火電廠鍋爐汽機(jī)保溫施工提升設(shè)備質(zhì)量研究

山東工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 丁玉魯

我國(guó)最主要的能源生產(chǎn)模式之一就是熱能的生產(chǎn)?，F(xiàn)在的發(fā)電機(jī)組參數(shù)越來(lái)越高，容量也隨著火力發(fā)電廠發(fā)電水平的提高而變大。提高鍋爐、蒸汽機(jī)設(shè)備質(zhì)量和管道保溫質(zhì)量十分重要，以進(jìn)一步減少鍋爐、蒸汽機(jī)設(shè)備及管道運(yùn)行對(duì)熱量的損耗。這樣就能確保鍋爐汽機(jī)一直保持高效平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)[1]。因此，對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，做好鍋爐設(shè)備和車體蒸汽機(jī)及管道的保溫隔熱工作是極為重要的，這不僅可改善汽輪機(jī)，防止嚴(yán)重的低熱效率和熱損耗，而且可改善鍋爐設(shè)備和車體的質(zhì)量和壽命，從而達(dá)到可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

1 火力發(fā)電廠能耗影響因素

1.1 通流性

通風(fēng)性能直接影響汽輪機(jī)機(jī)組實(shí)際蒸汽工作效率，是火電廠汽輪機(jī)機(jī)組在具體操作過(guò)程中的工作情況。如果整個(gè)火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)通風(fēng)性能不足，就會(huì)直接導(dǎo)致汽輪機(jī)的能量大量消耗，從而使汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行得到保證。若處理能力，則整個(gè)發(fā)電廠的汽輪機(jī)熱常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，以熱電廠實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)階段的水流流速及燃?xì)廨啓C(jī)最好地改善該區(qū)域，進(jìn)而運(yùn)轉(zhuǎn)才能真正有效地提升汽缸內(nèi)的汽輪機(jī)股效率；降低渦輪機(jī)組在火力發(fā)電廠中的能耗。

1.2 氣缸效率

對(duì)于火力發(fā)電廠的渦輪能耗，汽缸效率是其中一個(gè)主要的影響因素。結(jié)合現(xiàn)狀分析，目前大部分火力發(fā)電廠在渦輪機(jī)安裝、管理、維修等方面仍存在一定的問(wèn)題。同時(shí)，分析火力發(fā)電廠的渦輪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在特定的操作階段，渦輪汽缸的效能一般會(huì)比實(shí)際的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要低一些。所以，我國(guó)多數(shù)火力發(fā)電廠的渦輪汽缸效率比國(guó)際上的還要低。圓筒產(chǎn)量的降低，另外，機(jī)組汽輪機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程會(huì)直接受到火力發(fā)電廠汽輪機(jī)單位能耗的影響，從而導(dǎo)致單位能耗增加的一系列運(yùn)行過(guò)程。

1.3 出力系數(shù)

生產(chǎn)系數(shù)與汽輪機(jī)機(jī)組總能耗密切相關(guān)，是火電廠實(shí)際運(yùn)行階段汽輪機(jī)機(jī)組的主要指標(biāo)。若電網(wǎng)運(yùn)行正常，火力發(fā)電廠機(jī)組汽輪機(jī)的用電負(fù)荷強(qiáng)度可根據(jù)功率符合不同時(shí)段的差值而大致變化較大的峰功率和低功率進(jìn)行推算。在能量額外消耗的過(guò)程中，保證火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)用電負(fù)荷。

1.4 氣壓和溫度

火力發(fā)電站的渦輪會(huì)對(duì)實(shí)際的運(yùn)行效果產(chǎn)生很大的影響，因?yàn)闇u輪周圍的氣壓和溫度的變化是在正常穩(wěn)定地運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的。熱電廠的汽輪機(jī)難以調(diào)整為低壓供水，燃料是否燃燒，但蒸汽流量大大增加，這時(shí)蒸汽造成渦輪和蒸汽壓力迅速下降，以滿足本單位運(yùn)轉(zhuǎn)正常的汽輪機(jī)的能量。這將使渦輪機(jī)組在整個(gè)熱電廠中的實(shí)際運(yùn)行效率有所降低，同時(shí)熱電廠的采暖鍋爐在空氣中的比重增大，也會(huì)造成表面上所有熱電廠的采暖鍋爐在燃燒過(guò)程中水量增大，造成供水量不足。最終驅(qū)動(dòng)火力發(fā)電站的整個(gè)渦輪裝置要達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，必須消耗大量的熱能。

