循环流化床锅炉的发展早期对耐火材料的耐磨问题并没有引起人们的重视，直到随着高流化风速锅炉的产生，锅炉耐磨耐火衬里不断发生损坏，造成事故，锅炉的内衬材料问题才引起了人们的注意。
早期投运的循坏流化床锅炉存在受热面和锅炉内衬磨损的严重问题，最大持续运行时间短，常见的故障为：燃烧室与旋风分离器内衬磨损、脱落及旋风分离器腿及物料回送系统堵灰等现象。而内衬耐磨耐火材料的矛盾尤为突出。
某工程两台锅炉为济南锅炉的中温次高压循坏流化床锅炉。该设备分为两部分：第一部分由炉膛(快速流化床)、汽固物料分离设备-旋风分离器、返料器和回送管路;第二部分分为对流烟道内布置二级预热器。整个燃烧在较高流化风速下进行的，循环流化床锅炉内流态化的固料(包括燃料，残炭，灰渣及惰性床料等)经由炉膛、水平烟道，然后以20m/s的速度进入旋风分离器。床料经旋风分离器、返料器和回送管路组成的外循坏又回到了燃烧室。除在这一回路中作外循环流动外，在重力作用下，床料还在炉内不断的进行内循环。离开旋分器的烟气所携带的微细颗粒经斜烟道、尾部烟道进入电除尘收集除去。
以本项目运行出现的问题为例，对循环流化床锅炉内衬浇注料损坏及预防分析如下：
循环流化床锅炉内衬体耐火材料
耐火材料的质量直接关系到锅炉的可靠运行问题，过去传统的耐火材料不能满足流化床炉内恶劣的运行条件，耐磨耐火材料问题是制约早期流化床锅炉发展的瓶颈。耐火材料的主要作用是防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧化腐蚀和磨损，兼有隔热作用。以耐磨耐火材料来保护金属结构，是提高其使用寿命，保证循环流化床锅炉长周期可靠运行的主要措施。
循环流化床炉内的浇注料损坏的主要原因
热应力破坏
由于温度循环波动和热冲击造成耐火材料产生裂纹和剥落。温度循环波动时，由于耐火材料骨料和粘合料之间热膨胀系数不同而形成内应力，从而破坏耐火材料层，产生裂纹。当温度快速变化时，会造成热冲击，可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落，耐磨耐火浇注料有一项理化指标称热震稳定性，就是将1000℃高温耐火材料立即水冷而不产生裂纹的次数。
当床料进入耐火材料裂缝后，耐火材料又在温度变化下，反复膨胀与收缩变化时，就会产生挤压剥落。
由于种种原因该热电公司锅炉启停频繁，有时在炉膛高温状态下打开炉门清理结焦，造成冷风进入高温炉膛。有时热态压火，提火温升过快;有时因炉顶护板密封不好漏入雨水等等都会对耐磨耐火内衬体造成极为有害的热冲击。应要求：运行平稳操作，严格控制炉膛温度波动，严格控制点火启动温升速率。
汽固流磨损
在早期，人们很容易判断的磨损破坏现象与温度裂纹、剥落表现特点完全不相同。磨损与固体物料浓度，速度(大小与方向)，颗粒特性和流道几何形状等密切相关。在循环流化床锅炉中，受热面和内衬耐火材料受到大量固体物料不断冲刷而损坏(其物料浓度为煤粉炉的几十倍到上百倍)。有研究表明：磨损率与风速的3.6次方成正比，与颗粒浓度、质量、硬度成正比。
炉内气固流特性还与颗粒撞击磨损面的入射角有关，入射角90℃时磨损最严重。炉内气固流也会因流场的变化及流体内局部压力变化而产生扰动或形成涡流，造成局部严重磨损。
本工程检查2#炉燃烧室时，发现在落煤口以上100mm左右坚硬的磷酸盐耐磨耐火浇注料上出现了几个大小、高度相似的深坑(约180×300×30)。电厂从运行上查找原因，总结经验教训：出现这种现场原因一般为燃煤水粉太多，进入950℃高温的炉膛后，煤中水分瞬间汽化膨胀与流速较大的一二次风形成气固涡流，或者炉膛密相区部分二次风口堵塞、湍流扰动等，从而对燃烧室密相区局部进行强力冲刷所致。
1#炉水冷风室一次风入口对面水冷壁浇注料磨损很严重。原因：因一次风量大，造成炉床风帽18只磨穿，大量床料漏入冷风室，与一次风形成气固流旋涡，造成异常磨损。
外部应力作用
外部应力会造成耐磨耐火材料裂缝和剥落。由于与穿过耐火材料层的金属件间热膨胀系数不同，产生机械应力，使材料产生裂缝和剥落;点火启动时，如果锅炉炉膛中存在的可燃混合物浓度过大，而发生爆燃，对炉膛及耐火材料产生强烈的冲击破坏等原因。该热电工程2#炉在开着引风机进行锅炉点火时，油枪进油门打开后，因电打火问题，较长时间不能点燃，致使炉膛吸入大量的油气混合物，最后点燃时，发生炉膛爆燃，造成耐磨耐火材料裂缝和剥落。
还有一种情况属外营力损坏，即烘炉时间不合格，导致锅炉内衬结构内部大量水分未烘出来，当锅炉点火供汽急骤升温时，在高温下耐火材料中的水分迅速气化、膨胀，当材料中的水汽压力大于材料强度时，则使衬体降低强度产生裂纹或“蓬松”、大面积剥落等。
