爐頂密封保溫的改進(jìn)

楊文軍

近幾年,我國(guó)鍋爐制造廠、電力設(shè)計(jì)和研究單位,對(duì)鍋爐爐頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了逐步改進(jìn),但鍋爐爐頂“三漏”現(xiàn)象仍然得不到根本治理,有的爐頂溫度高達(dá) 80℃～90℃,有的鍋爐爐頂積灰達(dá) 30 cm～50 cm。“三漏”現(xiàn)象浪費(fèi)了能源,也污染了環(huán)境,使電站的經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。為杜絕“三漏”,本人集多年經(jīng)驗(yàn),就爐頂密封保溫結(jié)構(gòu)以同煤塔山電廠為例談一下自己的見解。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

塔山電廠 1號(hào)、2號(hào)機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn),型號(hào)為HG-2080/17.50-YM 9型、亞臨界自然循環(huán)鍋爐。原設(shè)計(jì)鍋爐爐頂采用大罩殼密封結(jié)構(gòu),爐膛頂部采用膜式頂棚過熱器和散管相結(jié)合,分前爐頂過熱器和后爐頂過熱器兩部分,二次密封澆筑料采用高溫微膨脹可塑料,澆筑層厚度為 60mm。該爐頂密封與保溫均是采用傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的。爐頂漏風(fēng)、漏煙,嚴(yán)重污染環(huán)境,降低鍋爐熱效率,漏風(fēng)較大會(huì)影響鍋爐的安全穩(wěn)定,同時(shí)增大風(fēng)機(jī)的負(fù)荷,縮短風(fēng)機(jī)使用壽命,嚴(yán)重影響運(yùn)行人員的身體健康。頂部積灰嚴(yán)重,加大鍋爐的支撐負(fù)荷,使金屬支吊架長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài),易造成塑性變形,縮短壽命。

2 爐頂密封泄漏的原因分析

1)設(shè)計(jì)因素。一次密封一定要做好,盡可能的將散管之間的間隙用鋼板焊嚴(yán),充分考慮熱膨脹造成的問題。

2)人為因素。爐頂散管由于現(xiàn)場(chǎng)施工人員沒有嚴(yán)格按照施工工藝操作,造成鰭片對(duì)接不平整、間距不均勻,一次密封沒有達(dá)到預(yù)期效果,導(dǎo)致鰭片上耐高溫可塑料使用壽命降低,產(chǎn)生漏風(fēng)、漏煙現(xiàn)象。

3)施工方法因素。在爐頂過熱器分段鰭片散管之間填充高溫微膨脹耐火可塑料時(shí),由于施工人員施工方法不正確,沒將可塑料致密,導(dǎo)致二次密封沒有達(dá)到預(yù)期效果,同樣鰭片上耐高溫可塑料使用壽命降低,產(chǎn)生漏風(fēng)、漏煙現(xiàn)象。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)一次密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),做好相對(duì)位移的補(bǔ)償措施等),而且還要有嚴(yán)格、良好的施工工藝來保證。根據(jù)其他同類型電廠的投入運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)爐頂漏風(fēng)、漏煙現(xiàn)象嚴(yán)重,爐頂大罩殼溫度偏高,熱損失大,造成實(shí)際溫度(80℃)比設(shè)計(jì)溫度(50℃)明顯偏高,針對(duì)這一現(xiàn)象,決定改進(jìn)傳統(tǒng)的密封方法。我們?cè)?號(hào)機(jī)爐頂密封安裝過程中,經(jīng)過事前的測(cè)試與探討,加強(qiáng)對(duì)爐頂密封的質(zhì)量控制,實(shí)施了以下改進(jìn)措施,以此改善爐頂環(huán)境溫度,降低熱損失。

3 針對(duì)爐頂泄漏的改進(jìn)措施

鑒于以上原因,針對(duì)爐頂密封提出了改進(jìn)措施,鰭片上澆筑可塑料之前,在鰭片上鋪設(shè)鋼板,鋼板與鰭片間采用單邊花焊,然后在鋼板上澆筑可塑料,在可塑料上涂抹高溫粘結(jié)劑,而后再加上一層 20mm的硅酸鋁針刺毯,焊密封板完成二次密封,這樣就可減少由于一次密封不好,而引發(fā)漏風(fēng)、漏煙,降低爐膛的熱損失。

1)主要從兩個(gè)方面入手來控制一次密封的質(zhì)量。a.控制爐頂散管吊裝就位后的對(duì)口質(zhì)量,避免折扣、咬邊,這樣為下一道工序調(diào)整鰭片間距均勻、對(duì)接平整做好鋪墊。b.在調(diào)整鰭片間距時(shí),采用點(diǎn)焊方法將局部調(diào)整好的鰭片臨時(shí)點(diǎn)焊,待鰭片全部調(diào)整完畢后,用磨光機(jī)把鰭片打磨分離,為降低施工工作量,在保證施工工藝(鰭片調(diào)整完好)的前提下,點(diǎn)焊間距盡量拉大,一般間距保持在 400mm左右。2)主要從兩個(gè)方面控制鋪設(shè)鋼板的質(zhì)量。a.對(duì)于單根穿棚管,我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割鋼板,對(duì)接點(diǎn)焊鋼板。b.對(duì)于管束穿棚管,由于所需鋼板加工量大,故在地面處進(jìn)行批量加工,然后在爐頂對(duì)接點(diǎn)焊鋼板。3)鋼板材質(zhì)的選取考慮到前爐頂過熱器處于高溫區(qū)(1200℃左右),所用鋼板材質(zhì)的性能不應(yīng)低于散管鰭片的材質(zhì) 15 CrMo的性能,需采用耐高溫、耐磨性能好的材料,經(jīng)過組織討論,初步把 12 Crl-MoV鋼和 15 CrMo鋼列入備選項(xiàng),隨后又經(jīng)多方論證,由于15 CrMo鋼性價(jià)比高,使用普遍,成為最終所選。4)密封施工工序調(diào)整。鰭片對(duì)接平整一次密封交接驗(yàn)收→清掃雜物→鋪設(shè)鋼板(與鰭片單邊花焊)→澆筑可塑料(密實(shí))→取樣試塊檢驗(yàn)→養(yǎng)護(hù)→焊接密封板→二次密封驗(yàn)收根據(jù)以上工序制定各階段的質(zhì)量控制點(diǎn),并有專人進(jìn)行驗(yàn)證控制。5)做保溫爐頂內(nèi)的管道時(shí)一定要按設(shè)計(jì)厚度和層數(shù)進(jìn)行施工,綁扎牢固,所有的縫隙一定要塞嚴(yán)。

