火电厂汽机本体保温关键技术的应用

摘要：为了满足目前的电力生产需求，传统的保温技术需要进行新的完善，因此喷涂保温技术已经成为了我国保温技术发展的热门目标。通过对加重汽机本体保温模式的研究，分析其优点和特性，而探究其为何会被应用于火电厂汽机本体中，同时也对喷涂保温关键技术在火电厂汽机本体保温方面的应用特性进行研究。

关键词：汽缸;壁面;保温;喷涂;材料

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。

1 汽机本体保温喷涂技术优势

汽轮机汽缸形状复杂，加之汽轮机的高温特性和机组运行的振动性，汽轮机保温材料在具备耐高温、容重轻、导热系数小的特性外，还需拥有机械强度高、弹性恢复系数大和抗震等性能。不同的保溫材料性能、形态和施工方法决定了不同的汽轮机汽缸保温结构，由此也决定了决定了汽轮机不同的保温模式。

涂抹保温结构密封保温性能一般，采用复合硅酸盐涂抹材料，工艺复杂且工期长;纤维与复合纤维保温结构密封保温性能较好，采用纤维材料与符合纤维材料作为主保温材料，施工方法简单、工期短;碳酸钙板保温结构密封保温性能好，采用碳酸钙制品与超轻硅酸钙，施工较简单、工期较短;喷涂保温结构密封保温性能很好，采用矿物纤维喷涂材料，工艺较为复杂，工期较长。

2.汽机本体保温喷涂施工技术

2.1喷涂保温

一般要应用软质材料把拉板网的一侧进行堵实，如果是距离非常小或者靠近十分不易的区域，在进行喷涂之前可以运用疏松的岩棉材料来进行堵实。在由拉板网与阀体间或汽缸壁间形成的空间层，即另外一侧喷涂的时候，要保证保温材料密而实、填充够饱满，并且没有孔洞，压板操作也应该同时进行。喷涂进行一段结束之后要立即进行一次检查，再进行下一段，必须要逐级施工，要确保喷涂工序的连续性，使其喷涂能一次成型;喷涂位置与喷枪位置应保持一定距离，严格依据设计中规定的保温材料厚度进行控制，而且喷涂应采用灵活并循序渐进的动作，当环境温度高于1O摄氏度的时候，才可进行喷涂施工，低于不可进行;气压需在150至650千帕的范围内，最佳的出棉速度应是每小时5至8立方米，为达到最佳，矿棉纤维的混合比例应是1千克材料：0.5升水。

2.2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。

2.3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。

2.4防火抹面

如果要进行防火抹面层的施工，对保温层开展一定的整形处理，必须在确保喷涂保温层不出现渗水且干燥，合格验收后才能进行。抹面层的施工应该严格的按照材料使用说明书来进行，抹面厚度应控制在15至20毫米范围内。施工应自下而上按施工顺序进行，确保防火抹面光滑平整，不出现裂缝。

3.火电厂汽机本体设备及管道的保温结构设计

3.1主体结构

保温结构包含保温层与保护层两部分，各个部件的设计要遵循《管道及设备保温》相关要求。在实际施工的过程中，施工人员要先做好管道水压试验，待实验结果合格后，清除汽机本体设备及管道表面的污垢，主保温层必须具备平整和连续的特征，满足机械强度要求，接缝间保持严密，若出现缝隙，使用硅酸铝纤维进行填充，除了满足防火防水要求之外，还要保证外表美观。安全阀安装后，要加固空排气管道保温层，其中管道和法兰的连接位置，要把保温瓶层设置在螺栓拆卸缝隙中，对出现的缝隙或是缺陷，可以用硅酸铝纤维进行及时填充。排污管道阀门要预留约为150mm左右不保温段，便于后期维修中检查阀门的泄露情况。除此之外，在针对以硬质保温制品为主的保温层设计中，要设计伸缩缝，布设支吊架或是支撑架等位置，在分层保温的过程中，必须将各层伸缩缝进行错开，其错缝间距尽量控制在100mm以内，在伸缩缝外部设置专门的保温结构，一旦出现焊缝，则根据焊缝宽度，在保温内壁中设置宽度相等的扣槽。

3.2支撑设计

在汽机本体设备及管道保温施工中，卧式设备底部的保温层要设置支撑，而有加固肋的设备或是管道，要把加固肋设置成支撑件，特别是卧式设备，将支撑件安装在水平中心线位置。支撑件位置必须避开阀门和法兰管件，针对立管而言，要将支撑件安装在阀门上方，避免阻挡螺栓拆卸，支撑件材料要贴合介质温度要求，若介质温度在450℃以内，其支撑件选择焊接承重环;若介质温度大于450℃，其支撑件要选择紧箍承重环，需要直接焊接在不锈钢管上方，必须加焊一层不锈钢垫板。同时，在支撑设计中，支撑件承面宽度要比保温层厚度小20mm，支撑件间距设计中，设备设置为1.5m，管道设置为3m，保温材质设置为1m。

3.3保护层设计

在保护层设计中，针对硬质保温制品的保护层，选择纵向咬接接缝，而软质保温材料或是半硬质保温制品保护层则选择纵向搭接接缝，其中搭接尺寸要超过30mm，选择抽芯铆钉进行固定，其中钉间距要设置200mm左右。金属保护层环形接缝要选择搭接方式，一端压出凸筋，搭接尺寸超过50mm，而针对垂直管道或是协管，选择铆钉进行管道固定，钉间距设置为200mm。水平管道中的纵向接缝一般位于管道侧面，根据坡度进行搭接，整个金属保护层具备防水功能，特别是室外的设备或是管道，必须选择嵌填密封及进行封缝，选择环氧树脂进行封堵，其中吊杆处金属保护层必须套上防雨罩。直管段上方存在的热膨胀的金属层要进行环向接缝，选择活动搭接方式，根据热膨胀确定搭接余量，尽量超过100mm。针对硬质保温材料，其活动环向接缝必须和保温层伸缩缝保持一致，而软质保温材料或是半硬质保温制品，其活动环向接缝间距设置为4m。

结语

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]李红军.火电厂汽机本体设备及管道保温的施工工艺探析[J].中国科技纵横，2012（19）：151.

[2]黎宝华.火力发电厂本体保温施工技术与工艺解析[J].工程技术：引文版：00175.

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