鍋爐爐頂密封保溫施工工

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1、鍋爐爐頂密封保溫施工工藝的改進(jìn)王林江（湖南資興礦業(yè)集團(tuán)焦電股份有限公司矸石電廠）[內(nèi)容摘要]文中闡述了鍋爐爐膛上爐頂各組成部件因熱膨脹與相對(duì)位移所帶來的爐頂密封問題，并采取措施，從密封材料選型與密封工藝兩方面出發(fā)，解決鍋爐爐頂?shù)牧芽p、冒口、漏灰（煙）等現(xiàn)象所引起的爐頂保溫與密封問題，來提高鍋爐的保溫性能。[關(guān)鍵詞]爐頂頂棚管密封保溫?zé)崤蛎浵鄬?duì)位移熱補(bǔ)償一、前言焦電股份有限公司矸石電廠裝有2臺(tái)上海鍋爐廠制造的SG-35/3.82鼓泡床（BFB）沸騰爐，分別于1991、1992年投運(yùn)。兩臺(tái)鍋爐爐膛上爐頂面積均

2、為28m2，其爐頂保溫與密封均是采用傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的。頂棚管段：在頂棚管上平鋪一層特制的粘土磚（后因大修，圖方便將粘土磚棄之未用，而是用耐火混凝土取而代之），再在其上澆制一層達(dá)100mm的耐火混凝土，然后在其面上交錯(cuò)砌筑3層保溫磚（約150mm厚），再在保溫磚上平鋪一層約100mm的水泥珍珠巖拌料，其表面以鐵絲網(wǎng)加固并抹面；過熱器管與頂棚管交叉處部位：在過熱器管與頂棚管交叉處往上200mm段用石綿繩緊密纏繞過熱器管（石棉繩直徑約4mm），再在此處以頂棚管為基礎(chǔ)澆灌120mm厚的礬土混凝土，其與頂棚管段的混凝

3、土聯(lián)成一整體。再在過熱器管束外四周用機(jī)機(jī)制紅磚砌筑四面磚墻往上直至減溫器與過熱器集箱機(jī)座處，形成一腔體，然后在腔體中填充水泥珍珠巖拌料，使腔體中的過熱器管束之間填充水泥珍珠巖拌料300mm厚，反復(fù)搗實(shí)。以上的空間用硅酸鋁耐火纖維填充，直至填滿整個(gè)腔體，腔體外用水泥沙漿抹面進(jìn)行密封，其減溫器和過熱器集箱上用硅酸鋁纖維包扎并用水泥砂槳沫面；頂棚與前墻、兩側(cè)墻接觸處：在頂棚與前墻、兩側(cè)墻搭接處的膨脹縫用石棉繩制成簡單的迷宮型密封設(shè)置。這種傳統(tǒng)的密封保溫方式，在投運(yùn)（或大修后）初期可以保證質(zhì)量，但運(yùn)行一段時(shí)間后，

4、爐頂就出現(xiàn)裂縫、冒口、漏灰（煙）現(xiàn)象，并日趨嚴(yán)重。有時(shí)不得不采用提高爐膛負(fù)壓的辦法來降低爐頂漏煙，這樣又使排煙溫度升高，影響鍋爐效率?？諝庵蟹蹓m濃度含量達(dá)95mg/m3,溫度達(dá)85℃，嚴(yán)重影響作業(yè)環(huán)境，且熱損失很大。二、原因分析造成爐頂泄漏、熱損失大的原因主要是保溫密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理，傳統(tǒng)的施工工藝難以補(bǔ)償和適應(yīng)鍋爐運(yùn)行中所造成的爐頂泄漏問題。而保溫與密封是兩個(gè)緊密相邊的問題，要保溫就必須有良好的密封結(jié)構(gòu)作保障，因有裂縫就有對(duì)流，有對(duì)流就有熱量傳遞。以下是造成爐頂泄漏的原因分析：（1）爐頂大面積處的裂縫

