【正文】 際的意義。明顯降低能耗、減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。從而延長窯爐的使用壽命，減少檢修次數(shù)，提高設(shè)備運(yùn)行效能。由于研究項(xiàng)目所使用的原料為燒結(jié)剛玉、莫來石熟料、電熔剛玉、莫來石，而所添加的結(jié)合劑和添加劑量少，成本相對較低，因此研制的高性能剛玉莫來石質(zhì)耐磨澆注料的生產(chǎn)成本比目前使用的普通剛玉莫來石質(zhì)耐磨澆注料的生產(chǎn)成本低，可在工程實(shí)際中大量使用。本項(xiàng)目以一定顆粒級配的貴州燒結(jié)剛玉、莫來石熟料及部分電熔剛玉、莫來石為主要原料，針對鍋爐高磨損部位的環(huán)境需要，通過添加適宜的添加劑和使用自制的結(jié)合劑，精料精配、充分混合后制備出具有優(yōu)良抗熱穩(wěn)定性能、抗沖刷磨損性能和能滿足循環(huán)流化床鍋爐使用要求的高性能剛玉莫來石質(zhì)耐磨耐火澆注料。因此目前國內(nèi)外的耐火材料生產(chǎn)企業(yè)都在從不同的角度來提高澆注料的中溫強(qiáng)度、抗熱震穩(wěn)定性能和抗沖刷磨損性能；有的全用剛玉和莫來石作原料，用純鋁酸鈣水泥做結(jié)合劑來制備剛玉莫來石質(zhì)耐磨澆注料，由于使用的原料雜質(zhì)少，從而可有效提高澆注料的中溫強(qiáng)度、抗熱震穩(wěn)定性和抗沖刷磨損性能，但由于其生產(chǎn)成本較高，在實(shí)際工程中很少使用。高鋁質(zhì)低水泥或超低水泥結(jié)合的耐磨耐火澆注料是以一定顆粒級配的高鋁礬土熟料骨粉料為主要原料，通過添加一定量的硅微粉及用高鋁水泥做結(jié)合劑經(jīng)混合而成，其特點(diǎn)是成本較低，但因所使用的高鋁礬土熟料雜質(zhì)較多，同時在配料中加入了一定量的高鋁水泥，因此在中溫使用時會形成一定量熔點(diǎn)和性能較低的鈣長石和鈣鋁黃長石，從而導(dǎo)致其在中溫下使用時澆注料的強(qiáng)度、抗熱震穩(wěn)定性和抗沖刷磨損性能較差，在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)使用時壽命較短。此外煙氣中的SOSOH2S和CO等均對耐火材料內(nèi)襯產(chǎn)生侵蝕，堿金屬滲透和滲碳也使耐火材料內(nèi)襯變質(zhì)損壞。因此基質(zhì)先被沖蝕后，骨料被孤立出來，最后脫落。（3）沖刷磨損，循環(huán)流化床鍋爐中煙氣流速大，最高可達(dá)29m/s以上，固體物料濃度高，在中溫下高速煙氣夾帶大量的固體顆粒（特別是貴州煤炭高灰份、高灰份熔點(diǎn)更為突出）對耐火材料內(nèi)襯產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷磨損，特別是在旋風(fēng)筒的中心區(qū)沖蝕最為嚴(yán)重。若耐火材料抗熱震性能差，則熱震造成的耐火材料剝落將成為其損毀的致命因素。在投運(yùn)初期由于操作不當(dāng)，每年啟停爐數(shù)十次。故其高溫下的理化性能指標(biāo)不能用作選擇耐火材料的依據(jù)。從耐火材料角度看，此屬中溫區(qū)間，選擇耐火材料時首先必須考慮材料的中溫性能，尤其是對于不定形耐火材料，必須考察其中溫理化性能。可見循環(huán)流化床鍋爐耐火材料內(nèi)襯的正確設(shè)計(jì)和選材是保證其正常運(yùn)行的關(guān)鍵之一。有鑒于此，貴州各地大中小型電力及蒸汽鍋爐如雨后春筍般迅速發(fā)展起來，大中型電力鍋爐為西電東送提供了穩(wěn)定的電源，中型熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐在為工廠提供高壓蒸汽的同時，也提供了生產(chǎn)必須的動力來源，中小型鍋爐則直接為工業(yè)生產(chǎn)提供了生產(chǎn)必須的條件。2004年，電力、煤炭能源產(chǎn)業(yè)增加值突破百億元，成為全省第一大經(jīng)濟(jì)支柱。西部大開發(fā)戰(zhàn)略使能源資源豐富的貴州得以充分發(fā)揮潛能。據(jù)國家權(quán)威能源機(jī)構(gòu)評估，貴州煤炭遠(yuǎn)景儲量2679億噸，保有儲量523億噸，是中國南方九省區(qū)之和。隨著我國西部大開發(fā)的不斷推進(jìn)，結(jié)合貴州豐富的煤炭資源，西電東送重點(diǎn)工程項(xiàng)目得以穩(wěn)步實(shí)施，使貴州真正成為能源大省。在商業(yè)上采用循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是由它具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩大優(yōu)勢決定的：（1）燃燒效率高，燃料在爐內(nèi)擾動和停留時間長，得以充分燃燒?？萍加?jì)劃項(xiàng)目可行性研究報(bào)告書項(xiàng)目名稱：高性能剛玉莫來石耐磨耐火澆注料的研制及應(yīng)用項(xiàng)目申報(bào)單位：（蓋章）主管單位：區(qū)科技局填報(bào)日期：區(qū)科學(xué)技術(shù)局制一、立項(xiàng)的背景與意義項(xiàng)目提出的背景在我國電源結(jié)構(gòu)中，火電設(shè)備占總裝機(jī)容量的3/4以上，火電比重過大的情況將持續(xù)一個相當(dāng)長的時期，而加快發(fā)展高效率、低污染型火電機(jī)組，加快開發(fā)清潔煤燃燒技術(shù)則是我國火電技術(shù)的發(fā)展方向，清潔煤發(fā)電將成為21世紀(jì)火電的主流。