2 火電廠鍋爐汽機(jī)本體設(shè)備及管道的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要科學(xué)合理地選用保溫材料，還應(yīng)對(duì)包括隔熱層、保護(hù)層水壓試驗(yàn)在內(nèi)的熱電廠鍋爐及機(jī)電設(shè)備管道保溫結(jié)構(gòu)做好設(shè)計(jì)，對(duì)各設(shè)備、管道保溫施工過(guò)程中的主要成分采取綜合措施，確保鍋爐設(shè)備清洗及管道保溫工程符合有關(guān)要求較為重要。各設(shè)備接頭的密封及管道的保溫工作。對(duì)于少數(shù)缺口，缺口需要視具體情況予以回補(bǔ)。有效地確保了管材的防水性能好，美觀大方[2]。另外，在整個(gè)施工階段，硬隔熱保溫產(chǎn)品的存在，需要通過(guò)伸縮接頭的設(shè)計(jì)來(lái)確定介質(zhì)中的某些設(shè)備，以保證在施工過(guò)程中，有保溫隔熱層存在，并且確實(shí)可以同時(shí)使用專門(mén)的保溫設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)伸縮縫進(jìn)行定位的伸縮接頭進(jìn)行擴(kuò)展

圖1 火電廠鍋爐汽機(jī)

2.2 固定件和捆扎件

在施工階段，采用鉤釘?shù)姆椒ㄓ行гO(shè)置，并根據(jù)產(chǎn)品的大小在實(shí)際施工過(guò)程中合理地安裝在隔熱層中，以增強(qiáng)其固色效果，這是由于保溫材料的需要和工作的辛苦。保溫施工中的保溫材料如果是軟性材料，就需要采用鉤釘?shù)姆绞竭M(jìn)行固定。在固定階段完成生產(chǎn)必須使用低碳圓鋼材料，不管采用何種方法。同時(shí)，將定裝量與實(shí)際充分結(jié)合起來(lái)。增加和加厚固定裝置鉤的設(shè)計(jì)方法，以有效提高鍋爐電機(jī)主機(jī)和管路設(shè)備的振動(dòng)[3]。

2.3 保護(hù)層設(shè)計(jì)

在鍋爐設(shè)備整個(gè)保護(hù)層的設(shè)計(jì)過(guò)程中，以及蒸汽機(jī)、熱電廠的管道中，設(shè)計(jì)師要了解保溫材料的收益情況等，特別是在設(shè)計(jì)一些連續(xù)保溫產(chǎn)品的過(guò)程中，對(duì)于接頭的設(shè)計(jì)方法，要做到有的放矢?？v向覆蓋路徑一般應(yīng)合理設(shè)計(jì)在柔性絕緣產(chǎn)品的保護(hù)層設(shè)計(jì)過(guò)程中，同時(shí)需要注意的是，必須采用中央鉚釘固定，才能有效地保證整個(gè)保溫層的穩(wěn)定，前提是在蓋體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果蓋體的接縫尺寸大于30mm。

3 火電廠鍋爐汽機(jī)本體設(shè)備和管道保溫施工工藝

3.1 材料選擇方面

結(jié)合現(xiàn)狀分析，不同的管道系統(tǒng)所采用的保溫材料也存在一定的差異，如火力發(fā)電廠鍋爐發(fā)電機(jī)的管道系統(tǒng)較多[4]。巖棉材料是以煙和通風(fēng)管道保溫為主的保溫隔熱材料。若介質(zhì)溫度在350℃以上，應(yīng)選用硅酸鋁制品絕緣；反之，必須用巖棉制品絕緣，基材溫度低于350℃。對(duì)水管絕緣材料進(jìn)行分析。選用硅酸鋁制品材料，當(dāng)管徑D≥38mm，介質(zhì)溫度大于350℃時(shí)加工成管殼。巖棉材料加工成管殼，當(dāng)管徑38mm以上，介質(zhì)溫度50℃以上，350℃以下；如管徑為<；寬度38mm。絕緣材料以硅酸鋁纖維繩為主，用于系統(tǒng)管道相同的保溫材料制成的保溫管，對(duì)所有的管道轉(zhuǎn)角，管道閥門(mén)，異型部件進(jìn)行保溫。

