循環(huán)流化床鍋爐簡稱（CFB）與傳統(tǒng)的煤粉鍋爐不同，爐內(nèi)床料在煙氣攜帶下沿爐膛上升,，經(jīng)爐膛上部出口進(jìn)入分離器,，在分離器中進(jìn)行氣,、固兩相分離,，分離后的煙氣進(jìn)入鍋爐尾部煙道，分離出來的固體粒子,，經(jīng)回料閥再返回爐膛下部,。在CFB的運(yùn)行中，含有燃料灰,、石灰石及其反應(yīng)產(chǎn)物的固體床料,，在爐膛-分離器-回料閥-爐膛這一封閉循環(huán)回路里處于不停的高溫循環(huán)流動(dòng)中，并在爐內(nèi)以850~900°C進(jìn)行高效率燃燒及脫硫反應(yīng),。除床料在這一回路中作外循環(huán)流動(dòng)外,，床料在重力作用下，在爐內(nèi)不斷地進(jìn)行內(nèi)循環(huán)流動(dòng),。因此,，在循環(huán)回路的相應(yīng)部位必然產(chǎn)生磨損。磨損不僅影響鍋爐的安全運(yùn)行,，還限制了這類鍋爐的一些優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮,；磨損給鍋爐造成的直接危害是使承受內(nèi)壓的受熱面金屬管子壁厚減薄直至爆管停爐；磨損使鍋爐的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用增大,，機(jī)組利用率降低,，給用戶造成巨大的損失。
磨損是煤或灰粒子以某一角度（0~90°）撞擊受熱面管子表面,，引起沖蝕磨損,，造成管子表面金屬流失。沖蝕磨損主要是沖擊與切削的作用,，而切削是最主要因素，固體粒子作為微小切削工具在相對(duì)較軟的金屬表面上滑動(dòng)切削出槽溝,。磨損是非常復(fù)雜的失效過程,，不僅受力學(xué)原因的影響，同時(shí)還與材料,、環(huán)境,、介質(zhì)等多種因素密切相關(guān)。CFB受熱面管子的磨損是受煤粒子與灰粒子濃度,、粒子特性,、流道幾何形狀影響的。在固體粒子濃度較高區(qū)域,、磨損主要取決于固體粒子及煙氣流與受熱面管子的對(duì)流運(yùn)動(dòng),，磨損與煙氣流速密切相關(guān)，固體粒子的速度是影響磨損的主要因素,，因此嚴(yán)重磨損的部位通常發(fā)生在粒子流速突變區(qū)域,。CFB的受熱面磨損主要發(fā)生在燃燒室下部、爐膛上部出口周圍及布置在燃燒室中屏式受熱面的下部。
目前CFB的防磨措施多采用敷設(shè)較厚的非金屬耐火磚,、高強(qiáng)耐磨澆注料或高強(qiáng)耐磨可塑料,。根據(jù)現(xiàn)已掌握的有關(guān)資料，國外早期投入的CFB和國內(nèi)的一些CFB的事故停爐,，多數(shù)原因是由于物料的沖刷磨損造成耐火材料失效,、脫落，阻塞排渣口和物料循環(huán)回路,，使受熱面被磨損造成爆管,。
目前，人們對(duì)CFB還缺乏經(jīng)驗(yàn),，特別是大型的CFB在選用材料上,，尚有很多問題需要解決，其中耐火材料的耐磨性問題就是一大難題,。由于各種耐火材料的綜合理化性能不同,，根據(jù)使用部位、用途及鍋爐特性不同,，合理選擇耐火材料至關(guān)重要,。從目前有關(guān)資料和使用情況來看，CFB用耐火材料失效是由多種因素造成的,。
沖刷磨損是各種CFB用耐火材料必須面對(duì)的問題,，由于鍋爐本身的特性，在運(yùn)行中耐火材料每天要受到燃料,、燃料灰,、石灰石及其反應(yīng)產(chǎn)物的固體床料的磨損。煤種不同,，其化學(xué)成分,、揮發(fā)份和灰份不同，對(duì)耐火材料的沖刷速度也不同,，熱態(tài)下對(duì)耐火材料的磨損也不同,。另外爐子的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和流速都與沖刷有直接關(guān)系，這些問題需要實(shí)際試驗(yàn)與論證,，才可把沖刷磨損降到最低限度,。鍋爐結(jié)構(gòu)特殊部位常會(huì)引起耐火材料的提前失效，尤其是爐膛上部出口及分離器上部的耐火材料在熱循環(huán)和機(jī)械振動(dòng)共同作用下,，經(jīng)常產(chǎn)生塌落,，這些必須從設(shè)計(jì)、選材和安裝上綜合考慮解決,。
