摘要：锅炉在运行时候，需要保证其锅炉炉墙、炉顶密封稳定性，以保证其能源转换的有效性。本文针对现代大型锅炉炉顶密封问题进行分析，并提出了相关优化锅炉建设的材料和施工技术，希望能够为提升大型锅炉密封性提供参考建议。
关键词：大型锅炉；密封性；炉顶
随着我国经济建设能力不断提升和发展，我国现投入运行装机容量在300MW的机组设备也与日俱增，随着大型锅炉投入使用的频率增加，其在炉墙以及炉顶密封方面暴露的问题也十分明显，不完全密封会对锅炉的正常使用和产能造成严重威胁。本文结合大型锅炉密封运行特点进行分析，希望能够从炉墙、炉顶处理为提升锅炉运行质量和经济性提供参考。
1.大型锅炉炉墙、炉顶密封特点分析
锅炉是一种能源转换机组，通过借助其燃烧特性，其能将水加热成蒸汽，实现吸热、放热转换等。常见的锅炉种类有“电站锅炉”、“工业锅炉”、“生活锅炉”等。就能连转换能力可以将锅炉类型分为大型、中型、小型等。常见的大型锅炉主要组成有“绝缘层”、“外包金属板”、“膜式壁”三部分，其也被称之为“气密封”锅炉。
2.大型锅炉密封性存在问题
要想保证锅炉具有较好密封性，需要选择具有柔性、耐高温、收缩率小的保温材料，以克服传统刚性金属材料的缺点，结合相关锅炉运行特点和工艺而言，其主要有以下特点和问题。
2.1锅炉影响
锅炉的选材和施工技术对其密封性有很大影响。
例如常见的350MW机组，其在运行中锅炉绝缘层采用的都是岩棉板，经过运行一段时间后，其最高承受温度从700℃开始下降，且炉墙的表面温度也已经超标，原紧密的岩棉板已经成为松散的棉状物，其体积密度都发生着很大变化。经分析可知，其岩棉板采用的材质并非成型的岩棉板，二是岩棉纤维。
除此之外，很多工厂购置的空气预热器外壳绝缘层采用的是外装饰铝板且内夹杂的袋装岩棉绒，若没有经过后期处理直接暴露在外界环境中，一些潮湿天气会让外铝板出现松脱，一些湿气进入岩棉绒中，会让其发生收缩或者局部堆积，让其丧失原有的绝缘性能。
针对炉墙而言，一些500mw的机组内部结构多采用10厘米的硅酸钙板（如图1所示），且外部夹层为6厘米的岩棉板。由于硅酸钙板本身硬度大，且容重大，因此会涉及很多金属固定构建，会加重整个机组的之中。甚至一些机组达到了七百多吨重量。此行为缺乏经济性且不适合后期运营维护。
选择好的绝缘材料能够保证整个机组的正常运行。针对一些参数大、容量大的锅炉，一般膜式壁的最高温度点可达到500℃。通常而言，都不会选择450℃承受能力的成型岩棉作为绝缘材料。除此之外，虽然选择铝板外镶的方法能够提升保温质量和密封效果，但是其在运行中依旧会出现很多问题。针对硅酸钙板处理的锅炉而言，选择一些轻质保温材料，就可以降低机组重量。
（图 1 “含铝板”处理层）
2.2.施工工艺
除开施工材料的影响，选择正确的施工工艺技术也能够提升锅炉运行质量和效果。
整体而言，由于锅炉结构原因，在炉墙施工作业时候，需要结合膜式壁构造特征，将各个管线之间按照无缝连接的方式，以保证绝缘层和膜式壁之间不存在孔隙；针对施工工艺而言，可以将一些衔接凹凸部分用硅酸铝棉填充满。以防止凹陷的地方形成空气对流或者形成对流换热；为了避免处理层出现局部凹陷或者鼓包现象，一定要在外面再附加一层铁丝网。最后再加上相关的铝制、铁锌的自锁压板等，且在外包的压板之间扣结应当遵循自上而下且进口严密。如果需要将机组放置露天环境，一定要在外面涂抹硅酸钠，以避免雨水侵蚀，污染整个设备。
建议在处理已发生的泄漏问题时，相关处理人员应当及时处理锅炉炉墙、炉顶的积灰、焦渣等，并对特殊的构件进行编号处理，并对常落灰、泄露的部位进行标记处理。同时，在处理一下薄弱的保温层、耐火层时候一定要细心处理，避免用力过大，对整个构建后期运行造成影响。
3.锅炉封顶处理技术分析
虽然我国锅炉技术有一定提升，并针对其密封型设计了全金属密封装置，但是大部分密封性都不尽人意。就其泄漏部位和特征而言，其主要泄露部位大多数是锅炉内部穿墙处，原因是大多数炉顶穿墙结构都有大量管排穿过且部件十分密集。针对各个部件的膨胀方向组合体特征而言，金属密封件不能满足整个机组膨胀需求，因此会结合后期运用发生焊口开裂的现象。这也是降低锅炉密封质量的主要原因。
如常见的金属外扣板机组锅炉，由于其锅炉的炉顶原设计为全金属密封的方式，且炉顶内部的金属包罩和水冷壁之间都是采用焊接方式进行连接，再借助出口联箱和顶棚管的接口处理，让其成为了一个全密封性的整体。这让其在日常检查中很难发现其漏点。不过其后期还是会发生很多漏灰现象，其主要集中在前墙和两侧墙穿墙位置，由于该部门构件数量较多且间隔少，膨胀处理的方向和控制量复杂，且在安装施工过程中，金属密封搭接板和水冷壁连接焊缝容易在运行中出现焊缝开裂现象，且在后期运行中，由于该部分材质的原耐火浇灌层膨胀程度不够，其中的贴墙式再热器穿墙处也会产生很多缝隙，让大量的高温烟气直接流向其中，让金属大包罩形成开裂等，引起漏灰现象。
结合相关处理后，炉顶的积灰现象严重，通过相关施工工艺处理，清除相关积灰，在金属大包罩内耐火材料进行处理，通过填充相关硅酸铝棉，并在锅炉顶部涂抹一部分硅酸铝棉进行磨面处理，以保证其金属密封构建的焊缝填充。采用此方式，对其封顶构造进行优化。
4.结语
综上所述，对比传统的锅炉，大型锅炉的保温性和密封性对整个系统运行十分重要。为了保证锅炉的施工处理质量，保证其运行施工质量，建议采取正确的绝缘材料和有效的施工工艺，以保证其在长期运行中发挥绝缘层运行作用，且不至于对整个系统造成损伤。出此之外，除开传统的硅酸铝制品，建议生产技术人员也参考其他有效的新型绝缘材料。针对炉顶密封而言，要想抓住锅炉密封特点尽量减少泄露，运行单位一定要将金属焊件的焊接质量和效果放在首位，若存在泄露现象，不能总是借助硅酸铝棉的填充堵塞，一定要结合工厂车间环境进行分析，以期能够从根本上解决运行问题。
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论文作者:李传学
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/5
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