? ? 在高溫高濃度情況下，一些分離器不能很好地適應(yīng)溫度及濃度的要求，如在過(guò)去我國(guó)一直沿用玻璃纖維過(guò)濾管或陶瓷過(guò)濾管來(lái)實(shí)現(xiàn)流化床反應(yīng)器內(nèi)氣固兩相的分離。但是由于這些過(guò)濾管的安全性能較差，故一般均采用了高溫旋風(fēng)分離系統(tǒng)代替。

? ? 在流化床反應(yīng)器(鍋爐、氣化器)中，對(duì)于常規(guī)采用的旋風(fēng)分離器必須采用大量的耐火材料，包括耐磨材料來(lái)抵抗惡劣的運(yùn)行條件，即高達(dá)1000℃溫度、lOkg／m3高人口濃度、多次溫度變化、熱循環(huán)以及高人口速度的固相粒子沖刷。對(duì)許多耐火材料襯里來(lái)說(shuō)，反復(fù)的熱震和溫度變化熱循環(huán)，磨損和“擠壓剝落”一起必將導(dǎo)致大面積損壞。

? ? 盡管長(zhǎng)時(shí)間遭受的溫度變化熱循環(huán)及腐蝕本身必將最終毀壞任何一種耐火材料，但耐火材料的正確選擇及安裝對(duì)提高使用壽命及減少熱損失是至關(guān)重要的。

? ? 目前，高溫旋風(fēng)分離器中主要采用2層或3層結(jié)構(gòu)的耐火和耐磨襯里(水冷壁襯里，薄的或厚的非水冷壁襯里)。水冷壁襯里主要敷設(shè)在燃燒室和高溫旋風(fēng)分離器區(qū)域，用短銷(xiāo)釘將12.5—50mm厚的致密耐火材料支撐在煙氣側(cè)的鍋爐管件上。外側(cè)(即非向火側(cè))則用常規(guī)保溫材料來(lái)保持水／蒸汽的高溫。薄襯里較厚襯里更能經(jīng)得起快速熱沖擊。在水冷壁襯里內(nèi)還可添加金屬纖維絲來(lái)增加其剛性和抗震能力。

? ? 一般來(lái)說(shuō)薄襯里的厚度為150mm或小于150mm，通常分為兩層：致密層和保溫層。使用分層襯里比使用厚襯里更為經(jīng)濟(jì)，更易于維修。但是，對(duì)于較高溫度的外殼體(比如說(shuō)溫度范圍為150℃—260℃)會(huì)因使用薄襯里散熱多而降低系統(tǒng)熱效率，同時(shí)在此周?chē)ぷ饕膊皇孢m。厚襯里通常由2層或3層構(gòu)成，總厚度為300mm—450mm。最外面是一層致密的“耐熱表面”，由耐磨磚或耐磨可塑料砌筑而成或由澆注料澆注而成，防止受熱面受到高溫高速運(yùn)動(dòng)物料粒子的磨損。打底的保溫材料可減少熱損失，降低殼體溫度，從而提高整臺(tái)機(jī)組的效率。

? ? 在石油化工中反應(yīng)器或再生器應(yīng)用的旋風(fēng)分離器，所有承受磨蝕的內(nèi)表面都敷有由龜甲網(wǎng)或其它骨架支承的耐火材料，厚度從20mm—150mm不等，耐磨結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵除了選擇優(yōu)良的配方外，主要是支撐結(jié)構(gòu)和施工方法。目前采用的帶爪龜甲網(wǎng)，其襯里材料中摻進(jìn)鋼纖維，對(duì)防止襯里開(kāi)裂和掉塊有一定作用。在料腿上往往采用預(yù)制好的陶瓷耐磨管代替龜甲網(wǎng)襯里，可減少因直徑太小而不便襯里施工的困難。

