1 000 MW超超臨界鍋爐保溫施工工藝存在的問題及處理措施

周 建，楊瑞哲

(河北省電力建設(shè)第一工程公司， 石家莊 050021)

1 概述

1 000 MW機(jī)組是當(dāng)前國內(nèi)單機(jī)容量最大、技術(shù)含量最高的機(jī)組，國電浙江北侖第三發(fā)電公司三期擴(kuò)建工程安裝有2臺1 000 MW機(jī)組，機(jī)組配備的鍋爐為超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行、帶中間混合集箱、垂直管圈水冷壁的直流鍋爐，采用單爐膛、一次中間再熱、前后墻燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型、半露天布置燃煤鍋爐。鍋爐容量和主要參數(shù)為過熱蒸汽流量2 996.3 t/h，過熱蒸汽壓力27.46 MPa/h，過熱蒸汽溫度605 ℃。

鍋爐是機(jī)組的重要組成部分，合理的保溫結(jié)構(gòu)和良好的施工工藝是保證鍋爐機(jī)組正常運(yùn)行的必要條件，鍋爐保溫的基本作用是對鍋爐進(jìn)行絕熱，減少其散熱損失。鍋爐保溫層以選用輕質(zhì)保溫材料為主，如復(fù)合氧化鋁梳型磚、硅酸鋁耐火纖維毯、耐高溫玻璃棉，用以減少散熱損失。保溫層施工范圍包括鍋爐四側(cè)水冷壁、后煙井四側(cè)包覆墻、爐頂大罩殼、大風(fēng)箱。保溫層采用保溫支撐鉤釘配合自鎖壓片固定形式。

2 鍋爐各區(qū)域保溫施工工藝介紹

2.1 受熱面爐墻

爐膛中、下部的四周，冷灰斗區(qū)，水平煙道底部，后豎井包墻保溫厚度(從管子中心線算起，下同)為200 mm，采用厚70 mm的復(fù)合氧化鋁梳型磚，再鋪設(shè)2層厚65 mm的高溫玻璃棉板；爐膛上部，從過渡段(除后墻外)以上和水平煙道側(cè)墻，至爐頂大包底范圍內(nèi)的爐墻厚度為220 mm，采用厚70 mm的復(fù)合氧化鋁梳型磚，再鋪設(shè)2層厚75 mm的高溫玻璃棉板，組成復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)。

2.2 爐頂爐墻

爐頂大罩殼(爐頂大包)爐墻厚度200 mm，采用厚50 mm的硅酸鋁耐火纖維毯，再鋪設(shè)2層厚75 mm的高溫玻璃棉板；大包內(nèi)管束及包內(nèi)集箱的爐墻結(jié)構(gòu)為高溫過熱器、高溫再熱器穿頂棚管屏、屏式過熱器穿墻管及集箱、低溫過熱器穿墻管及集箱、包內(nèi)水冷壁管及集箱、包墻管及集箱、吊掛管等保溫厚度為50 mm硅酸鋁耐火纖維毯(自管子或集箱外壁算起)，高溫過熱器、高溫再熱器出口集箱、低溫再熱器穿頂棚管屏及集箱保溫厚度為100 mm硅酸鋁耐火纖維毯；大包內(nèi)無密封裝置區(qū)域爐墻保溫厚度為130 mm，即在頂棚管間填45 mm硅酸鋁耐火纖維散棉加高溫粘結(jié)劑，上面涂抹5 mm厚的高溫耐火膠泥+60 mm無石棉硅酸鈣+20 mm厚的硅酸鈣專用抹面。

2.3 大風(fēng)箱爐墻

大風(fēng)箱保溫厚度為175 mm，保溫結(jié)構(gòu)為采用厚50 mm的硅酸鋁耐火纖維毯，再鋪設(shè)2層厚65 mm的高溫玻璃棉板。

2.4 剛性梁爐墻

剛性梁和受熱面連接部位保溫方案有2種：同受熱面保溫結(jié)構(gòu)及厚度，即采用復(fù)合氧化鋁梳型磚，再鋪設(shè)兩層高溫玻璃棉板組成復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)；如遇障礙較多或保溫空間較窄部位可采用硅酸鋁耐火纖維毯，再填充硅酸鋁耐火纖維散棉。

3 施工工藝存在的問題及處理措施

3.1 存在的問題

該施工工藝雖然考慮了現(xiàn)場的具體情況，但在實際施工中仍存在不足之處，造成鍋爐大罩殼頂部超溫。鍋爐大罩殼頂部存在超溫現(xiàn)象，需及時對施工工藝進(jìn)行改進(jìn)，保證爐墻保溫施工的進(jìn)度和質(zhì)量要求。