耐火材料隨溫度的升降,，產(chǎn)生膨脹或收縮,，如果此膨脹和收縮受到約束，材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,。耐火材料是非均質(zhì)的脆性材料,，與金屬制品相比，由于它的熱導(dǎo)率和彈性較小,、抗拉強(qiáng)度低,、抵抗熱應(yīng)力破壞能力差、抗熱震性較低,，熱沖擊循環(huán)作用下,，耐火材料易先出現(xiàn)開裂剝落，終至整體損壞,，這是CFB耐火材料的提前失效又一重要原因,。影響耐火材料熱震穩(wěn)定性的因素是比較復(fù)雜的，要綜合考慮各個(gè)因素的影響,。
耐火材料的理化性能非常重要,，一般來說耐火材料的耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度,、耐磨性,、熱震穩(wěn)定性和重?zé)�變化是主要的考核指標(biāo)，同時(shí)高溫耐壓強(qiáng)度指標(biāo)也要考慮,。特別是一些澆注料在CFB燃燒溫度下使用,，不能達(dá)到燒結(jié)溫度而強(qiáng)度較低。如加入高鋁水泥的澆注料,，由于鈣的帶入量增加,，常溫和110°C干燥后強(qiáng)度達(dá)到高峰，但隨著溫度的升高強(qiáng)度下降,，700~1100°C時(shí)強(qiáng)度最低,。還有許多耐火材料結(jié)合劑須經(jīng)1200°C以上溫度燒結(jié)后才有一定強(qiáng)度，在1200°C以下使用因耐火材料達(dá)不到燒結(jié)溫度而強(qiáng)度很低,，因此在CFB上選用效果不理想。
施工,、安裝和烘爐不合理也是耐火材料損壞的主要原因之一,。大多數(shù)廠家都沒有施工和安裝的經(jīng)驗(yàn)，在施工和安裝中不能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和材料生產(chǎn)廠提供的耐火材料施工要求進(jìn)行監(jiān)督施工,。一些安裝公司也沒有CFB耐火材料的安裝經(jīng)驗(yàn),，按照工業(yè)鍋爐的砌筑辦法和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，結(jié)果造成安裝質(zhì)量缺陷較大,。還有個(gè)別工程為了縮短安裝工期提前運(yùn)行,，由于沒有達(dá)到鍋爐要求,，使材料中所含的水分未完全轉(zhuǎn)化為水蒸氣逸出，爐子點(diǎn)火運(yùn)行后耐火材料中的水蒸氣壓力超過了材料的拉伸強(qiáng)度時(shí)引起襯里分層和崩潰,，導(dǎo)致爐子點(diǎn)火不久就引起爐墻大面積塌落,。
目前國內(nèi)CFB用耐火材料一般按作用可分為三類：耐磨耐火材料的磚、澆注料,、可塑料和灰漿,；耐火材料的磚、澆注料和灰漿,；耐火保溫材料的磚,、澆注料和灰漿。通常采用的耐磨耐火材料的品種有：磷酸鹽磚和澆注料,；硅線石磚和澆注料,；碳化硅磚和澆注料；剛玉磚和澆注料,；耐磨耐火磚和澆注料,；最高檔的還有氮化硅結(jié)合碳化硅產(chǎn)品等品種。從現(xiàn)有的CFB的使用結(jié)果上看,，這些材料的使用效果都不很理想,。
磷酸鹽磚是經(jīng)低溫（500°C）熱處理的不燒磚，通常在1200~1600°C范圍內(nèi)使用,，它在水泥窯上應(yīng)用已有多年,，早期CFB的設(shè)計(jì)材料大部分采用磷酸鹽磚和磷酸鹽澆注料。當(dāng)時(shí)國家建材行業(yè)制定了一種磷酸鋁耐磨磚標(biāo)準(zhǔn),，而其他行業(yè)沒有制定耐磨材料標(biāo)準(zhǔn),。尤其CFB用耐火材料，更是少有人知道和研究,。由于CFB是在850~900°C范圍內(nèi)運(yùn)行,，在這種溫度下，該耐火材料物理性能不穩(wěn)定,，耐磨性能得不到充分發(fā)揮,。磷酸鹽澆注料的理化性能與磚相同，所不同的是它的施工比較復(fù)雜,，受環(huán)境限制,。雖然磷酸鹽材料在CFB上使用有它的不足，但是它的價(jià)格能使用戶接受,。