將鋁合金板加工成閥套或購(gòu)買(mǎi)玻璃鋼閥套加固，以保證與系統(tǒng)管路同弧度、同厚度的閥門(mén)保溫。渦輪主機(jī)與管道之間采用硅酸鋁纖維填充物作絕緣處理，介質(zhì)溫度超過(guò)350℃。巖棉是在介質(zhì)溫度低于350℃的情況下用來(lái)絕緣的。通常情況下，當(dāng)排氣筒直徑D≥38mm，厚度小于0.5mm時(shí)，保護(hù)層為0.7mm厚的鋁合金板，鋁合金板管水即可使用。排氣筒直徑D≥38mm、隔熱層厚度不小于80mm、織物厚度不小于0.1mm的玻璃，排氣筒宜采用汽水。需要說(shuō)明的是，其外層也要涂一層水膠；通常情況下，煙道的矩形防護(hù)層采用的是厚度為0.8mm的鋁皮材質(zhì)。金屬成型板是在長(zhǎng)方形截面較大的情況下應(yīng)用以獲得有效保護(hù)的。

3.2 施工技術(shù)

首先，工作人員必須對(duì)保溫設(shè)備及管道進(jìn)行清洗，主要工作內(nèi)容為清潔除垢，保證其運(yùn)行后能得到徹底的清潔，對(duì)安裝環(huán)境的真實(shí)溫度進(jìn)行仔細(xì)的清洗，對(duì)120人以下的環(huán)境進(jìn)行感化處理。做保溫處理的設(shè)備及管道。設(shè)備及管線保溫。一般選用固定保溫結(jié)構(gòu)的管道，可選用閥門(mén)，法蘭，插板，裝置，分解保溫結(jié)構(gòu)的主要設(shè)備。在管道蒸汽蠕變檢測(cè)的主要部位也可以使用同樣的結(jié)構(gòu)。

其次，渦輪主機(jī)部分管路及排風(fēng)裝置有特殊要求，應(yīng)選用較硬的絕緣性材料。這樣填充軟性材料才有效。一般情況下，各層硬保溫層之間的間隔為3～4m的高溫管伸縮縫，20～25mm，5～7m以上但小于100mm的中溫管伸縮縫。特殊的絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高溫管道的外伸縮縫位置。此外，閥門(mén)與法蘭連接處還應(yīng)合理布置絕緣結(jié)構(gòu)的支承部分。一般把閥門(mén)與法蘭的連接布置在頂端位置，這樣就不會(huì)造成螺栓分解時(shí)的不良效果。固定軸承環(huán)應(yīng)在介質(zhì)溫度450℃時(shí)選用，焊接軸承環(huán)應(yīng)在450℃以下選用。

承重構(gòu)件寬度應(yīng)小于保溫層10～20mm的寬度，承重構(gòu)件間距應(yīng)在1.5～2m。高溫管與低溫管分別間隔3m與5m。支承材料之間的厚度空隙不小于1m，如氈或軟墊等保溫材料用于管道之間。保溫結(jié)構(gòu)固定部分因管道系統(tǒng)性質(zhì)不同而差異明顯，需選用的保溫材料也不同。如保溫層采用掛鉤、螺桿等較硬材料，拉鏈間距應(yīng)在300mm至610mm之間。如采用柔性材料制成保溫層，可采用釘釘、墊片等加固保溫層。

固件與固件間距不應(yīng)小于350mm2。正常情況下，釘子大小為3～6mm，以鐵或鋼制墩為主要材料，房間數(shù)量固定在地下8m2以上，單間6個(gè)以上，加固工藝可在本區(qū)域內(nèi)適當(dāng)增加釘和丸子，用于特殊部件的震動(dòng)。不銹鋼固件應(yīng)選用直接焊接、緊固不銹鋼設(shè)備工藝。碳鋼緊固件的選型過(guò)程，如果情況特殊，要加鋼板，也可以加墊片。并按規(guī)定規(guī)格將保溫結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，選擇合理的梁。根據(jù)防潮層分析，防潮層的材質(zhì)主要有改性瀝青氈、瀝青橡膠玻璃布、防水冷橡膠玻璃布等，防潮層的材質(zhì)主要有改性瀝青氈如遇濕氣固定，應(yīng)選用低堿、軟工藝，并加入玻璃結(jié)構(gòu)，平均位置為粗格紋的織物防水塑料玻璃、冷耐熱塑料、玻璃纖維瀝青。