5、、冒口的原因主要是：頂棚大面積的混凝土整體澆注不合理，當(dāng)澆注的混凝土受熱后，在高溫狀態(tài)下熱膨脹至最大，當(dāng)溫度降低后又收縮，在這種收縮與膨脹交替過程中，混凝土?xí)_裂，于是一個(gè)整體的混凝土?xí)至殉扇舾砂鍓K（因沸騰爐啟停是急熱急冷，加上圖趕生產(chǎn)任務(wù)，忽略了正常的鍋爐保養(yǎng)程序）。在裂縫之間就有了高溫?zé)熁遗c空氣的流動(dòng)與沖刷，爐膛漏風(fēng)系數(shù)增大，當(dāng)爐膛的正壓加大的同時(shí)，高溫?zé)熁腋鼑?yán)重沖刷并擴(kuò)大各板塊之間的裂縫，于是在爐膛內(nèi)的火焰與煙灰的日益沖刷下，裂縫之間的小塊會(huì)脫落掉下，形成大的裂口，造成爐頂裂縫、冒口的現(xiàn)象。形成的

6、裂縫、冒口在運(yùn)行中或短期內(nèi)是很難修復(fù)的。（2）頂棚與前墻、側(cè)墻之間的裂縫主要原因是因兩者這間的相對(duì)位移造成的，因頂棚層是架于頂棚管上的，在冷態(tài)時(shí)，兩者緊密相連，但當(dāng)鍋爐運(yùn)行時(shí)，各部件溫度升高，因各部件材料不同，其膨脹系數(shù)也不同，使得各部件的膨脹也不同，而產(chǎn)生相對(duì)位移。因而頂棚管往上位移量比前墻、側(cè)墻等立墻的向上的位移要大（在冷態(tài)與運(yùn)行過程中我們用一簡單的測(cè)量裝置測(cè)試對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者相對(duì)位移達(dá)20mm以上）。而是在其搭接這一薄弱之處就會(huì)產(chǎn)生裂縫。簡單的石棉繩迷宮設(shè)置解決不了這種熱膨脹相對(duì)位移的補(bǔ)償問題，因石棉

7、繩的回彈能力差，其補(bǔ)償有限，且在高溫狀態(tài)下易脆化，因而這種現(xiàn)象在鍋爐運(yùn)行中是一個(gè)最易出現(xiàn)又最棘手的問題。（3）穿頂管（過熱器）冒口問題原因也是熱膨脹與相對(duì)位移造成的。因頂棚層是往上移，而過熱器管束是往下移動(dòng)，兩者之間的位移達(dá)20mm以上，再加上過熱器管還有一個(gè)管徑的徑向熱膨脹問題，這三種原因使得過熱器管處最易出現(xiàn)以上問題，且問題也是最嚴(yán)重的。要解決爐頂密封問題，不僅要掌握熱力學(xué)的原理，采用合理的密封與補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（將原設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)剛性密封結(jié)構(gòu)改為柔性結(jié)構(gòu)，做好相對(duì)位移的補(bǔ)償措施等），而且還要有嚴(yán)格、良好的施工工

8、藝來保證。針對(duì)以上問題，經(jīng)過事前的測(cè)試與探討，擬定了以下改進(jìn)措施，趁鍋爐大修時(shí)期進(jìn)行了施工改造。三、改進(jìn)爐頂密封工藝的措施1、保溫材料的選取（1）硅酸鋁耐火纖維板：此種材料特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)小、比重小、有彈性；導(dǎo)熱系數(shù)0.107W/（m。k）；耐火度1770℃；加熱收縮率（1150℃、6h）小于4%；使用溫度范圍900~1000℃。（2）高溫膠泥（自配）：這種膠泥以高鋁粉為主，配以5%的石英粉，攪拌均勻后，以適當(dāng)?shù)母邷卣辰Y(jié)劑配成。