摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了锅炉保温技术的飞跃，研究其相关课题，对于提升锅炉的整体应用效果具有极为关键的意义。文章概述了相关内容，分析了平面保温问题，并就ASTM 常用保温材料的应用展开了研究，望对相关工作的开展有所裨益。
关键词：锅炉；保温；问题；研究
1前言
随着锅炉保温条件的不断变化，对其技术方法提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2概述
随着锅炉参数的提升，现代锅炉保温大都采用复合保温技术，既内层采用耐高温材料如硅酸铝等，外层采用低导热系数保温材料如玻璃棉、岩棉等，最外层用彩钢板作为外护板；这样既保证了保温效果又有足够的经济性。锅炉保温厚度一般在100mm 到200mm 之间，外表面温度一般需要降到50℃以下或者不超过周围环境温度25℃，对于防烫伤保温，外表面温度不应超过60℃。
3平面保温
锅炉水冷壁及尾部烟道作为锅炉最大的散热面，对锅炉整体散热损失有极大的影响。某公司锅炉一般采用一层70mm 硅酸铝棉毡加两层55mm 厚高温玻璃棉板进行保温，这种保温结构在亚临界锅炉上使用并无问题，但是当锅炉参数提高超临界、超超临界后，硅酸铝棉的热阻已经不足以将温度降至玻璃棉的推荐使用温度以下。针对此种情况，需要调整硅酸铝及玻璃棉的厚度分布来平衡玻璃棉层的温度及锅炉外表面温度。依照DL/T 5072《火力发电保温油漆设计规程》[1]及DL/T 776《火力发电厂保温材料技术条件》[2]中的计算公式及材料性能对超临界及超超临界锅炉参数进行重新设计校核，当锅炉外表面温度达到400℃时，第二层玻璃棉的温度已经达到307℃，这已经超出了标准中玻璃棉的推荐使用温度300℃。
由此可见，如果不增大总保温厚度，则需要调整硅酸铝和玻璃棉的厚度分布，增加硅酸铝吸热量，来保证玻璃棉能在安全温度下工作。但对于建有锅炉房的锅炉，会有一些通风不畅的部分，比如炉底管处，W 火焰锅炉燃烧器平台处等，这些地方放热面较多且结构复杂，零部件多，不易形成有效的对流换热，而且随着锅炉运行，热量会在这些地方累积，是的局部空气温度升高，影响锅炉外护板表面的辐射换热；而换热量的减少又会加剧这些地方的热量累积，形成恶性循环，使得这些地方的温度越来越高。由此可见，在结构较复杂的地方，锅炉外表面换热条件恶劣，按照常规的保温绝热计算已经不能满足锅炉保温需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时由于锅炉外表面换热效果不好，在相同厚度、控制玻璃棉温度不超温的情况下，很难将外表面温度降至合理范围，针对此种情况，可以通过采用增加保温厚度、增加对流换热或者采用新型耐高温高热阻材料三种方法来解决：
3.1 增加厚度，这种方法较为繁琐，需要在锅炉初始设计时就要考虑增加厚度对锅炉整体结构布置的影响，包括刚性梁设计温度，部分机械传动部件是否会受到限位影响等，这种方法比较适合用在锅炉顶部罩壳及W 火焰锅炉的燃烧器平台处等不需要刚性梁紧固的部分；
3.2 增加对流换热，这种方法一般是采用人工增加风扇，吹向高温部位，增加空气流速以加强对流换热，这种方法属于现场补救措施，治标不治本，当设计的保温结构不能达到很好的保温效果时，现场依照实际情况自行安装风扇；
3.3 采用耐高温高热阻材料，目前市场上有一些耐高温的玻璃棉，但是这类产品的质量参差不齐，而且国家也缺少高温玻璃棉材料及制造等标准，目前常见的就是ASTM 标准中的ASTM C553Standard Specification for Mineral Fiber Blanket Thermal Insulationfor Commercial and Industrial Application，不同型号的材料使用温度从232℃到649℃，这种材料一般外资或合资厂商生产较多。除了高温玻璃棉，目前还有一种混合了气凝胶和硅酸铝的新型保温材料，耐高温、热阻高、容重轻，但是目前国家没有相关标准，而且在实际施工过程中，气凝胶无法完全固定在硅酸铝上，这在锅炉长期运行中，由于锅炉震动是否会导致材料的热阻失效或效果大打折扣也缺少足够的工程验证；且气凝胶的颗粒太小，很容易进入人体，对人体是否有害也需要验证，如果未来能解决这两点问题，这种新型材料必将得到大面的应用。
锅炉实际保温效果除了设计保温材料厚度的影响外，现场施工好坏对保温效果影响也很大，尤其是一些需要密封焊接的地方，比如风箱、水冷壁连接处等，这些地方如果焊接不好很容易漏风，而保温材料是不具备密封能力的，高温烟气不断从未密封处吹出，必然会导致锅炉外表面超温。还有一些地方结构复杂，施工难度较大，比如水平烟道垂直刚性梁的连接处、W 火焰锅炉的燃烧器平台等，这些地方在施工时一定要按照图纸设计施工，水冷壁和刚性梁之间一定要用保温材料填实，如果没有填实，存在较大空隙，锅炉外表面温度也不会降到合理的设计温度。
4 ASTM 常用保温材料简介
目前国内锅炉保温常用硅酸铝作为内层耐高温材料，玻璃棉或岩棉作为外层保温材料。国外项目有些时候会要求使用ASTM 材料，下面就推荐一些常用的ASTM 材料供选择参考：
4.1 ASTM C 892: Standard Specification for High-TemperatureFiber Blanket Thermal Insulation，这种材料可作为耐高温材料使用，类似于国内材料中的硅酸铝，最高允许使用温度按照材料型号划分，从732℃到1649℃不等，导热系数按等级划分，等级越高，导热系数越低。
4.2 ASTM C 592: Standard Specification for Mineral FiberBlanket Insulation and Blanket-Type Pipe Insulation (Metal-MeshCovered) (Industrial Type)，ASTM C 612: Standard Specification forMineral Fiber Block and Board Thermal Insulation，ASTM C 553:Standard Specification for Mineral Fiber Blanket Thermal Insulationfor Commercial and Industrial Applications，ASTM C 547: StandardSpecification for Mineral Fiber Pipe Insulation，这几种材料有比较好的绝热性能，可以作为保温材料使用，最高允许使用温度依照材料等级而定，一般来说，最高允许使用温度越低，热阻越高。
锅炉保温结构的最终效果，除了依靠设计者的精心设计之外，在很大程度上还取决于现场安装质量，因此只有经过现场施工人员与设计人员的密切配合，精心施工，才能达到最终的保温效果。
5结束语
通过对锅炉保温问题的研究，我们可以发现，该项工作理想效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从客观实际出发，充分利用既有优势资源与条件，研究制定最为符合实际的锅炉保温实施方案。
参考文献
[1]吴川林.汽轮机本体保温的探讨[J].电力建设.1992.10.
[2]徐雪松.汽轮机缸体保温施工工艺探讨[J].西北电力技术.2005.03.
论文作者:王刚,亓玉成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/25
标签：锅炉论文; 温度论文; 材料论文; 耐高温论文; 保温材料论文; 玻璃棉论文; 厚度论文; 《基层建设》2018年第14期论文;