火电厂汽机本体保温关键技术的应用

火电厂汽机本体保温关键技术的应用

闫秋宝

陕西能源赵石畔煤电有限公司

摘要：火电厂汽轮机机组启动运行的安全性和热损失的多少均与汽轮机保温质量息息相关。当汽轮机保温层的表面温度控制在合理范围内时，将会减少汽轮机在启停时汽缸出现的上下和内外壁面的温差。汽轮机上下汽缸壁的温差对汽机振动大小和大轴的弯曲程度起着决定性作用。早前因汽轮机保温差导致的汽机在起停时的上下缸温差超标而引起的机组振动、汽封摩擦和大轴弯曲等事故频繁发生。随着国内对引起汽轮机机组保温的逐渐重视，汽轮机新材料、新工艺也不断被引进，对汽轮机保温技术条件也有了明确的规定。

        关键词：火电厂；汽机本体保温；关键技术；应用

1、汽机本体保温喷涂技术优势

从构造上来分析，火电厂汽机的形状非常的复杂，由于其长期处于高温的环境，并且在运行的过程中会产生很大的振动性，因此在进 行汽机本体保温材料的选择时，一定要选择重量轻，耐高温且导热系 数小的材料，这样才能很好的满足火电厂汽机的保温要求。选用何种 形式的保温材料、采用何种方法进行施工都对于最终的汽机保温结构 形成一定的影响，也决定最后的保温模式[1]。

2、施工依据及保温材料的选择

        在火电厂锅炉汽机本体设备和管道的保温施工中，依据《火力发电厂保温油漆设计规程》、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》、《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》、《火力发电厂热力设备和管道保温材料技术条件与方法》[2]。

        2.1保温材料

在进行保温材料选择中，针对汽水管道而言，若介质温度大于350℃，则选择硅酸铝管壳保温；若介质温度大于50℃而小于350℃，则选择岩棉管壳保温；若Φ≤38，则选择硅酸铝纤维绳进行保温。针对锅炉热风道和烟道，一般选择岩棉保温材料，而阀类、异形件、管道弯头保温则选择硅酸铝或是岩棉，其中阀门保温厚度要和连接管道相同，其外保护层选择铝合金板材料。在实际施工中，汽机本体设备和管道保温伸缩缝或是膨胀间隙要选择硅酸铝纤维进行填充，在小于350℃的情况下，更换岩棉纤维材料[3]。

        2.2保护层材料

在保护层材料选择中，锅炉汽机本体设备金属保护层应该选择厚为0.7mm的铝合金板，针对Φ≤38、保温层外径小于80mm的管道，其保温层应该选择厚为0.1mm的低碳玻璃布，在外表面还要涂刷一层防水胶，而矩形截面烟风道应该选择厚为0.5mm的铝片，其金属保护层以压型板为主。

3、汽机本体保温喷涂技术优势

        汽轮机具有复杂的汽缸形状，而且有高温特殊性质以及机组运行时的振动特性。因其高温特性，汽轮机的保温材料应是耐高温的，还应尽量选择具有容量较轻，导热系数不高特性的材料。因其振动特性，在性能上还需要材料机械强度高，在弹性方面恢复系数大，且能抗震。汽轮机汽缸的不同保温结构决定了汽轮机的保温模式，而其保温结构不同是由于不一样的保温材料性能、形态和不一样的施工方法。

当材料应用复合硅酸盐涂抹时，涂抹保温结构的性能在密封和保温上很一般，而且工艺非常繁杂，需要的时间很长；若是主要保温材料选择纤维材料以及符合纤维材料，在保温结构性能上，密封及保湿都比之前好，且施工耗时短，方法也简单；另一种施工简单耗时不长的应用，是主要保温材料选择碳酸钙制品与超轻硅酸钙，其保温密封性能都不错；密封保温上性能优秀的是喷涂保温结构，其应用的喷涂材料是矿物纤维，需要复杂的工艺以及很长的工期。传统的保温模式有一定局限性，在表面不规则保温施工有一定困难的火电厂汽机上，火电厂汽机美观又高效的要求得不到满足。喷涂保温模式能让保温材料和汽缸之间无缝连接，能够很好的降低保温层脱壳的安全隐患，然后使其密封保温性能发挥得更好。喷涂保温模式是把经增加压力的水和运用了机械风机加压形式的松散矿棉一起混合，经出口处喷射到汽缸表面之后，还要通过整体的汽机高温结构，该结构是由钢骨架拉板网支撑形成。
4、汽机本体保温喷涂施工技术
　　4.1前期施工准备阶段
　　火电厂汽机本体保温喷涂工艺的准备阶段的内容比较简单，主要包括两个方面的内容：一是对汽机壳体表面做清洁处理，清扫灰尘和 油污等杂物，保证汽机本体的清洁度。二是在施工现场搭设施工操作 平台，并按照施工要求对其进行防尘隔离处理，保证施工环境的清洁。
　　4.2龙骨架基础安装
　　在准备进行喷涂保温部位，须严格按照设计图纸通过螺钉将金属片固定在缸体表面，并在缸体与金属片间垫敷适当厚度的石棉垫防止 因金属传导而散热；将适当厚度的金属片安装在高压缸电机和汽机侧 的吊点上，将其当作固定密封外护板的生根件使用；当中压缸上部采 用纤维保温层下缸采用喷涂保温模式时，须对上部缸体的钻孔布置考 虑充分，将用来对纤维保温垫起紧固作用的扁钢与汽缸进行紧密连接。 法兰钻孔位置的确定须将后续护罩或罩壳的安装便利因素考虑其中。
　　4.3骨架及密封外护板安装

