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熱風管道防磨處理技術及施工方案

日期:2015-12-12 20:33

近年來,隨著國產化純低溫余熱發電項目設計、運行日趨成熟,國內眾多干法水泥生產線都增設了余熱電站。從目前已投產的項目來看,不但為企業創造了相當可觀的經濟效益,而且節約能源,符合環經濟產業政策。所以國產化純低溫余熱發電項目的成功是水泥工業發展史上的又一次飛躍。

而余熱鍋爐熱風管道等設備在運行過程中,其內表面長期受到高速高溫含粉塵氣流強烈的沖刷、磨損,管壁極易被磨蝕減薄,可能存在穿孔漏風,嚴重影響正常生產。因此,對其內表面進行防磨防腐處理是非常必要的。根據全國各地類似設備的防護情況,結合我公司長期從事該行業的實際施工經驗,針對該設備的實際磨損狀況、工況參數和失效機理,經我公司工程技術人員的認真分析,設計出如下防磨方案,采用該技術處理后,能獲得良好的防護效果,設備使用壽命可大大延長。

一、失效分析

余熱鍋爐熱風管道等設備失效的原因主要是受到高速高溫含粉塵氣流強烈的沖刷磨損。

磨損量的理論計算公式為E=f1×f2×C×V3.5

式中:E—磨損量,

f1—灰粒特性系數,

f2—受熱面布置型式及沖刷方式系數,

C—飛灰濃度,

V—煙氣速度。

可以看出,當煤種和受熱面結構型式一定時,其磨損量與飛灰濃度的一次方成正比,與煙氣流速的3.5次方成正比。說明影響磨損的首要因素是煙氣流速,其次是飛灰濃度。尤其在彎管迎風面部位,由于氣流拐向的離心作用,沖刷磨損特別嚴重。

就目前國內已運行的余熱發電項目總體來看,工藝布置和設備配置還是比較科學、比較合理的。但實際長期運轉中還存在一些問題,尤其是熱風管道的磨損加劇,使用壽命下降。因為大多數余熱發電項目是在水泥生產線布局完成后增設的,所以在余熱發電布局時就不可避免地增加許多彎頭,而且由于余熱鍋爐的設置都增加了系統的通風阻力。同時為了不影響回轉窯的正常操作就必然要提高風速,正是由于風向和風速的改變導致了熱風管道和旋風除塵器的磨損加劇。

余熱電站投產后前水泥生產線熱風管道被磨穿后,一方面造成系統漏風;另一方面造成大量的揚塵,對回轉窯操作并沒有十分明顯的影響。但余熱電站投產后,系統漏風就直接影響進入余熱鍋爐的氣體溫度下降,從而造成發電機發電量的下降,直接影響企業經濟效益。

二、防護層設計

1、篦冷機開口到取氣箱體出口內部采用內襯HDG型氧化鋁碳化硅耐磨澆注料防護層厚度為100㎜,采取澆注的施工工藝,并用“Y”型耙釘作為骨架材料,耙釘材質為A3鋼,耙釘高度90㎜,耙釘間距為100-120㎜左右。

2、在熱風管道設計采用內襯MC型高溫抗磨防腐襯里材料,防護層厚度為25-30㎜,采取涂抹的施工工藝,并用龜甲網作為骨架材料,龜甲網材質為Q235,厚度為20㎜。在管道倒板位置采用MC-3型搗打料,不會脫落。

三、施工工藝流程

施工流程為:①表面處理②焊接耙釘③支模板④配料攪拌⑤澆注⑥養護⑦拆模⑧注意事項

(1)表面處理

設備內壁存在鐵銹和松散的浮灰、油漆等雜物,先用打磨機等工具將鐵銹和浮灰等雜物清理干凈,以便焊龜甲網。

(2)焊接耙釘

耙釘用A3鋼材料制做,為“Y”型,耙釘間距為100-120㎜左右。焊接到設備內壁上,交叉布置,采用點焊方法焊接牢固,不能有松動現象,以確保澆注料澆注后密實牢固。

(3)支模板

在設備表面制作模板,表面經涂油或刷水,以便澆注HDG型高強耐磨澆注料。

(4)配料攪拌

先將干料預攪拌2分鐘,再加水攪拌3分鐘直到滿足施工性能為準。

(5)澆注

進行澆注,振動成型,連續澆注到位,厚度達到規定要求。

(6)養護

10℃以上成型后,自然養護24小時可拆模,潮濕環境3天以上。

(7)拆模

養護后拆除模板。

注意事項:

施工拌料時要嚴格控制水分比例,每次拌料的時間必須在45分鐘內用完。澆注時進料與搗固之間相隔時間較長不超過20分鐘。澆注時以電振動為主人工振動為輔。模板的支撐要牢固;通過人孔,看火孔等處需作專門模板。脫模后檢查外觀無蜂窩、麻面、裂紋等現象。內襯墻體平直誤差不超過2mm。

要充分考慮內襯受熱膨脹情況,合理布置膨脹縫。

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