淺析高溫玻璃棉在火電廠中的應用

李子芳

摘要:由于高溫玻璃棉具有耐高溫的特點,在1997年它開始應用到電力行業中的火力發電廠,主要在電廠的鍋爐爐墻、煙道、電除塵器、熱風管道、蒸汽管道及各種熱力管道等地方,它的保溫效果很好,整體也很穩定,所以,現在被廣泛的應用。

關鍵詞:高溫玻璃棉;蒸汽管道;鍋爐爐墻

中圖分類號:TQ171 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)21-0152-02

由于火電廠的特殊情況決定,電廠的某些部位使用的材料必須具有耐高溫以及保溫的功能,如鍋爐爐墻壁、煙道、電除塵器、熱風管道、蒸汽管道及各種熱力管道等地方。它也具有降低熱損失,節約能源,提高經濟效益等作用,所以,在各個火力發電廠廣泛的使用,而且得到了較好的效果。

一、高溫玻璃棉的特點

高溫玻璃棉保溫材料是由均勻細長,富有彈性的玻璃纖維和特殊高溫黏合劑組成的輕質,耐用,保溫性能優越的耐高溫保溫隔熱材料。

1.高溫玻璃棉的保溫是因為它的纖維均勻細長,熱量傳遞方向與纖維方向垂直的排列,使其能有效阻止熱量的傳遞,因而減少熱量的損失。

2.由于它的輕質的特點,安裝方便,施工時用普通的切紙刀就可按設計的要求來切割。

3.均勻細長的纖維保證相互之間交織緊密,常見的保溫材料使用一段時間后或受到振動,因纖維脫節而被拉長,出現空洞,導致隨使用時間增長而熱損失增大的現象,而高溫玻璃棉不會。

4.材料呈弱堿性,對設備、管道無腐蝕作用。

5.高溫玻璃棉由細長玻璃纖維組成,不含渣球,與其他種類保溫材料相比,不會因浸水或淋雨而碎裂,吸濕性小于其質量的0. 2%,曬干后其保溫性能依然不變,并且材料對人體無毒無害。

6.防火不燃性一般為A級。

二、玻璃棉在火電廠的技術要求及使用效果

高溫玻璃棉是在1997年的時候陸續在火電廠使用,由于它穩定的性能和耐高溫以及保溫性優的特點,現在被大部分的火電廠廣泛使用。

根據《火力發電廠保溫油漆設計規程》(DL/T 5072-2007)的有關規定,電力行業保溫材料選擇按以下原則:

1.介質溫度大于350℃時,應選用耐高溫保溫材料,或經技術經濟比較合理時,也可選擇復合保溫結構。

2.閥門、彎頭等異形件的保溫層材料可選擇輕質保溫材料或保溫涂料。

3.外徑小于38mm管道的保溫層材料宜選擇普通硅酸鋁纖維繩。

4.潮濕環境中(如地溝等)的低溫設備和管道的保溫層材料宜選用憎水性材料。

(一)電廠對玻璃棉的技術條件

1.玻璃棉按生產工藝分為兩類:火焰法(以下用x表示)和離心法(以下用y表示)。無堿玻璃棉按GB/T 13350以玻璃棉的纖維平均直徑分為三個種類,如下表:

玻璃棉的物理性能應符合表2b的規定。

注: 平均溫度=(介質溫度+保溫結構的表面溫度)/2

各種制品有防水要求時,其質量吸濕率應不大于5%,憎水率應不小于98%。制品用棉的渣球含量:1x號應等于或小于1.0%,2x號和3x號應等于或小于4.0%,y號應等于或小于0.3%。

(二)使用效果

1.在鍋爐中的使用效果。某火電廠有200MW 機組鍋爐,且一次風管溫度達到350 ℃,空氣預熱器出口熱風道溫度也達到390 ℃,用高溫玻璃棉制品與硅酸鋁棉制品進行比較,當保溫層厚度相同時,然而,高溫玻璃棉制品保溫層外表面溫度比硅酸鋁棉制品低2℃～6℃,并已長期在350～390℃條件下使用,沒有出現問題。又如某電廠350MW 發電機組的鍋爐爐墻,它的一、二次風道和煙道,都使用高溫玻璃棉制品保溫。把設備投入運行后,對其各部位表面溫度進行測試,結果如表3所示,從數據得出保溫效果符合規定,表面溫度與環境溫度之差沒有超過25℃。

2.在管道的使用效果。對于供熱管道要用高溫玻璃棉毯包扎保護,因為火管道的表面溫度可達300 ℃到450℃,大部分地方火力發電廠對供熱管道使用高溫玻璃棉毯保護包扎。在直埋管道上采用高溫玻璃棉也有較好效果,如下表4。

三、玻璃棉在電力行業中使用前景

目前中國全國總裝機容量居世界第二位,已達3.5億千瓦。近幾年為了應對電力緊缺的情況,特別對火力發電廠的建設加大了投資,所以,電力行業的耐高溫和保溫材料數量將會增加,同時對其品種、質量也會提高要求,特別對纖維保溫材料的需求量最大,其次是硬制材料,最后是輕質材料和保溫涂料。玻璃棉也用于電力行業某些設施和設備的檢修與維護,因此,據專家推測未來幾年中國電力用玻璃棉市場前景廣闊。