Во исполнение договора подряда, специалистами ООО «Веллонс.РУ», совместно со строительно-монтажной компанией СМУ-1 под руководством Андрея Б. Габермана, в период с 11 октября по 18 октября 2016 года проведен восстановительный ремонт огнеупорной футеровки топок котла, а также футеровки зоны горения котла (конвективная часть). В связи с тем, что разрушение огнеупора имеет схожий характер для каждой топки, то результаты ремонта показаны по восстановлению наиболее ярко выраженных дефектов огнеупорной футеровки.
Согласно рекомендациям “Wellons, Inc.”, по устройству огнеупорной футеровки топок котла, ООО «Веллонс.РУ» подобрала и поставила следующие огнеупорные материалы:
Все материалы проверены на целостность упаковки, проверен внешний вид, проверено содержимое упаковок. Замечаний или каких-либо отклонений от технических условий, а также видимых повреждений, нарушений целостности упаковки материалов нет. Все материалы, поставленные на площадку пригодны к использованию для проведения восстановительного ремонта огнеупорной футеровки котла Wellons.
Пластичные огнеупорные материалы прошли предварительные тесты на укладываемость, на пластичность, которые подтвердили возможность использования данных материалов при проведении футеровочных работ без специального устройства опалубки. Специалисты СМУ-1 были ознакомлены с данными результатами, и обучены методам укладки данных материалов непосредственно в топках и на поде котла.
Топка котла: осмотр топок котла Веллонс показал, что состояние огнеупорной футеровки во всех топках имеет более-менее равномерный износ. Максимальный износ футеровки наблюдается в топках №1,2, минимальный в топках №5,6. Основной износ – топливный желоб, нижняя часть топки в районе колосников и горловина топки. Все желоба на, момент ремонта, имели большие разрушения нижнего пояса, на выходе из стенки топки. В топках №1-4 имеется максимальное разрушение верхнего пояса горловины топки. Имеются ярко выраженные трещины с раскрытием до 150 мм. по ширине, глубиной до 150-170 мм (фактически разрыв огнеупора и его выдавливания в камеру горения котла). На стенках топок котла также имеются глубокие раскрытые трещины, требующие ремонта.
Ремонт топливного желоба: для ремонта использовался пластичный огнеупор CALDE™ PLAST PM 70. Перед укладкой данного материала были удалены все куски старого огнеупора, которые были фактически отделены от основного слоя сквозными трещинами. Большая часть огнеупорного материала желоба отсутствовала, имеющиеся куски держались за счет сил трения и силы тяжести, и при небольшом усилии легко обрушивались. Поверхность желоба была зачищена до «живого» слоя. Для обеспечения привязки нового пластичного огнеупора использовались анкера, изготовленные из нержавеющего прутка. Анкера устанавливались в основное тело огнеупора стенки топки, в предварительно просверленные отверстия диаметром 14 мм., глубиной до 50-60 мм. Конструкция анкеров, их размер подбирался таким образом, что бы толщина слоя вновь укладываемого огнеупора была выше высоты анкера на 30-40 мм. Данное мероприятие позволяет обеспечить хорошее крепление бетона, а также предотвращает анкера от прямого воздействия высокой температуры, продлевая срок их службы и бетон в целом. Установка анкеров в шахматном порядке, направляя усы анкеров перпендикулярно друг другу, позволяет избежать установки большого количества анкеров и снижает внутреннее напряжение в бетоне, образующегося за счет разного теплового расширения стали и огнеупора. Применение пластичного огнеупора позволяет достаточно легко произвести восстановление сложного участка по сопряжению различных поверхностей, что практически невозможно выполнить традиционным методом укладки – литьем в опалубку (большие трудозатраты, низкое качество укладки).
Ремонт нижнего пояса топки (зона горения топлива): на приведенном примере показан принцип восстановления огнеупорной футеровки на стенке топки котла. Данный принцип подходит для любой зоны топки, с ярко выраженными дефектами: глубокие сколы, локальный износ поверхности, глубокие широко раскрытые трещины. Как вы видите на приведенных фотографиях, участок с дефектом футеровки (глубокий скол на температурном шве) предварительно подготовлен – произведена выломка старого огнеупора с достаточно четкими выраженными границами. Глубина «отверстия» должна быть не менее 100-120 мм. – это позволит обеспечить безанкерную укладку пластичного огнеупора и обеспечит прочное сцепление вновь укладываемого бетона с существующей футеровкой. По причине отсутствия термической усадки применяемого огнеупора, данный материал будет крепко держаться за счет заполнения неровностей в старой футеровке. На данных участках мы положили новый огнеупорный материал ВЕЛЛ-ПЛАСТ Р82 по характеристикам не уступающий CALDE™ PLAST PM 70, а по содержанию Al2O3 значительно превышающий указанный материал. Уверены, что материал ВЕЛЛ-ПЛАСТ Р82 зарекомендует себя с лучшей стороны. Проведение данного промышленного испытания считаем целесообразным, т.к. ожидаемая стоимость данного материала будет на 25-30% ниже зарубежных аналогов. Данная разница очень существенна, особенно при проведении больших объемов работ, например связанных с полной заменой огнеупора в топках. С этапами работы по укладке данного типа материала (пластичный огнеупорный монолитный огнеупор) можно подробно ознакомиться, посмотрев небольшой фильм «УКЛАДКА ВЕЛЛ-ПЛАСТ Р82» на нашем сайте.