? ? 早期設(shè)計(jì)的循環(huán)流化床旋風(fēng)分離器，為了降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，采用與石油化工行業(yè)相同的設(shè)計(jì)，用耐火泥滲水泥作粘接劑的可澆注耐火材料制成，用不銹網(wǎng)錨或銷(xiāo)釘固定。因而耐火層很厚，分別達(dá)305mm—457mm和102mm—203mm。金屬錨長(zhǎng)度為12.7mm—25.4mm，以保證耐火層整體在金屬外殼上。錨間距為1.5—2倍工作層厚度，當(dāng)工作層為152mm—203mm厚，頂蓋處錨間距大約為229mm—305mm，在側(cè)墻為305mm—406mm，而一些管子上則沒(méi)有固定錨，但這種旋風(fēng)分離器運(yùn)行性能遠(yuǎn)未達(dá)到要求。大部分耐火層在運(yùn)行頭幾個(gè)月就被損壞，特別是用銷(xiāo)釘固定耐火層，最初在開(kāi)孔處的側(cè)墻，大片耐火層產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫和移位，最后，大片工作層破裂，脫落而露出軟的絕熱材料。12個(gè)月運(yùn)行后，耐火層需徹底更換。

? ? 因此，早期設(shè)計(jì)的耐火層低估了循環(huán)流化床旋風(fēng)分離器中惡劣的工作環(huán)境。新的設(shè)計(jì)是在對(duì)原耐火層修復(fù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。早期小規(guī)模修復(fù)和澆注工作層的更換常采用磷酸鹽膠接塑料，這種材料已被證明是在循環(huán)流化床環(huán)境中經(jīng)久耐用的，最有意義的是采用耐火磚代替旋風(fēng)分離器壁面和圓錐處澆注層。盡管代價(jià)很大，但結(jié)果表明磚具有極好的經(jīng)久耐用性。

? ? 在第三代ABB-CE循環(huán)流化床鍋爐中，僅在旋風(fēng)分離器頂部，入口管頂部和出氣管采用了原有澆注件，在人口墻面和旋風(fēng)筒交接凸出區(qū)采用磷酸鹽膠接塑料敷設(shè)(圖10—34)，其保溫材料都由致密的不銹鋼纖維絲的抗磨材料所復(fù)蓋，而旋風(fēng)分離器筒體耐火層由高鋁耐火磚，絕熱耐火磚和保溫層三層組成。

? ? 旋風(fēng)分離器中采用有高鋁耐火磚耐火層要比銷(xiāo)釘固定的澆濤層更解決防磨，因此，對(duì)燃煤機(jī)組，磨損并不嚴(yán)重，但對(duì)燃木片和生物質(zhì)機(jī)組，需用沙作惰性床料以維持爐膛熱容量和使輕質(zhì)燃料在床內(nèi)停留足夠長(zhǎng)時(shí)間直到燃盡，運(yùn)行結(jié)果表明這種沙對(duì)旋風(fēng)分離器耐火層產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，特別是上筒區(qū)相當(dāng)嚴(yán)重，因?yàn)樵谶@一部位，固體進(jìn)入旋風(fēng)筒并改變方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此在迎流面區(qū)域應(yīng)采用防磨性好的材料。ABBCE采用了五種材料在燃木片流化床鍋爐進(jìn)行了試驗(yàn)，它們?yōu)楹?0％鋁磷酸鹽膠接塑料，含鋁鉻氧化銅磷酸鹽塑料含80％SiC磷酸鹽膠接塑料，含膠接氮氧化硅碳化磚和含45％鋁高燃磚，運(yùn)行五個(gè)月后表面的磨損情況結(jié)果表明含膠接氮氧化硅的碳化硅磚和含45％鋁的高燃磚最好，含90％鋁的磷酸鹽膠接塑料和含80％SiC的磷酸鹽膠接塑料次之而含鉻鋁氧化物的磷酸鹽膠接塑料最差。因此，在以后設(shè)計(jì)的燃用生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐中旋風(fēng)分離器迎流面都采用了膠接氮氧化硅的碳化硅磚。

? ? 分離器錐體所經(jīng)歷的工作條件與其筒體大致相同，但是這里的襯里固定在殼體上，一般采用振動(dòng)澆注使襯里具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，錐體部分一般采用的是熱膨脹系數(shù)低的澆注料。

? ? 分離器回料腿及回料密封閥襯里的澆注料保溫層用振動(dòng)澆注法施工，在抗磨／耐磨澆注料中適當(dāng)添加不銹鋼和“可燒盡”的纖維絲。