3.2 原因分析

鍋爐穿頂護(hù)板吊桿部位的套筒內(nèi)不保溫，只在套筒頂部及其四周進(jìn)行保溫，頂部支撐外護(hù)板的鋼結(jié)構(gòu)比較密集且部分鋼結(jié)構(gòu)與外護(hù)板距離小于200 mm，造成保溫厚度不夠，這是造成鍋爐大罩殼頂部超溫的最大隱患，鍋爐頂部結(jié)構(gòu)示意見圖1。

圖1 鍋爐頂部結(jié)構(gòu)示意

從圖1可以看出，頂部壓型外護(hù)板由高度為80 mm的槽鋼作為其支撐龍骨，龍骨下部由厚50 mm的角鋼和10 mm的鋼板支撐在套筒頂部。在每個穿吊桿部位均設(shè)有1個厚度為4 mm的鋼板圓盤。以上支撐鋼結(jié)構(gòu)布置緊湊，但保溫施工障礙多，容易形成縫隙，造成熱量從縫隙傳遞造成超溫；吊桿本身傳熱加上焊接鋼板圓盤直接和保溫外護(hù)壓型鋼板接觸，致使超溫加劇。

3.3 處理措施

3.3.1 鍋爐頂部保溫結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

根據(jù)原設(shè)計保溫外護(hù)支撐鋼結(jié)構(gòu)密集的特點做如下改進(jìn)：

a. 將套筒頂部由直接受熱改為中間加保溫層，

即在套筒內(nèi)部底部加1層硅酸鋁耐火纖維毯，厚度為50 mm；

b. 在每個穿吊桿部位設(shè)置的鋼板圓盤頂部加2層無石棉保溫布,厚度為6 mm，杜絕外護(hù)壓型鋼板與鋼板圓盤的直接傳熱，其他按原設(shè)計施工。

3.3.2 施工工藝的改進(jìn)

a. 套筒施工完畢，要立即進(jìn)行套筒內(nèi)底部的硅酸鋁耐火纖維毯施工，硅酸鋁耐火纖維毯下料尺寸比套筒內(nèi)徑大15 mm，便于纖維毯的擠縫施工，使纖維毯與圓周擠緊無縫隙，避免縫隙的傳熱。

b. 套筒內(nèi)保溫施工完畢后可進(jìn)行套筒頂板安裝，套筒頂板安裝和支撐鋼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，穿吊桿的鋼板圓盤暫停施工，使用硅酸鋁耐火纖維散棉填充鋼板圓盤下部套筒頂板與支撐鋼結(jié)構(gòu)形成的空腔，要填滿填實，空腔填滿后要比周圍鋼結(jié)構(gòu)支撐高出10 mm，鋼板圓盤再壓縮至支撐面平齊，空腔內(nèi)保溫密實并形成整體后，鋼板圓盤焊接牢固，嚴(yán)禁鋼板圓盤先安裝后從周圍空隙填塞硅酸鋁散棉，造成局部形成空洞，防止由于局部保溫不實造成超溫。

c. 鋼板圓盤頂部的無石棉保溫布下料尺寸比圓盤直徑大20 mm以上，保證鋼板圓盤與外護(hù)壓型板徹底隔離，杜絕鋼板直接傳熱到外護(hù)壓型板。

3.4 處理效果

對鍋爐頂部保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理改進(jìn)，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工后，整個鍋爐爐墻保溫施工質(zhì)量優(yōu)良，外表面工藝美觀，四級驗收均達(dá)到優(yōu)良水平，經(jīng)過機(jī)組168 h運(yùn)行后，鍋爐大罩殼頂部溫度最高為41 ℃，鍋爐各部位的保溫層外表面溫度平均為32 ℃，低于DL/T 5047-1995《電力建設(shè)施工驗收技術(shù)規(guī)范(鍋爐機(jī)組篇)》[1]要求的不超過50 ℃的規(guī)定，說明爐墻設(shè)計合理，保溫施工質(zhì)量良好。

4 結(jié)束語

由于鍋爐保溫施工工藝存在問題，導(dǎo)致鍋爐爐頂超溫，這是鍋爐砌筑保溫中的常見問題。針對該問題，不同的爐型解決方法不同，國電浙江北侖第三發(fā)電公司通過對鍋爐頂部保溫結(jié)構(gòu)和施工工藝的改進(jìn)，使鍋爐大罩殼頂部超溫問題得到了解決，為相同類型的鍋爐保溫施工提供了借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] DL/T 5047-1995，電力建設(shè)施工驗收技術(shù)規(guī)范(鍋爐機(jī)組篇)[S].