4 具體施工中應(yīng)采取的質(zhì)量控制措施

4.1 完善質(zhì)量保證體系,強(qiáng)化工程質(zhì)量檢測(cè)手段

要搞好質(zhì)量管理,就必須從組織、人員、制度三個(gè)方面抓起,建立健全質(zhì)量保證體系。設(shè)專人負(fù)責(zé)整個(gè)爐頂密封的技術(shù)管理和質(zhì)量工作,并兼任督導(dǎo);各個(gè)施工人員嚴(yán)格執(zhí)行本崗位職責(zé),嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)質(zhì)量管理制度,形成“橫向到邊,縱向到底”的質(zhì)量體系,對(duì)整體質(zhì)量實(shí)行全方位的控制。

在建立完善的質(zhì)量保證體系基礎(chǔ)上,進(jìn)一步強(qiáng)化質(zhì)量檢測(cè)手段,主要做法是:1)開工前,依據(jù)施工指導(dǎo)書制定各項(xiàng)工序的操作細(xì)則,明確各施工工序、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的允許誤差、檢測(cè)頻率和方法。2)制定了工序間的交接驗(yàn)收辦法和獎(jiǎng)懲措施。不符合要求的進(jìn)行處理,合格后方可進(jìn)行下一道工序施工。3)加強(qiáng)對(duì)施工工藝操作過程的控制與檢測(cè)。

4.2 把施工管理重點(diǎn)放到第一線,特別是抓好工序管理

1)在施工中,要求各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)辦公。提出工程技術(shù)人員不盯施工現(xiàn)場(chǎng)就等于脫崗。領(lǐng)導(dǎo)死盯現(xiàn)場(chǎng),與職工同甘共苦,及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的各種問題。

2)把工序管理作為施工管理的重要一環(huán)來抓。主要做法是:a.堅(jiān)持開工前進(jìn)行技術(shù)交底。在工程開工前,由工程負(fù)責(zé)人和技術(shù)員向工長(zhǎng)及施工人員、機(jī)械人員進(jìn)行技術(shù)交底,詳細(xì)講述施工工藝、施工方案、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施,使所有參加施工的人員做到底碼清楚。b.加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工序管理,明確分工,責(zé)任到人。

4.3 加強(qiáng)質(zhì)量控制和檢查

1)在施工過程中隨時(shí)檢查,加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)施工質(zhì)量控制,把分散的自檢、驗(yàn)評(píng)測(cè)量數(shù)據(jù)圖表化,從而使班長(zhǎng)及時(shí)作出準(zhǔn)確判斷,正確指揮操作人員進(jìn)行調(diào)整。2)核查分段驗(yàn)評(píng)情況,查出問題和原因,快速處理和解決。3)對(duì)施工質(zhì)量嚴(yán)格評(píng)價(jià)、嚴(yán)格把關(guān)。

5 改進(jìn)后的爐頂密封效果

塔山電廠1號(hào)機(jī)組鍋爐于 2008年 9月經(jīng)改進(jìn)投產(chǎn)運(yùn)行以來,至今已連續(xù)運(yùn)行 4000 h,改進(jìn)后比改進(jìn)前爐頂漏灰明顯下降,達(dá)到國(guó)家允許標(biāo)準(zhǔn) 10 kg/m2以下。爐頂沒有局部積灰現(xiàn)象。爐頂密封改進(jìn)后和改進(jìn)前,在相同部位進(jìn)行空氣溫度和保溫層表面溫度測(cè)定,結(jié)果表明,爐頂處室溫及保溫層表面溫度均有明顯下降,爐頂表面溫度為 50℃,爐頂保溫效果良好。與此同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)若在爐頂大罩殼上先鋪設(shè) 60mm厚的硅酸鋁板和鐵絲網(wǎng)后再澆筑,爐頂?shù)沫h(huán)境溫度會(huì)更加理想。

6 結(jié)語(yǔ)

鍋爐爐頂泄漏的原因與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行有關(guān),提高爐頂密封性能的措施是:1)設(shè)計(jì)合理,可行;2)要保證爐頂耐火、保溫密封和金屬護(hù)板密封的質(zhì)量;3)保持爐頂負(fù)壓運(yùn)行。

我們建議業(yè)主在生產(chǎn)運(yùn)行中對(duì)鍋爐的啟、停操作步驟和保養(yǎng)方法等方面應(yīng)制定嚴(yán)格的規(guī)定,以先進(jìn)的工藝技術(shù)和嚴(yán)格的操作規(guī)程來保證設(shè)備的安全和使用壽命。鍋爐爐頂密封與保溫是個(gè)很重要的問題,它關(guān)系到鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全文明生產(chǎn)。因此,對(duì)鍋爐爐頂密封進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)是十分必要的,不容忽視。

[1]顧伯衍.XPS板外墻保溫系統(tǒng)的施工[J].山西建筑,2009,35(14):209-210.