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作者:ope体育体育赛事|2020-05-01|浏览:198

ope体育体育赛事大型鍋爐爐墻的密封技術

鍋爐密封設計鍋爐密封問題從20世紀70年代起一直是鍋爐行業的一個研究課題。經過近30a的不斷研究探索和實踐,特別是CE引進技術的啟發,ope体育体育赛事我們認為僅僅依靠爐墻結構和爐墻材料來保證鍋爐密封是辦不到的,必須用新的設計思想來考慮密封問題。鍋爐密封是鍋爐設計中的重要組成部分,為了確保良好的密封性,在設計鍋爐時,從方案設計開始就必須給以充分重視。

1.鍋爐方案設計時應注意的問題1.1.1爐型的選擇。鍋爐的爐型決定了整臺鍋爐實現密封的難易程度,常見爐型有n型、d型、箱型、背靠背、塔式、半塔式等。不論采用何種爐型均采用整體膜式壁結構,不僅水冷壁,還包括頂棚、包墻都采用膜式壁結構以解決鍋爐大面積的密封問題。

1.2金屬的一次密封是防止泄漏的關鍵現代的大容量鍋爐的爐墻結構與過去小容量鍋爐相比,變化很大。從過去笨重的耐火磚結構變為如今采用超輕高效保溫材料敷設的保溫爐墻。現代大容量鍋爐爐墻與受熱面系統聯系密切。受熱面系統絕大部分采用膜式壁結構,因而爐墻的設計僅僅是保溫墻的設計,重點是在穿墻管部位及各交接墻處。其耐火密封的功能已完全由受熱面的金屬元件代替。實踐證明也只有依靠金屬的一次密封,鍋爐的密封、泄漏問題才能圓滿地解決,但是鍋爐的受熱面不可能僅僅是平面膜式壁,整個水循環、過熱器系統都有大量的穿墻管穿過膜式壁,穿墻管部位的雙向管束的膨脹密封的處理是鍋爐密封的關鍵,是鍋爐行業的一個重要的課題。只有在CE引進技術的指導下,才有密封設計的提法。

1.3設立鍋爐膨脹中心鍋爐密封設計是建立在膨脹中心的設立和可靠的應力分析計算基礎上。設立鍋爐膨脹中心,是人為地確定一個膨脹起點,使鍋爐無論在哪種工況下,始終有一個位置不產生任何方向的位移,使鍋爐水汽系統的膨脹計算有一個基準點,使整個鍋爐的膨脹成為有序的膨脹,通過應力分析計算計算出鍋爐受熱元件任何一點的膨脹方向和膨脹量。使鍋爐的密封設計成為鍋爐設計的重要組成部分。

在頂棚大包內,除過熱器、再熱器的出口部分的管束及管道需敷設保溫外,其余所有大包內的載熱體都不敷設保溫層,呈裸露狀態。整個大包內按溫度426C設計。大包的外壁給予保溫。大包結構的采用,使爐頂范圍內各受熱面與密封元件的溫度相近,減少溫差,改善熱應力工況,改善了密封件的工作條件,有利于頂棚密封。整個爐頂的密封結構可以分成幾個層次:頂棚管前部區域,頂棚管是光管加焊分段片,這個區段的片之間不相焊的,在這一區域內穿墻管較小,頂棚管束的密封采用光管加扁鋼的膜式壁結構。沿著頂棚管長度方向,在整個頂棚管上布置幾道垂直筋板,把整個頂棚管分隔成幾大塊。筋板的具體位置和板厚由應力分析決定。這里的筋板起著加固頂棚(能承受爐膛的爆炸力)吊掛頂棚管束及焊接內護板等三個作用。在有穿墻管的區段內,都有穿墻管密封罩。在沒有穿墻管的區段內,都設頂棚內護板。整個頂棚用內護板、穿墻管密封罩、墻與墻交接處的密封結構構成了頂棚整體的金屬密封。如所示。

這種結構帶來的最大問題是焊接工作量大大增加,在某些部位焊接有些困難。但是這種結構的指導思想是很明確的。就是用金屬焊接密封結構來保證頂棚的密封,而不是用其它的什么辦法。下面的~詳細給出了頂棚各部位的金屬密封結構。

頂密封結構可以明顯看出大容量鍋爐爐頂全部是以金屬密封來完成的。搞好爐頂密封的關鍵是按圖仔細施焊。但是盡管用金屬密封設計密封裝置的指導思想是對,設計圖紙也是完備的,但是要把圖紙變為現實需要電建部門的通力合作。因為密封裝置的施工焊接確實給電建公司增加工作量,特別是密封裝置的施焊條件有時很差,所以更要求我們雙方通力合作,把鍋爐爐頂密封工作搞好。