Ремонт небольших трещин в стенке огнеупора (до 15-25 мм по ширине трещины): для заделки открытых трещин с небольшим раскрытием используется двухкомпонентная огнеупорная смесь CALDE™ PATCH PT 86 2CP. Данная смесь, при правильном затворении, имеет высокую пластичность, имеет хорошую адгезионную способность, что позволяет достаточно легко проникать вглубь трещин и за счет практически нулевой термической усадки крепко держаться и спекаться со старым огнеупором, тем самым предотвращая развитие трещины и разрушения огнеупора.
Рекомендуем иметь небольшой запас данного материала (упаковка 25 кг. бумажные мешки), который позволит, при необходимости, быстро приготовить готовую смесь, и произвести заделку «открытых» трещин.
Ремонт больших, глубоких трещин в стенке огнеупора (шириной раскрытия до 100-150 мм.): на приведенной фотографии видно, что переходная часть горловины топки в камеру сгорания (конвективную часть котла) практически отрывается от стенки котла. В некоторых случая данные «трещины» сквозные, т.е. видна металлоконсрукция топки и обшивки котла. Данные дефекты должны быть отреставрированы и приведены в соответствие с техническим регламентом по обслуживанию теплового агрегата.
Для заделки, ремонта больших трещин на топках котла применяется основной огнеупорный материал CALDE™ PLAST PM 70. Вне топок, для решения похожих проблем, можно применять материал с более низким содержанием оксида алюминия CALDE™ PLAST PF 55 CO.
Заделка горелочных отверстий во фронтальной стенке котла: в связи с тем, что практически с начала эксплуатации котла газовые горелки не использовались в технологическом процессе, совместно со специалистами комбината было принято решение по закладке данных горелочных отверстий с целью прекращения подачи воздуха, необходимого для охлаждения газовых горелок. Объем воздуха на охлаждение был существенным (открытие воздушных шиберов до 10%) и оказывал негативное воздействие на режим работы котла, снижал температуру газового потока в конвективной части котла, тем самым снижая КПД котла в целом.
После проведения мероприятий по закладки данных горелочных устройств мы рассчитываем на повышение эффективности работы котла, которую можно оценить в процессе эксплуатации опытным путем.
Для закладки горелочных устройств использовался огнеупорный пластичный бетон марки CALDE™ PLAST PF 55 CO с использованием опорной, поддерживающей конструкции и анкерной продукции. Данный материал поставляется готовым к применения и не требует дополнительных работ по устройству опалубки, материал укладывается методом набивки при помощи ручной киянки или при помощи пневматической трамбовки.
На приведенных фотографиях можно видеть устройства перегородки в целом. Для изготовления анкеров использовался пруток из нержавеющей стали. Проведен восстановительный ремонт выпавшей огнеупорной плитки, открытых трещин и швов.
Ремонт коллекторов водяных экранов: при эксплуатации котла на коллекторах переднего и боковых экранов произлошо частичное разрушение огнеупорного бетона, установленного ранее. Причем разрушение огнеупора на коллекторе фронтального экрана составила около 60%, включая верхний ряд кладки подпорной стенки. На боковых экранах разрушение в нескольких местах, общим объемом до 50% от ранее уложенного бетона. Работы по восстановлению обмуровки коллекторов включали в себя следующие этапы работ:
Ремонт пода котла, горловин топок: предварительные результаты осмотра показали большой износ горловин топок, особенно на более загруженных топках №1-4. Горловины топок №5,6 находятся в удовлетворительном состоянии. Места примыкания горловин топок с поверхностью пода котла также имеют дефекты, «рваную» структуру – большое количество сколов, подъем огнеупорного кирпича, подъем верхнего пояса топки (горловины) в результате образования глубоких трещин с раскрытием до 150 мм. (ситуация описана в пункте по ремонту больших трещин).
Вложенные фотографии показывают примеры восстановленных топок. На примере топки №4 видно, что часть топок подверглась значительному восстановительому ремонту, вплодь до укладки нового бетона на отсутствующих секторах горловин и поде котла. На всех топках, а также на поверхностях сопряжения с подом котла проведены работы по заделки глубоких трещин, сколов, восстановлен огнеупор для предотвращения дальнейшего разрушения футеровки в процессе эксплуатации котла. В качестве огнеупорного материала на данных участках использовался пластичный огнеупорный материал CALDE™ PLAST PF 55 CO.
После проведенных восстановительных работ огнеупорной футеровки топок котла, а также футеровки конвективной части котла (пода котла) можно сделать вывод, что огнеупорная футеровка котла находится в хорошем состоянии. К сожалению, имеется ряд мероприятий, не охваченных данным ремонтом, которые со временем нужно реализовывать, такие как:
Данные работы (первые три пункта) целесообразно производить совместно для обеспечения качественного ремонта по замене футеровки, что позволит привести огнеупор топок и котла в целом в соответствие всем требования правил технической эксплуатации котельной установки. Для минимизации риска выхода огнеупора из строя, а также затрат на ремонт, данные мероприятия можно производить поэтапно, например по одной, две топки в год. Необходимость замены футеровки будет являться предметом анализа состояния футеровки котла специалистами ОАО «Веллонс.РУ» во время останова 2017-2018 гг. (бесплатно для комбината).
Настоятельно рекомендуем в качестве огнеупора для восстановления пода котла использовать жаропрочные бетоны с устройством теплоизоляционного слоя. Применение монолитного огнеупора позволит гарантировано уйти от постоянных ремонтов на поде котла, от нарушений геометрии и т.п., а также обеспечить максимальный срок службы огнеупорной футеровки.
