鍋爐爐頂立體柔性密封改造介紹

摘 要：塔電1、2號機組投產以來，鍋爐爐頂一、二次密封之間采用微膨脹耐火材料澆注。長期運行中爐頂漏灰、漏風嚴重，每次停機檢修清理需一周左右的時間，費工費時。在2014年底的1號機組B級檢修中，對爐頂密封進行改造，現將改造情況予以介紹。

關鍵詞：爐頂立體柔性密封；改造；介紹

1 設備簡介

山西漳電大唐塔山發電有限公司一期2×600MW火電機組，自2008年投產至今運行已超過6年。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產的單爐膛型布置、單煙道（后煙井）、全鋼架懸吊結構、露天布置、平衡通風、中間儲倉式、亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環直流式寬調節比擺動燃燒器（簡稱WR燃燒器）、四角切圓燃燒、固態除渣鍋爐。

型號：HG-2080/17.5-YM9型。鍋爐的爐膛、水平煙道、大包、煙風道均采用輕型耐火纖維氈和巖棉泡棉保溫，保溫材料施工時，內外兩層保溫材料的接縫不允許重疊。剛性梁槽鋼及蹬形夾處的保溫材料必須填實，防止空氣對流影響保溫效果。每層水平剛性梁處都要澆注絕熱材料，使之圍繞爐膛形成連續的絕熱材料圍帶，以防止從護板和水冷壁之間的間隙泄漏煙氣。爐膛水冷壁爐墻，水平煙道和尾部煙道爐墻是由保溫絕熱材料組成。絕熱材料通過焊在水冷壁背火面上的銷釘來固定，在切角處則用鐵絲網來固定。爐墻最外層用梯形波紋鍍鋅外護板覆蓋。

2 目前爐頂存在的問題

（1）鍋爐爐頂大小包內有頂棚過、大小屏過熱器聯箱、高低過聯箱、中高再聯箱以及連接的上千根連接管，不同金屬構件管材不同，導致其相對膨脹量不同，因此在原有的密封接口處出現了縫隙，導致漏風漏灰。（2）鍋爐爐膛斷面尺寸達18.542m×40.141m，這樣的大尺寸鍋爐本體易導致鍋爐本體的絕對膨脹量過大，從而使運行中頂棚管的絕對膨脹量將達到110mm，相應的頂棚管與兩側墻部位的密封必然是一大難點，這樣也產生漏風漏灰。（3）鍋爐爐頂與側墻水冷壁的部位無法形成膜式壁，采用特殊的梳型板與折邊板相互焊接的一次密封結構，但是由于鍋爐爐頂受而本身結構的限制和工地現場安裝不可避免的誤差等原因，造成個別管排之間的密封難以鋪設和焊接。這些密封件在長期熱力工況下也會被拉裂和燒損后也造成漏風漏灰。（4）原有金屬密封盒要受高溫煙氣的直接沖刷，長期的磨損和存在膨脹量日益變大，這是導致泄漏的重要原因之一。（5）鍋爐采用平衡通風，即鍋爐配有送、引風機。運行中爐膛內壓力按鍋爐運行規程要求保持在-20～30Pa運行。爐膛內負壓測點一般較低，位于分隔屏過熱器下部10m左右，則越往爐膛上部，負壓越低，到爐膛頂部時，正常運行工況下一般保持正壓在70～80Pa左右，這也是導致爐膛漏風漏灰的重要原因，正常運行時爐頂經常處于正壓狀態，產生漏風漏灰。（6）鍋爐密封安裝過于復雜，比如各穿墻管走向因素、工期因素等等，也會影響安裝密封的效果。

3 爐頂漏灰帶來的影響

（1）每次檢修清理費工費時。在每次標準的ABC級停機檢修時，清理需7天左右的時間，費工費時，影響爐內的防磨檢查的進度。（2）對周邊環保及職業健康帶來負面影響。隨著電力企業與國際先進管理的接軌和加速，發電廠在不斷提高安全文明生產、節能降耗以及提高設備檢修和維護水平的同時，必須落實各項環保及職業健康的保障措施。因鍋爐密封不嚴所造成的漏風漏灰，所造成的環境污染及廠區污染勢必對電廠長久發展產生不利的影響。對電廠工作人員而言，長期以往，也會不利于職工的身體健康。（3）鍋爐散熱損失增加。正常開機運行期間爐頂溫度在45～55℃之間，尤其是運行5、6年后溫度明顯上升。