硅線石是一種優(yōu)質(zhì)耐火材料,，通常加入到耐火材料中能使荷重軟化溫度提高100~150°C，耐火材料起變化的溫度是1450~1600°C,，硅線石磚成型燒結(jié)溫度達(dá)到這一溫度,，因此硅線石磚在CFB上使用是一種理想的耐磨耐火材料,；但是硅線石澆注料因CFB燃燒達(dá)不到這個(gè)溫度范圍，硅線石的耐磨性就不能充分發(fā)揮出來,，另外硅線石材料價(jià)格較高,，增加了使用者的成本，這些影響了硅線石澆注料在CFB上的推廣應(yīng)用,。
碳化硅制品在高溫?zé)o氧化氣氛下使用具有較好的耐磨性和很好的熱震穩(wěn)定性,，在一定溫度下燒結(jié)其表面能形成一層釉面保護(hù)層，主要原因是CFB燃燒中帶有少量氧化氣氛,，有關(guān)文獻(xiàn)指出,，美國也嚴(yán)禁在CFB中選用碳化硅耐火材料制品，且價(jià)格較高,。
剛玉制品在CFB上的使用品種有白剛玉,、高鋁剛玉（也叫亞白剛玉）和棕剛玉。剛玉的主要性能是耐火度高,、體積密度高,、耐磨性能好，但它的熱震穩(wěn)定性差,，這給CFB使用帶來了困難,。剛玉質(zhì)澆注料在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)塌落現(xiàn)象，原因就在于鍋爐運(yùn)行中壓火,、提火現(xiàn)象較多,，較短時(shí)間內(nèi)溫度變化頻繁，造成耐火材料使用壽命縮短,。另一個(gè)因素是鍋爐使用溫度低,，耐火材料達(dá)不到燒結(jié)溫度，耐磨性得不到充分發(fā)揮,。
以上幾種CFB用耐火材料在國內(nèi)具有代表性,，根據(jù)對(duì)大多數(shù)用戶使用情況了解，用戶反應(yīng)不一,，主要是各鍋爐生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)單位選用耐火材料品種繁多,，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其耐磨性能高,，與爐子能夠達(dá)到同周期運(yùn)行,，同周期性檢修，并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益的耐火材料少,。國內(nèi)早期35t/h、75t/h的CFB選用的耐火材料,，基本是參照相關(guān)行業(yè)（如冶金,、石化）用耐火材料,，但是與冶金、石化行業(yè)對(duì)耐火材料的高耐火度和高抗渣浸的要求不同,，CFB要求耐火材料具有高溫耐磨性和高熱震穩(wěn)定性,，施工時(shí)要求耐磨耐火材料和保溫密封材料分層施工、膠結(jié)一體,，即重質(zhì)和輕質(zhì),、定型和不定型配套施工，生產(chǎn)工藝不同和施工方式不同的耐火材料要求達(dá)到相同的指標(biāo),。
隨著國外CFB技術(shù)的引進(jìn),，國內(nèi)一些CFB設(shè)計(jì)制造廠家依據(jù)國外公司對(duì)CFB耐火材料的要求，制定了有關(guān)耐火材料的技術(shù)要求,，補(bǔ)充和完善了國內(nèi)CFB耐火材料的規(guī)范體系,，但是目前國內(nèi)各鍋爐生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)單位各持己見，用戶選材中有一定程度的盲目性,，加上一些廠家產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān),，耐火材料施工安裝后，運(yùn)行不到72小時(shí)就出現(xiàn)大面積塌落或磨損,，結(jié)果是用戶既花了大價(jià)錢,，又不能滿足需要，給用戶造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,；給CFB的推廣應(yīng)用造成了不良影響,，一些用戶在鍋爐選型時(shí)，提起CFB就認(rèn)為磨損問題解決不了,。CFB用耐火材料已被列為國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,，針對(duì)不同爐型和不同部位對(duì)耐火材料的不同要求，開展系統(tǒng)全面的研究工作,。