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是目前公認(rèn)的清潔煤燃燒技術(shù)。（2）燃燒溫度低，約800900℃，采用分級送風(fēng)，使得NOx排放量大大降低；（3）可同燃料一起加入石灰石粉脫降燃料中的硫，SO2排放量大大降低；（4）可使用劣質(zhì)燃料，由于循環(huán)物料熱慣性高，燃燒溫度低于灰分熔點(diǎn)，使得高灰分、高濕度的劣質(zhì)煤也能穩(wěn)定燃燒。繼“十五”計(jì)劃期間新增電力裝機(jī)1300萬千瓦之后，將在“十一五”期間再投產(chǎn)電力裝機(jī)1400萬千瓦，到2010年實(shí)現(xiàn)全省電力裝機(jī)3196萬千瓦，初步建成符合南方電力需要的能源大省。到2007年。據(jù)貴州省政府新聞辦公室介紹，中國實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略五年來，貴州電力新增裝機(jī)容量超過前50年的裝機(jī)總和。根據(jù)以上能源資源條件，貴州電力除充分滿足省內(nèi)需求外，還可向省外輸送電力15002000萬千瓦，相當(dāng)于每年輸出6000萬噸煤炭。據(jù)美國Nucla電廠420t/h循環(huán)流化床鍋爐19881990年間運(yùn)行15700h事故率統(tǒng)計(jì)，%,僅次于受熱面管(%)。項(xiàng)目的目的和意義循環(huán)流化床鍋爐的耐火材料內(nèi)襯的工作環(huán)境和損毀特點(diǎn)可歸納如下：（1）中溫，循環(huán)流化床鍋爐的耐火材料內(nèi)襯各部位的工作溫度在850950℃。有機(jī)結(jié)合的材料或水化結(jié)合的水硬性材料，中溫強(qiáng)度往往最差，這些材料在高溫下產(chǎn)生陶瓷結(jié)合，強(qiáng)度大大提高。（2）熱震，在正常運(yùn)行情況下，每年啟停爐210次。每次啟停耐火材料內(nèi)襯都要受到一次強(qiáng)烈的熱沖擊。檢修次數(shù)增多，耐火材料的養(yǎng)護(hù)時間占很大比例，減少養(yǎng)護(hù)時間能顯著提高鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)率。在對耐火材料按ASTMC704標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐磨性能測試時發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)不定形耐火材料和耐火磚均存在一個問題：即骨料耐磨性好而基質(zhì)（結(jié)合物）耐磨性差。而國外耐磨耐火材料骨料與基質(zhì)一般耐磨性能相當(dāng)，產(chǎn)生均勻沖蝕，使其使用壽命提高。目前國內(nèi)外循環(huán)流化床鍋爐用耐磨耐火澆注料一般為低水泥、超低水泥結(jié)合的高鋁質(zhì)耐磨耐火澆注料或剛玉莫來石質(zhì)耐磨澆注料。剛玉莫來石質(zhì)低水泥或超低水泥結(jié)合的耐磨澆注料是電熔棕剛玉、白剛玉、莫來石為主要原料，通過添加適量的高鋁水泥或純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑制備而成；由于在配料中添加了剛玉、莫來石組分，從而可有效的提高澆注料的抗熱震穩(wěn)定性能和抗沖刷磨損性能，目前在實(shí)際工程中廣泛使用此類澆注料；但由于澆注料所使用的結(jié)合劑仍為高鋁水泥或純鋁酸鈣水泥，因而其中溫強(qiáng)度不是很高、抗熱震穩(wěn)定性能和抗沖刷磨損性能還存在一定的缺陷。針對循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)耐火材料內(nèi)襯的使用特點(diǎn)，我們與貴州大學(xué)合作，結(jié)合貴州具有豐富的優(yōu)質(zhì)鋁礬土資源及剛玉原料的實(shí)際狀況，對鋁硅系列耐火材料進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，自主開發(fā)出適宜中溫使用的結(jié)合劑，引入合成高溫結(jié)構(gòu)陶瓷原料，在基質(zhì)中形成橋狀結(jié)構(gòu)和針狀增韌，通過添加適宜的復(fù)合添加劑來改善澆注料的基質(zhì)，以提高澆注料的中溫性能，提高其熱震穩(wěn)定性能和抗沖刷磨損性能。本項(xiàng)目的研究以燒結(jié)剛玉、莫來石熟料、電熔剛玉、莫來石為主要原料，通過添加一定量自制的結(jié)合劑，并通過添加復(fù)合添加劑等措施來改善澆注料的基質(zhì)，從而達(dá)到提高澆注料的中溫強(qiáng)度、抗熱震穩(wěn)定性能和抗沖刷磨損性能的目的。本項(xiàng)目產(chǎn)品改善材料組分，添加自制的結(jié)合劑和優(yōu)化外加