一種解決鍋爐爐頂泄露及超溫的施工工藝

楊瑞哲，何德恒

（中國電建集團(tuán)河北工程有限公司，河北 石家莊 050021）

傳統(tǒng)鍋爐爐頂密封、保溫結(jié)構(gòu)雖然具有較高的硬度和強(qiáng)度，但由于鍋爐爐頂構(gòu)件管排內(nèi)介質(zhì)不同，熱態(tài)位移不同，熱交變應(yīng)力大，形成不同的膨脹，膨脹量和膨脹方向各異，硬性結(jié)構(gòu)本身膨脹量極小，無法承受鍋爐啟停、運(yùn)行參數(shù)變化帶來的介質(zhì)溫度變化而形成的不同方向、不同距離的膨脹，因此極易造成密封結(jié)構(gòu)的開縫、撕裂、漲凸而導(dǎo)致爐頂超溫、漏灰、漏風(fēng)等問題。對(duì)此，文章提出了一種解決鍋爐爐頂泄露及超溫的施工工藝，采用該工藝能夠使?fàn)t頂超溫、漏灰、漏風(fēng)的問題得以徹底解決，且保溫效果優(yōu)良，長期經(jīng)濟(jì)效果顯著。

1 工藝特點(diǎn)

1.1 密封工藝

在頂棚管與前墻、側(cè)墻交界部位，過熱器、再熱器等穿頂棚部位設(shè)置金屬內(nèi)護(hù)板，密封裝置內(nèi)澆注耐火澆注料，采用高溫黏合劑、不銹鋼釘及不銹鋼網(wǎng)將特殊高強(qiáng)陶瓷鋁纖維毯粘貼固定在金屬密封板和爐頂管壁上，分三層錯(cuò)縫壓縫粘貼，厚度為50～60mm，形成柔性密封。通過柔性密封的立體撓性方式，把所有可能產(chǎn)生的膨脹點(diǎn)即泄露點(diǎn)設(shè)置于密封層的中心點(diǎn)上，能完整地吸收全方位的熱膨脹，可有效避免因金屬、耐火澆注料等硬性密封結(jié)構(gòu)開裂導(dǎo)致的灰、風(fēng)泄漏問題。

1.2 保溫結(jié)構(gòu)

無密封裝置區(qū)域的爐頂爐墻采用無石棉硅酸鈣加硅酸鈣專用抹面的保溫結(jié)構(gòu)，以降低成本，減少機(jī)組熱源損失。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 耐火澆注料施工

（1）將與澆注料接觸的金屬表面的鐵銹、灰塵、雜物及油污徹底清理干凈。

（2）將耐熱不銹鋼板網(wǎng)敷設(shè)在縫隙較大的拉稀管上并用#16耐熱不銹鋼絲進(jìn)行綁扎，綁扎平整牢固并緊繃在管排上，每隔50mm綁扎一道不銹鋼絲。

（3）在與耐火砼接觸的穿頂棚管、穿墻管及金屬構(gòu)件上涂刷瀝青，瀝青厚度為1～2mm。

（4）施工平面較大時(shí)采用鋼模板，安裝時(shí)可使用腳手架或方木進(jìn)行支撐及加固，按縫處應(yīng)夾填吹塑紙以防止跑漿；平面小異形多時(shí)采用木質(zhì)模板，弧形模板可用塑性較好的三合板作為工作面，用松木條作為支撐結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)采用#16鍍鋅鐵絲與錨固件連接，將模板綁縛固定在施工部位，相鄰模板應(yīng)拼接嚴(yán)密并用鐵釘釘牢，必要時(shí)也可采用腳手架、方木等進(jìn)行支撐加固?？锥刺幍奶ツ２捎萌习寤蚓郾揭蚁┲谱?。在所有模板內(nèi)表面均勻涂刷一層機(jī)油以便于拆模。

（5）較小的孔洞或縫隙可用耐火纖維進(jìn)行填塞。

（6）將澆注料要求比例倒入強(qiáng)制攪拌機(jī)中干混，然后再按要求配合比加入適量潔凈水，沿海地區(qū)應(yīng)使用氯離子含量不大于25mg/L的潔凈水。攪拌時(shí)間一般為5min左右，充分?jǐn)嚢枨冶仨毦鶆?，攪拌好的材料?yīng)在15～30min內(nèi)用完。實(shí)際操作應(yīng)按照材料的使用說明具體要求進(jìn)行。

2.2 澆注施工

（1）將攪拌好的材料及時(shí)澆注入施工部位表面或模板與施工部位金屬面形成的空隙內(nèi)[1]。

（2）用插入式振搗器進(jìn)行振搗，應(yīng)按以下原則選用振動(dòng)器：澆注層厚度不應(yīng)超過振動(dòng)棒長度的1.25倍。操作時(shí)要求緩慢插入料層、連續(xù)移動(dòng)、緩慢拔出，不得留下孔洞，不得漏振，振動(dòng)棒不得碰撞模板、錨固件及保溫層，應(yīng)連續(xù)振動(dòng)兩遍以上，直至砼表面返漿、不沉降。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求在縱向及橫向留設(shè)4～8mm的膨脹縫，使用三合板做膨脹縫材料。

（4）施工要點(diǎn)：澆注、振搗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得停滯，應(yīng)邊澆注邊振動(dòng)，遇有膨脹縫時(shí)，及時(shí)布設(shè)脹縫材料。如果施工停滯，應(yīng)將澆注料結(jié)合面用鋼絲刷打毛并用水淋濕后方可繼續(xù)施工。