4 立體柔性密封技術簡介

立體柔性密封技術是在引進、消化、吸收國外專有密封技術的基礎上研發的鍋爐本體密封技術。該技術是針對中國火力發電廠燃煤鍋爐的漏風漏灰問題而研制的專業密封技術。該技術由于解決了鍋爐本體的漏風漏灰問題，在節能降耗和控制環境污染方面發揮了重大作用。立體柔性密封技術以動態吸收鍋爐膨脹為密封理念、以專業密封用陶瓷纖維及其與之配套的高溫粘合劑作為密封材料、以自然成形平滑過渡的形式作為立體柔性施工工藝，主材高溫粘合劑必須采用進口高性能材料。

5 要達到的預期效果

在12年內基本杜絕爐頂密封區域的漏風漏灰。在12年內保證爐頂密封范圍內粉塵濃度小于國家標準。對爐頂進行密封修改后，可保證鍋爐運行在二個大修期內不會因漏灰導致環境超過環保標準。

6 項目實施

（1）徹底清理密封面，首先清理大小包內的積灰，然后對爐頂金屬密封板及穿墻頂管作除銹打磨工作，使所修復工作面達到基本無塵粒、無銹跡狀態為止。（2）在爐頂修復區修補缺失部位，并在其表面焊接不銹鋼鉤釘，呈交錯排列布置（根據現場情況），鉤釘要求雙面焊接牢固。（3）澆濤耐火可塑料層，耐火可塑料要求平整、密實，厚度為80-100mm。（4）在管壁之間用裁好的條形陶瓷纖維進行填充，填充緊實，達到過盈配合。（5）之后在第一層陶瓷纖維表面涂抹粘合劑，在其表面鋪設第二、第三層，厚度一致，在其側面接縫處同樣涂抹纖維粘合劑。（6）對于膨脹量較大的泄漏部位（如前交叉、頂棚與兩側墻交接部位），填充密實陶瓷纖維密封層。（7）在原硬性密封結構高頂板部位處，為了防止高頂板部位可能產生的泄露，必須以相應部位的高頂板端板為密封邊緣，在高頂板端板部位形成立體彎弧結構。（8）在陶瓷纖維外表面鋪設菱形不銹鋼網一層，其作用為防止密封面遭受熱沖擊而增加鋼性強度。所鋪設的鋼網穿過鉤釘，并將圓形墊片焊接在鉤釘上以緊固密封層。（9）在管排的垂直方向上用不銹鋼絲將每根管子與其外部鋼網捆扎牢固。對管間距大于50mm處用鋼絲穿過管間將外部鋼網捆扎牢固。（10）密封工序完成后，經甲乙雙方驗收合格，進行絕熱保溫施工。

7 施工技術質量要求

（1）密封工作面清理規范：現場無灰塵、油污、鐵銹等污物，無影響施工的障礙物。（注：清理部位面積必須大于施工部位面積。（2）不銹鋼鉤釘焊接規范：最外側一排間距為150mm，內部鉤釘間距小于250mm，交錯排列布置。鋼釘要求兩面焊接牢固。（注：嚴禁在承壓部件或受力部件，如各類懸吊管、桿等引弧、焊接）。（3）陶瓷纖維填充規范：管間陶瓷纖維的填充必須堅實，采取過盈配合，上下左右各層各塊之間的接縫處也需涂抹纖維粘合劑。（4）纖維粘合劑的使用規范：在被密封表面及陶瓷纖維層涂抹均勻且完全覆蓋陶瓷纖維。（5）菱形不銹鋼網鋪設、固定：要求整體平整美觀，平滑過渡、鋼網與鋼連接牢固。

8 項目完成期限和投資

塔山發電有限公司鍋爐爐頂密封密封施工工期42天，共需投資200萬元左右/臺爐。

9 項目預計產生的效益

在2015年機組運行6個月后，鍋爐專業利用機組停備消缺的機會對爐頂大小包內部進行檢查，漏灰量極少，達到了改造的預期目的。

通過對爐頂密封的集中治理改造，能夠有效地降低廠房環境污染，對現場工作人員的身體健康起到很大的改善，極大地縮短停爐進行清理積灰的時間和減少了工作量，為鍋爐爐內的防磨防爆檢查了寶貴的時間。

參考文獻

[1]鍋爐爐頂立體柔性密封技術可行性研究報告[Z].

[2]HG-2080-17.5-YM9型鍋爐產品說明書和安裝說明書[Z].

作者簡介：常永生（1974-），男，鍋爐輔機技師，助理工程師，張家口發電廠技術專家，現任張家口發電廠塔山項目部設備部鍋爐高級點檢。