锅炉炉顶大包柔性密封技术可行性的分析

颜色锅炉 · 发表于 2012-9-18 16:26:28

　　
　　现行锅炉漏灰比较严重，从锅炉技术、运行安全性、经济性等方面都严重影响电厂的效益，以下根据具体实际阐述锅炉本体密封的必要性;

　　一：技术上的必要性

　　1. 锅炉本体不同金属构件管材不同导致其相对膨胀量不同产生漏风漏灰：由各大锅炉厂的《锅炉说明书》可知，现在大容量锅炉一般采用大罩壳保温，且顶棚采用鳍片管。所以在其上不铺设浇灌保温材料，而只是在炉顶管分段鳍片处、穿墙管等处浇灌耐火可塑料。而耐火可塑料上面就是内护板。因为考虑到内护板要受高温烟气的直接冲刷，所以一般采用低合金耐热钢(12Cr1MoV，15CrMo等)以保证其抗冲刷性能，但其膨胀量达到7.44mm/m，横贯炉宽的绝对膨胀量应在100mm左右，与它相接的穿墙管的最小膨胀量仅为3.33mm/m，可见相对膨胀量差别之大。

　　2. 锅炉本体尺寸过大，导致锅炉本体的绝对膨胀量过大产生漏风漏灰：从锅炉设计尺寸可知，现有锅炉的纵向尺寸较大。以300MW锅炉为例，从顶棚前集箱至尾包墙的长度26米多。由此可知顶棚管的绝对膨胀量将达到120mm，以炉顶存在假设膨胀死点计算，其两侧的绝对膨胀量也将达到60mm 以上。由此可以看出其纵向膨胀量是最大的。相应的顶棚管与两侧墙部位的密封必然是一大难点。现在大容量锅炉炉顶顶棚管为鳍片管焊接的膜式壁，并在炉墙层中设置了内护板和膨胀节;而在炉顶四周与水冷壁、包墙管的交界处和穿过顶棚管段的部位无法形成膜式壁，则是采用特殊的密封块、密封板和梳型板与内护板相互焊接的一次全密封结构。但是由于锅炉炉顶的膨胀中心不明确、受热面本身结构的限制和工地现场安装管子不可避免得误差等原因，造成个别管排之间的内护板难以铺设和焊接。这些密封件在长期热力工况下也会被拉裂和烧损。而各厂锅炉的此部位也是泄漏严重的部位之一。

　　3. 现有穿墙管金属密封方式不能有效地调整膨胀产生漏风漏灰：出于施工设计及安装等考虑，穿墙管密封盒是横贯炉宽的，长度往往超过12米以上，且不同穿墙管系的密封盒之间间距很小，不足以吸收由于大面积满焊密封盒而产生的焊接应力。据我们调查发现，往往是每隔7-10米处会有泄漏积灰严重的情况出现，而且拉裂处以高过、高再密封盒为多。

　　4. 正常运行时炉顶经常处于正压状态产生漏风漏灰：大型锅炉一般采用平衡通风，即锅炉配有送、引风机。运行中送、引风机均开启，炉膛内压力按锅炉运行规程要求保持在-(20～30)Pa运行。但国内各型锅炉(包括进口炉型)炉膛内负压测点一般较低，位于大屏过热器或分割屏过热器下部10米左右，则越往炉膛上部，负压越低。到炉膛顶部时，正常运行工况下一般保持正压在70～80Pa左右。这是因为大气压力沿大气层高度不同而不同，海拔高度越高大气压力越低，在低海拔地区，海拔高度每增高1米，大气压力降低约12Pa，按这一数字，若炉膛负压测点低于炉顶10米时，炉顶大气压力将低于炉膛负压测点处的大气压力约120Pa，故炉顶炉内实际是处于正压状态，这也是导致炉膛漏风漏灰的重要原因。

　　5. 现有锅炉金属密封结构安装过于复杂产生漏风漏灰：由于锅炉现场安装施工中所牵连的因素过多，比如各穿墙管走向因素，工期因素等等。所以《锅炉说明书》中也往往只提供密封方面的原则性说明，具体工地上施工只是按照设计细想和安装经验适当加以密封。因此这是产生密封失效的安装原因。

　　6. 现有密封保温材料不足以吸收锅炉的膨胀产生漏风漏灰：如耐火可塑料等硬性材料的膨胀量过小，只能作为耐火层而不能吸收膨胀。炉顶整体密封面积过大，当密封钢板有露焊点等穿孔缺陷或隔热耐火混凝土有损坏时，高温烟气流将进入密封板下窜行，很快就会使密封板受热变形而损坏，造成炉顶漏烟。而且有些锅炉顶棚管后部为散管结构，与其相接的侧包墙及尾部包墙也为散管结构，管间间隙施工难度大，难以保证耐火层的浇铸质量。锅炉投运后，只要顶棚管受热膨胀不均匀，就会产生间隙大小不均，导致耐火层的损坏脱落，进而使高温烟气直接冲刷密封钢板。

　　7. 其他技术原因产生漏风漏灰：此外还有诸如一、二次密封处理不当;大型锅炉烟风通道的结构设计缺陷;电厂燃用煤种与设计煤种不同;锅炉运行时由于喷燃器燃烧方式形成的烟风走廊等原因都是造成锅炉泄漏的因素，此处不再详述。下面举具体实例以证明。

flw88 · 发表于 2012-9-19 09:21:22

学习一下，谢谢

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