（5）拆模及養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)：澆注料全部施工完成并已初凝有強(qiáng)度時(shí)，即可拆模，清理現(xiàn)場。同時(shí)，按耐火澆注料的品種要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。除水泥類澆注料需潮濕養(yǎng)護(hù)外，其他耐火砼只需自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度一般為15～25℃，養(yǎng)護(hù)期一般為3～7d。

（6）拆模后對(duì)孔洞、凹陷、凸起等缺陷進(jìn)行處理打毛并淋水濕潤后，用拌制好的澆注料填補(bǔ)，按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.3 柔性密封施工

柔性密封施工工藝流程如圖1所示。

（1）將與澆注料接觸的金屬表面的鐵銹、灰塵、雜物及油污徹底清理干凈。

（2）焊接不銹鋼鋼釘，其主要作用是為了固定菱形不銹鋼網(wǎng)。鋼釘長度為80mm左右，其間距為200～250mm，呈交錯(cuò)排列布置，不得少于10根/m2，并將焊渣等清除干凈。鋼釘要求雙面焊接牢固，嚴(yán)禁在承壓部件或受力部件（如各類懸吊管、聯(lián)箱、懸吊桿等）引弧、焊接。

圖1 柔性密封施工工藝流程圖

（3）陶瓷鋁纖維層敷設(shè)：采用高溫黏合劑黏合高強(qiáng)陶瓷鋁纖維毯，單層錯(cuò)縫、層間壓縫。錯(cuò)縫距離不小于100mm。此工藝要求鋪設(shè)不少于3層，每層纖維毯之間及纖維毯與管壁之間均涂抹黏合劑。黏合劑的涂抹必須全部均勻覆蓋住纖維毯接觸面且厚度一致（1～2mm），在纖維側(cè)面接縫處同樣涂抹黏合劑。高強(qiáng)陶瓷鋁纖維毯鋪設(shè)厚度分別為25mm、10mm、25mm。

（4）陶瓷鋁纖維毯外表面鋪設(shè)菱形不銹鋼網(wǎng)，鋼網(wǎng)以完全覆蓋緊貼陶瓷鋁纖維密封層為準(zhǔn)，鋼網(wǎng)搭接不少于50mm。鋼網(wǎng)之間用專用卯環(huán)連接，使用方形逆止鋼片穿過鋼釘壓緊鋼網(wǎng)，在方形墊片外加圓形墊片焊接固定在鋼釘之上，圓形墊片外10mm處切斷鋼釘端部。

2.4 保溫層施工

保溫層施工工藝流程如圖2所示。

圖2 保溫層施工工藝流程圖

（1）將與散棉接觸的金屬表面的鐵銹、灰塵、雜物及油污徹底清理干凈。

（2）保溫鉤釘焊接：鋼釘長度為130mm左右，其間距為300mm，呈交錯(cuò)排列布置，并將焊渣等清除干凈。鋼釘要求雙面焊接牢固，嚴(yán)禁在承壓部件或受力部件（如各類懸吊管、聯(lián)箱、懸吊桿等）引弧、焊接。

（3）硅酸鋁散棉敷設(shè)：采用硅酸鋁散棉填滿所有無密封裝置區(qū)域，厚度為45mm，整體找平后采用耐火膠泥涂抹一層，厚度約為5～10mm。

（4）硅酸鈣板敷設(shè)：采用無石棉硅酸鈣層，厚度為60mm，硅酸鈣塊間拼砌縫隙采用硅酸鋁纖維散棉填滿。錯(cuò)縫施工，錯(cuò)縫距離不小于100mm。

（5）硅酸鈣外表面鋪設(shè)擰花鉛絲網(wǎng)，鉛絲網(wǎng)網(wǎng)間搭接不小于50mm，將自鎖壓板穿過保溫釘壓牢鉛絲網(wǎng)，剩余部分折彎90°扣緊鉛絲網(wǎng)。

（6）采用專用硅酸鈣抹面料，按使用說明加水?dāng)嚢韬?，在鉛絲網(wǎng)上均勻涂抹，控制厚度為20mm，整體要平整無毛刺。

3 效果驗(yàn)證

國電建投某電廠一期工程超超臨界2×660MW火電機(jī)組，爐頂保溫結(jié)束于2012年11月10日，機(jī)組首次并網(wǎng)于2012年12月28日完成。經(jīng)過一年運(yùn)行后檢測爐頂保溫效果優(yōu)良，無超溫和泄露問題。該工程2014年獲得“魯班獎(jiǎng)”和“國家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)”。

河南建投某電廠一期工程超超臨界2×660MW火電機(jī)組，爐頂保溫結(jié)束于2014年12月10日，機(jī)組首次并網(wǎng)于2015年1月28日完成。運(yùn)行一年后檢查鍋爐爐頂保溫效果優(yōu)良，沒有出現(xiàn)超溫和漏風(fēng)、漏灰問題。該工程2016年獲得“魯班獎(jiǎng)”。

4 結(jié)束語

選用合適工藝技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的材料，充分發(fā)揮保溫和黏結(jié)材料組成密封結(jié)構(gòu)的柔軟、密封性能，通過細(xì)致的施工和嚴(yán)格的工序驗(yàn)收，徹底解決了爐頂超溫、漏灰、漏風(fēng)問題，提高了鍋爐效率，降低了因爐頂泄漏超溫而造成的運(yùn)行停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，為檢修提供了便利，從而有效地保障了機(jī)組安全、長期穩(wěn)定的運(yùn)行，取得了經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保效果。