在目前國內(nèi)沒有CFB用耐火材料統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況下,，建議設(shè)計(jì)單位和使用廠家選用耐火材料時(shí)，應(yīng)聘請(qǐng)CFB用耐火材料的專業(yè)技術(shù)人員和有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)專家對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估論證,，以期達(dá)到耐磨損和耐高溫等具體要求,。
所選用的耐火材料是否專為CFB使用而研制的；耐火材料的理化性能能否滿足CFB的特殊性能要求（耐火材料的主要指標(biāo)有耐壓強(qiáng)度,、抗折強(qiáng)度,、耐磨性能和熱震穩(wěn)定性等）；耐火材料的理化性能是否經(jīng)過國家權(quán)威部門檢驗(yàn),，檢驗(yàn)的指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)說明書要求,；應(yīng)對(duì)耐火材料的使用情況進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查和了解，耐火材料的周期性使用性能是否得到眾多用戶認(rèn)可,；耐火材料的價(jià)格,、使用壽命及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益能否達(dá)到最佳效果,；耐火材料生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)設(shè)備,、檢驗(yàn)手段和質(zhì)量保證體系能否滿足耐火材料生產(chǎn)要求,；能否提供耐火材料全面技術(shù)說明和施工資料，是否有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督,。
建議使用單位購進(jìn)耐火材料時(shí),，應(yīng)該及時(shí)委托專業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)；耐火材料使用單位由第三方作為檢驗(yàn)者來監(jiān)督耐火材料的施工和安裝,；對(duì)安裝人員的技術(shù)水平預(yù)先進(jìn)行測驗(yàn),，這將大大減少將來的維修費(fèi)用；施工和安裝時(shí),，除遵守設(shè)計(jì)要求外,，還要按照耐火材料生產(chǎn)廠家提供的升溫曲線進(jìn)行烘爐。
建議用戶嚴(yán)格執(zhí)行定期檢修,，一般是一年一次小修,，三年進(jìn)行一次大修。小修是對(duì)嚴(yán)重磨損區(qū)域進(jìn)行一次修補(bǔ),。鍋爐在運(yùn)行中要盡量減少停爐次數(shù),，多次停爐和啟動(dòng)會(huì)使耐火材料產(chǎn)生熱沖擊循環(huán)應(yīng)力疲勞，局部裂縫加寬增多,。檢修時(shí)如發(fā)現(xiàn)永久性裂縫時(shí)要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),，可選用酸性高溫粘合劑加部分高鋁細(xì)粉混合后進(jìn)行修補(bǔ)，也可選用專用補(bǔ)爐料進(jìn)行修補(bǔ),。應(yīng)注意小的裂縫,，如不及時(shí)修補(bǔ)裂縫會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，有時(shí)灰從裂縫進(jìn)到保溫層,，天長日久縫隙中灰量逐步增加會(huì)引起爐墻突出塌落,。