确定圆心。

（2）按确定的圆心与炉衬厚度确定作业线，在曲面上设置定位点。

（3）按作业面曲度制作靠尺或确定模板形状与尺寸。

4.炉衬密实性的控制措施

1）耐磨耐火材料配比应准确，搅拌应充分，物料通道应畅通。

2）耐磨材料浇筑施工时，每浇筑400毫米厚度左右时应使用振动棒振动1~2分钟，以目视表面开始返浆为止。

3）捣打作业应来回反复多次，杜绝一次捣打成型。

4）加强各工序之间的检验，发现问题应及时处理。

5）利用回声原理敲击施工完成后的炉衬，回声均匀一致即密实。

5.施工注意事项

炉衬施工过程中，有些问题是设计图纸无法细化和预料的，在烘炉与锅炉运行过程中这些问题才暴露出来，经过时间检验，施工中应对表4所示各部位引起注意，并加以优化。

• 定型耐火、保温材料的砌筑施工

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》中定型耐火、保温材料的砌筑施工的部位主要包括：点火风道、旋风分离器出口烟道、回料装置、外置床等非受热面设备等。施工实例见（图11）。

《大型循环流化床锅炉炉衬砌筑施工工法》中定型耐火、保温材料的砌筑施工的操作要点如下：

一、进场耐火砖应按《定形耐火制品抽样验收规则》GB/T 10325-2004的要求进行抽样检查验收，应符合按《耐火制品尺寸、外观及断面的检查方法》GB/T 10326-2004的要求。

1.相邻两面的裂纹严禁在角部相连（转角裂纹）。

2.裂纹宽度不应大于0.5毫米。

3.所有裂纹皆为表面裂纹，裂纹深度不应大于7毫米。

4.严禁有内部裂纹。

二、炉墙砌筑用灰浆应符合下列要求：

1.砌筑用泥浆的耐火度和化学成分应与耐火制品的耐火度和化学成分相适应。泥浆的选用应符合设计要求。

2.泥浆的砌筑性能应满足砌筑要求。泥浆的稠度应在280~380（单位0.1毫米）。

3.泥浆应根据现场需要量及时配制。使用剩余的泥浆不得重复使用。

4.现场配制泥浆的配比应符合设计要求水或结合剂的温度宜为5°~25°。搅拌应采用低速机械搅拌，搅拌应均匀。搅拌过程中，应避免气泡的形成。不得在已搅拌好的泥浆内任意添加水或胶粘剂。

5.搅拌用水应符合《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006的要求，严禁使用海水、碱水及含有有机悬浮物的水作为搅拌用水。

6.泥浆配制时，应防止大颗粒的材料或杂物混入。

7.同一搅拌用容器搅拌不同泥浆时，应清洗搅拌机和搅拌用容器。

三、严禁使用不合格的砖进行砌筑。向火面应选择使用表面质量较好的面。

四、严禁手工砍凿耐磨耐火砖，应采取机械切割设备进行耐磨耐火砖的合理切割，并做好环境污染控制。

五、砌体应错缝砌筑，错缝长度宜大于1/3砖的长度。

六、耐火砖缝厚度应为2±0.5毫米。泥浆饱满度应大于90%；重要位置（如浓相区、冲刷区等）应大于95%。砖缝表面应勾缝。

七、炉墙砌体的允许误差应符合表5的要求。

八、锚固件安装应平直，其弯曲度不应超过3毫米。安装应垂直于砌体；不得有不拉或虚拉的现象，砌体不应松动耐磨耐火砖砌体与锚固件之间的间隙以及其中的柔性密封填料应符合设计要求。

九、耐磨耐火砖砌体膨胀缝的设置应符合如下要求，当设计要求不明确时，膨胀缝应避开孔洞或其他应力集中部位设置，并应在隔热保温砌体的对应位置设置耐磨耐火遮缝砖。

1.膨胀缝的设置应按设计图纸的规定进行设置。无设计时，应每2~3米设置一条膨胀缝。

2.膨胀缝的宽度偏差不应超过2毫米，膨胀缝的边界应平整。

3.膨胀缝内应清洁，无灰浆、碎砖及其他杂物；缝内应按设计要求填塞柔性的耐火材料，当无设计时，应填塞直径稍大于间隙、相应使用温度的柔性耐火材料，膨胀缝内填塞的柔性耐火材料应与向火面炉墙表面平齐，不应超出炉墙表面。

4.膨胀缝处的炉墙应密实，无烟气通道存在。

5.膨胀缝外部炉墙应采取可靠的密封措施。

十、砌体的托砖板安装符合设计要求水平托砖板严禁倾斜向下。托砖板与其下部砌体的间隙和填充材料应符合设计要求。

十一、当托砖板下部间隙不能满足设计或膨胀要求时，应加工托砖板下部的砖。加工后的砖的厚度不应小于原砖厚度的2/3。

十二、砌砖时，应使用木锤或橡胶锤找正，不应使用铁锤；砌筑弧形炉墙时，严禁将楔形砖的大小头倒置；砌体中断或返工拆砖时，应做成阶梯形的斜槎。

十三、砌筑拱和拱顶时宜环砌或错砌，应借助符合要求并正确安装的拱胎进行砌筑；拱胎应在锁砖全部打紧且所有锚固件拉紧后才能拆除，拱跨大于3米时应设置拱顶下沉标志并做好记录；拱顶锁砖应对称布置，现场加工锁砖的厚度不应小于原砖厚度的2/3，锁砖设置数量应符合表6的要求。

十四、在耐磨耐火拱脚砖的水平及垂直受力传递方向上，不得砌筑强度低的保温制品，大型拱顶的耐磨耐火拱脚砖应紧靠拱脚梁砌筑。

十五、平吊顶、斜顶以及圆形管道炉墙的砌筑，应按照通用的砌筑规则，合理确定施工顺序，吊挂砖的抗拉强度应符合设计要求，不得存在明显裂纹。