　　将长度略小于保温厚度的骨架支腿焊接至金属片上。将十字交 叉状的扁钢牢固焊接至支腿以作外部骨架使用，以此形成网格支撑架构；在高压汽缸的电机、汽机一侧进行密封外护板的安装时，应采用螺栓将外护板与骨架连接处进行固定，并在骨架与外护板间垫敷适当厚度的石棉垫。而汽轮机基础、轴承座与外护板间须保持一定距离， 为汽机热膨胀留出空间；根据汽轮机汽缸外形轮廓进行法兰护罩的制作，护罩结构应方便拆卸。L 型的阀门法兰护罩的固定方式与汽缸法兰的固定方式相似；根据汽缸缸体的外形对骨架扁钢进行仿形加工处理后再开始安装，并通过铆钉将与密封外护板和法兰护罩的连接处进行固定。
　　4.4金属拉板网敷设
　　金属拉板网的敷设工作通常是从汽缸缸体的下部进行，将金属拉 板网成列纵向的敷设在龙骨架构上即可完成该道工序。在拉板网敷设 的过程中，需要注意的是所选用的镀锌铁丝在完成分段绑扎时一定要 确保铁丝的平整，有一定的张力，同时在两张拉板网连接处需要留存 二十毫米以上的距离。。
　　4.5喷涂保温
　　使用软质材料将拉板网一侧进行堵实，对于距离较小的区域或很难靠近的区域，在喷涂前可使用疏松的岩棉材料堵实。在另一侧向拉板网与汽缸壁间或阀体间形成的空间层内喷涂，喷涂的同时进行压板操作，确保保温材料密实、填充饱满、无孔洞。喷涂应采用逐级施工， 喷涂一段结束后立即进行检查，再开始下一段施工，保证喷涂工序的连续性，确保一次喷涂成型；喷涂保温材料厚度严格按照设计规定进行控制，喷枪与喷涂位置应保持恰当距离，喷涂动作应灵活并循序渐进，  在环境温度低于 1O 摄氏度的情况下，不可进行喷涂施工；喷涂气压控制在 150 至 650 千帕范围内，矿棉纤维以 1 千克材料：0.5 升水的比例
混合，出棉速度应以每小时 5 至 8 立方米的速度为佳。
　　4.6防火抹面

当确保喷涂保温层干燥后不出现渗水现象时，对保温层进行恰当 的整形处理，待验收合格后，再开始进行防火抹面层的施工；抹面层 的施工应严格按照材料使用说明书进行施工，抹面厚度以控制在 15 至20 毫米之间为宜，施工按照由下至上的方式施工顺序进行，确保防火抹面平整、光滑，不得出现裂纹。
　　4.7涂刷防油油漆
　　当抹面完全干燥后，对抹面表面进行清理后再开始防油油漆的涂 刷工序。防油油漆的涂刷可分为面底漆和面漆涂刷 2 道工序，油漆厚度宜控制在80 至90 微米。该工序要求防油油漆厚度均匀，无流挂、划痕、褶皱、起鼓现象。
　　4.8中压上缸保温施工( 玻璃纤维保温垫)
　　采用双股钢丝将玻璃纤维保温垫分段固定于扁钢上，确保固定牢 靠，玻璃纤维保温垫之间通过石棉线进行缝合。须根据不锈钢外护板 编号进行安装，采用不锈钢挂钩进行连接。
5、结束语
        综上所述，喷涂保温方式对火电厂汽轮机隔热保温具有显著的效果。应通过日常实践不断积累汽轮机绝缘关键技术经验，积极应用于验证和改进其他汽轮机绝缘工程。
        参考文献：
　　[1]郝斌 . 喷涂保温技术在电厂工程中的实际应用 [J]. 电力系统装备，2019，0(20):66-66.
　　[2]美忠，高通 . 火电厂汽机本体保温关键技术的应用 [J]. 山东工业技术，2018，0(7):181-181.
　　[3]李润丰 . 火电厂锅炉汽机本体设备及管道保温的施工工艺分析[J]. 科技创新与应用，2019，0(4):113-114.