因此锅炉砌炉完成后，点火启动投用之前的烘炉质量对内衬耐火材料的强度和使用寿命影响很大。烘炉的作用是析出锅炉耐磨耐火材料中含有的游离水和结晶水，不同的材料要求的温度不同，一般游离水在100~150℃温度下大量排除，结晶水在300~400℃时析出。
烘炉主要范围：炉膛，水冷风室，顶燃室，旋风分离器与料腿，返料器及回送管路。
通常烘炉要求与内衬结构和材料性能有关，对于轻型炉墙(如济锅本型号炉炉膛燃烧室，水冷室内衬厚度为60mm)要比重型炉墙，(如同型号炉旋风筒为耐火、保温复合衬体结构厚度为近400mm)容易的多，且时间短。必须根据每台炉的特点和耐火材料的不同要求来编制烘炉方案。一般烘炉分三个阶段，第一阶段为排出游离水，缓慢升温至110~150摄氏度，恒温保温一定时间(可根据耐火材料特性和炉墙结构确定最佳时间)完成第一阶段烘炉;接着继续升温，并在350℃左右时恒温保温一段时间，完成结晶水析出过程。第三阶段为高温烘炉，一般在煮炉之前，烘炉质550~650℃恒温保温至规定时间，然后升温投煤开始煮炉。
对于系列高强浇注料一般要求第二阶段温度在220~250℃左右恒温保温。
本工程锅炉冷风室，旋风分离器顶部耐磨耐火浇注料先后投用时间很短就发生裂纹，脱落甚至酥皮。经检查1#炉烘炉记录冷风室烘炉最高温度只有90℃左右，毫无疑问游离水、结晶水在此温度下难以排出来。其他原因总结为：质量检验，温度测点，监视措施以及烘炉要点几堆“火”的问题。因为循环流化床炉的特点是烘炉“死角”多，必须全部烘到位。要求：用木柴烘炉至少要点“4堆火”，炉膛燃烧室，冷风室，返料器，旋风分离器锥形筒底部。由于施工单位未能认真考虑“死角”问题，且旋风分离器内部也没装设温度及检测，致使点火烘了一段时间，即下令停止一、二阶段烘炉了。烘炉适量不合格只有待锅炉投用后真正检验出来了。
循环流化床锅炉使用耐磨耐火材料的重要区域：如果沿着烟气流向看，旋风分离器出口以前的各部位，包括炉膛燃烧室、炉膛出口烟道、旋风分离器及料腿、返料器和回送管路等主要区域;预燃器和水冷室则主要要求抗热冲击性能好的耐火材料等，抗磨损性能不是主要的。
各种锅炉用普通耐火混凝土，虽然流化床锅炉早期也采用过，但实践证明不能满足循环流化床锅炉重要区域的要求，因为：耐火水泥胶结料、水玻璃胶结料混凝土强度随着使用温度的升高而大幅下降。
磷酸盐浇注料一般不要求常温强度，只有达到该材料烧结温度并烧结后物理性能才能稳定，耐磨性才能得到发挥。而循环流化床锅炉燃烧温度远远对于煤粉炉，在850~950℃之间，属于低温燃烧型，不能达到普通耐火材料的烧结温度。
循环流化床锅炉的燃烧是高速度，高浓度，高通量，大颗粒固体物料流态化循环过程。
循环流化床锅炉的固有特性决定了其对设备的磨损是不可避免的，为了保证锅炉长期安全稳定运行，延长设备使用寿命，各国对循环流化床耐磨耐火材料的研究取得了突破性进展。
郑州驹达新材料科技有限公司研究的循环流化床锅炉用耐磨耐火浇注料，为推动循环流化床锅炉的发展作出了一定的贡献。
耐磨耐火浇注料的理化指标
体积密度：耐磨耐火浇注料可分为粘土质与高铝质，粘土质密度较高铝质小，而高铝质密度随着Al2O3的含量增大而增大，同时其强度，耐磨性也随之增大，但抗热震稳定性会减弱。当抗压强度由60MPa增大到80MPa时，其质量平均值由30cm3减少到16cm3，抗压强度高于120MPa时磨损量确保低于12cm3，高于140MPa，磨损量可低于4cm3。
现在许多耐磨耐火浇注料都增加可烧尽的不锈钢纤维丝，以提高耐磨性。
对于炉膛、旋风筒等等部位在高温下遭受气固流的强烈冲刷，故要求较高的强度和耐磨性。但对于冷风室、点火器等耐磨性、强度将不是重要的，抗热震稳定性变的很重要。因为该部位经常收到热冲击，每次锅炉启动时点火油枪一点，该部位的温度立即就升高到500~700℃。抗热震稳定性，是将1000℃高温耐火浇注料水冷而不损坏的最大次数。耐火材料烧后的线性变化率越小，就越不会产生温度裂纹。
循环流化床锅炉用浇注料的特点
流化床锅炉用耐磨耐火浇注料与以前普通浇注料不同的特点是：施工方便，早期强度和中高温度强度高，它在常温下施工后自然养护24小时候脱模，再自行养护24小时，强度就能达到40MPa以上。110℃烘干后强度可达到牌号标准值后，随着温度的升高强度也在提高，耐磨性能、抗热震稳定性良好，而传统的浇注料110℃烘干后随能达到较高温度，但随着温度升，强度下降，热态强度低，耐磨性差，抗热稳定性差，故不能适应循环流化床的要求。
锅炉耐火衬里砌筑工程与普通安装工程，建转工程不同，有其独特的特点和专业技术要求等，这决定了对筑炉施工单位和耐火材料生产商的选择十分重要。循环流化床锅炉耐火内衬结构的使用寿命与电厂运行操作及燃料特性有着重大关系，必须正确地分析损坏原因，采取积极的防范措施。
