特种耐火砖在以下锅炉上使用:
燃用难燃燃料的锅炉:
燃用无烟煤的锅炉:无烟煤挥发分极低(通常Vdaf<10%)、着火温度高(约700 – 800℃),仅靠炉膛水冷壁吸热难以维持稳定火焰,易出现“灭火”“结渣”问题。在炉膛燃烧器区域(火焰中心区)敷设特种耐火砖(如高铝砖等),可减少水冷壁吸热,将局部温度提升至800℃以上,满足无烟煤的着火条件,同时稳定火焰形态,避免燃烧波动。我国华北(如山西、河北)、西北部分电厂的煤粉锅炉,若以无烟煤(如京西无烟煤、晋城无烟煤)为主要燃料,配特种耐火砖。

燃用贫煤的锅炉:贫煤挥发分介于无烟煤与烟煤之间(Vdaf = 10% – 20%),着火难度仅次于无烟煤,低负荷运行时(如电厂调峰、负荷低于50%)易因炉膛温度下降导致燃烧不稳。通常在炉膛下部(燃烧器附近)局部敷设特种耐火砖,高负荷时辅助稳定燃烧,低负荷时通过减少吸热维持炉膛温度,避免熄火。河南、山东部分电厂的煤粉锅炉,若掺烧贫煤或纯燃贫煤,多配置特种耐火砖。
燃用劣质煤的锅炉:劣质煤(如褐煤掺烧、煤矸石、洗中煤)灰分高(Aar>30%)、发热量低(Qnet,ar<18MJ/kg),燃烧释放的热量易被灰分带走,且灰分熔融温度低(易结渣),需控制局部温度但又要保证着火。在非结渣区域(如燃烧器上方侧墙)敷设特种耐火砖,可平衡“提温着火”与“防结渣”的矛盾,既避免水冷壁过度吸热导致温度过低,又通过耐火材料的耐高温性减少灰分在壁面结渣。煤矿坑口电厂(如内蒙古、陕西的煤矸石电厂)、循环流化床锅炉(部分燃用劣质煤的CFB锅炉)会使用。
循环流化床锅炉(CFB锅炉):
CFB锅炉采用“低温流化燃烧”(炉膛温度通常850 – 950℃,低于煤粉锅炉的1100 – 1300℃),燃料在流化床内与床料(石英砂)混合燃烧,传热效率高但局部火焰温度较低,尤其燃用低挥发分燃料时易稳燃困难。在炉膛密相区(流化床底部,燃料主要燃烧区)敷设特种耐火砖,可减少水冷壁对床料的吸热,维持850℃以上的流化燃烧温度,确保燃料充分燃烧;还能保护水冷壁免受床料(高硬度石英砂)的磨损,延长水冷壁使用寿命。若CFB锅炉仅燃用高挥发分褐煤(Vdaf>30%),因褐煤易着火,部分电厂会减少特种耐火砖面积或不敷设;但掺烧贫煤、煤矸石时,仍需配置。
需频繁参与电网调峰的锅炉:部分电厂锅炉需频繁参与电网调峰(如白天高负荷、夜间低负荷),低负荷时(负荷率<40%)炉膛热负荷下降,温度骤降易导致燃烧不稳。此类锅炉(即使燃用烟煤)会在燃烧器区域局部敷设特种耐火砖,通过“储热 + 减吸热”维持低负荷时的炉膛温度,避免频繁投用助燃燃料(如重油、天然气)。

进行燃料改造的老旧煤粉锅炉:部分老旧煤粉锅炉原设计燃用烟煤,后期因燃料供应变化需改烧无烟煤或贫煤,受限于原有炉膛结构(水冷壁面积固定,吸热无法调整),需通过敷设特种耐火砖改造炉膛热工况,满足新燃料的燃烧需求。