根據(jù)防潮層分析，防潮層的材質(zhì)主要有改性瀝青氈、瀝青橡膠玻璃布、防水冷橡膠玻璃布等，防潮層的材質(zhì)主要有改性瀝青氈如遇濕氣固定，應(yīng)選用低堿、軟工藝，并加入玻璃結(jié)構(gòu)，平均位置為粗格紋的織物防水塑料玻璃、冷耐熱塑料、玻璃纖維瀝青等。

3.3 施工要求

鍋爐及管道發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備保溫隔熱施工，關(guān)注更多質(zhì)量問(wèn)題。選用合適的絕緣材料和接縫，以及所用材料，必須嚴(yán)格施工，多次考察，才能合理運(yùn)用技術(shù)，特別是管路位置、閥門(mén)位置及設(shè)備、曲率狹管等絕緣接縫的施工方案[5]。接著在保溫施工結(jié)束后，鍋爐主體、蒸汽機(jī)設(shè)備及管道等都要保證一定的美觀。保證管道外層美觀、清潔、光滑，不論采用包裝、捆扎或其他方法保溫。狀態(tài)好的話，在外面涂勻就可以了。此外，厚度、結(jié)構(gòu)、材料等要求在所有保溫施工過(guò)程中都要嚴(yán)格遵守，這樣才能保證施工的合理、高效。

3.4 施工具體流程

熱電廠車體鍋爐設(shè)備及蒸汽機(jī)保溫工程的工藝流程如下：一是鍋爐設(shè)備、車體及蒸汽機(jī)的精密測(cè)量；二是保溫隔熱建材的設(shè)計(jì)相關(guān)廠家按圖紙備好，符合設(shè)計(jì)要求，將管理過(guò)程轉(zhuǎn)移到表格上；三是開(kāi)展腳手架搭建工作，鍋爐及蒸汽機(jī)設(shè)備保溫和建筑施工情況，鐵絲網(wǎng)安裝完畢；四是處理完畢（或加裝防護(hù)層）；五是將腳手架全部拆除；六是檢查驗(yàn)收完畢收工。

管道系統(tǒng)保溫混凝土建造技術(shù)為：一是管道測(cè)量完整、準(zhǔn)確無(wú)誤；二是保溫建筑材料的合理選用，依據(jù)測(cè)量結(jié)果及生產(chǎn)廠家的保溫圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，將管理過(guò)程轉(zhuǎn)移到表格上；三是開(kāi)展腳手架搭建工作；四是管道保溫工程的實(shí)施安裝；五是把腳手架去掉；六是檢查驗(yàn)收完畢收工。

3.5 維護(hù)和保養(yǎng)

日常的保養(yǎng)工作較為重要，通過(guò)合理有效的維護(hù)，提高鍋爐發(fā)動(dòng)機(jī)車體設(shè)備的質(zhì)量，延長(zhǎng)保溫層和保護(hù)層的使用壽命。在施工結(jié)束后，要仔細(xì)檢查密封件、閥門(mén)、管道彎曲的位置，檢查保溫層是否被腐蝕或變薄，如此才能做好管道防爆的準(zhǔn)備工作。出現(xiàn)以上情況時(shí)，要立即采取有效防護(hù)措施，防患于未然。此外，要全面落實(shí)項(xiàng)目初期提出的質(zhì)量目標(biāo)，確保施工質(zhì)量。對(duì)工程建設(shè)過(guò)程進(jìn)行合理控制，制定科學(xué)的質(zhì)量管理體系。實(shí)施全過(guò)程控制和工程質(zhì)量管理，全面分析影響保溫建筑技術(shù)應(yīng)用的有關(guān)因素。對(duì)主要設(shè)備，如熱電廠鍋爐，蒸汽機(jī)，管道等保溫隔熱施工進(jìn)行改進(jìn)。

本文通過(guò)對(duì)于鍋爐汽機(jī)本體設(shè)備及管道保溫施工工藝各方面情況進(jìn)行分析研究，深入討論各項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。需要定時(shí)對(duì)火電廠鍋爐汽機(jī)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以提升其工作壽命。