有的電廠在金屬密封內護板上澆耐火可塑料、保溫澆注料或敷設其他材料,實在是多此一舉。在內護板上再增設爐墻材料將引起:使荷重增加;使內護板的金屬元件都埋在爐墻材料中,使其金屬元件的溫度增加,影響金屬密封件的壽命,同時使密封元件的膨脹量增加,破壞原設計。有其害而無一利。鍋爐爐墻典型結構見。

爐墻厚度從管子表面計算為170.從里向外所采用的材料為硅酸鋁耐火纖維氈、主保溫材料、鐵鋼絲、抹面材料。每平方米面積內布置約11個直徑為3.5mm的保溫釘,從鎖壓板穿過保溫釘壓緊鐵絲網,從而固定保溫材料。在片管管間間隙中填充保溫材料。

過去的設計,管間間隙我廠不敷設任何材料,爐墻材料從管子的外壁面開始敷設。當時要求處理好剛性梁處的爐墻,保證管間的間隙不形成空氣對流。但實際上很難做到這點,所以不如把管間間隙填實。我廠采用了兩種方法,一種方法是敷設硅酸鹽復合涂料,另一種方法是用硅酸鋁耐火纖維用少量粘結劑粘貼。

在總厚度保持不變的情況下,我廠在爐墻外層鐵絲網上敷設10~20mm厚的抹面層。增設抹面層的目的主要是為了減少鉤釘和鐵絲網所引起的散熱損失。現在主保溫材料幾乎無一例不采用纖維狀材料,所以需要一處能敷設在纖維狀材料表面上的抹面材料。這種材料應用較強的沾粘力,表面不開裂,易施工且保溫性能要好。現在我們用復合硅酸鹽抹面。這種材料粘結力強,且保溫性能優于一般的抹面材料。也有另外一種處理方法,即在鐵絲網外再粘結一層纖維氈材料,把整個鐵絲網覆蓋起來,也起到隔斷鉤釘鐵絲網熱流的作用。

2.爐墻材料我廠用于鍋爐爐墻的耐火材料主要有兩種,即微膨脹耐火可塑料和耐火澆注料。微膨脹耐火可塑料主要用在大包內頂棚上,在頂棚管和頂棚內護板之間敷設微膨脹耐火可塑料,這里微膨脹耐火可塑料主要是為了抵擋高煙煙氣的侵蝕,保護內護板。這種材料使用中發現的問題是,因為該材料是在生產廠內按同一配方生產攪拌完成的,而用戶的氣候狀況、施工日期不盡相同,導致干燥時間不一,引起材料在干燥過程中產生貫穿性裂紋。使產品質量下降。這種情況已在多個電廠發生過。現在我們已選用耐火可塑料替代產品快硬微膨脹耐火可塑料,這種產品已經投放市場。快硬微膨脹耐火可塑料克服以前耐火可塑料的缺點,用干料供貨,使用時只需加入適量水拌勻即可。

2.3保溫材料我廠主要采用保溫澆注料,纖維保溫材料巖棉板、耐高溫玻璃板,硅酸鋁耐火纖維氈,以及復合硅酸鹽氈。保溫澆注料用在大包頂部的外保溫層及剛性梁處。這種材料在使用過程中我們也感到凝結時間太長、強度低。纖維狀保溫材料主要用巖棉板和耐高溫玻璃棉板。巖棉板已在鍋爐上應用多年巖棉板成本較低,保溫性能尚可,缺點是因為纖維直徑粗,渣球含量高,施工時對人的皮膚有刺激。由于歐文斯科寧耐高溫玻璃棉在中國的投產,使得玻璃棉產品開始進入電力行業,耐高溫玻璃棉板價格比巖棉貴、但保溫性能、耐振性和對人刺激感都優于巖棉板。在總概算允許的條件下可以選用耐高溫玻璃棉。另一種是成型保溫材料復合硅酸鹽氈,據廠家介紹其保溫性能特別好,但其價格昂貴,是巖棉板的好幾倍,我廠一般不采用。只是在用戶同意或特殊的情況下采用。泡沫石棉板由于其環保的原因,我廠已不采用。以前的鍋爐設計選用泡沫石棉板的也基本改換了巖棉板或耐高溫玻璃板。我國采用泡沫石棉板作為鍋爐主保溫材料的年代已經結束了。

3結束語從以上密封設計的介紹,可以看出,大容量鍋爐的密封問題完全是依靠金屬的焊封來完成的。爐頂上耐火可塑料只敷設在管子片和內護板之間的空隙間,它主要的作用是防止煙氣對內護板的侵蝕,保護內護板,延長其壽命。而不是靠耐火可塑料來密封。耐火可塑料在鍋爐密封中的作用是顯而易見的,但不是絕對的。