锅炉炉顶立体柔性密封改造介绍

摘 要：塔电1、2号机组投产以来，锅炉炉顶一、二次密封之间采用微膨胀耐火材料浇注。长期运行中炉顶漏灰、漏风严重，每次停机检修清理需一周左右的时间，费工费时。在2014年底的1号机组B级检修中，对炉顶密封进行改造，现将改造情况予以介绍。

关键词：炉顶立体柔性密封；改造；介绍

1 设备简介

山西漳电大唐塔山发电有限公司一期2×600MW火电机组，自2008年投产至今运行已超过6年。锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的单炉膛型布置、单烟道（后烟井）、全钢架悬吊结构、露天布置、平衡通风、中间储仓式、亚临界压力、一次中间再热、自然循环直流式宽调节比摆动燃烧器（简称WR燃烧器）、四角切圆燃烧、固态除渣锅炉。

型号：HG-2080/17.5-YM9型。锅炉的炉膛、水平烟道、大包、烟风道均采用轻型耐火纤维毡和岩棉泡棉保温，保温材料施工时，内外两层保温材料的接缝不允许重叠。刚性梁槽钢及蹬形夹处的保温材料必须填实，防止空气对流影响保温效果。每层水平刚性梁处都要浇注绝热材料，使之围绕炉膛形成连续的绝热材料围带，以防止从护板和水冷壁之间的间隙泄漏烟气。炉膛水冷壁炉墙，水平烟道和尾部烟道炉墙是由保温绝热材料组成。绝热材料通过焊在水冷壁背火面上的销钉来固定，在切角处则用铁丝网来固定。炉墙最外层用梯形波纹镀锌外护板覆盖。

2 目前炉顶存在的问题

（1）锅炉炉顶大小包内有顶棚过、大小屏过热器联箱、高低过联箱、中高再联箱以及连接的上千根连接管，不同金属构件管材不同，导致其相对膨胀量不同，因此在原有的密封接口处出现了缝隙，导致漏风漏灰。（2）锅炉炉膛断面尺寸达18.542m×40.141m，这样的大尺寸锅炉本体易导致锅炉本体的绝对膨胀量过大，从而使运行中顶棚管的绝对膨胀量将达到110mm，相应的顶棚管与两侧墙部位的密封必然是一大难点，这样也产生漏风漏灰。（3）锅炉炉顶与侧墙水冷壁的部位无法形成膜式壁，采用特殊的梳型板与折边板相互焊接的一次密封结构，但是由于锅炉炉顶受而本身结构的限制和工地现场安装不可避免的误差等原因，造成个别管排之间的密封难以铺设和焊接。这些密封件在长期热力工况下也会被拉裂和烧损后也造成漏风漏灰。（4）原有金属密封盒要受高温烟气的直接冲刷，长期的磨损和存在膨胀量日益变大，这是导致泄漏的重要原因之一。（5）锅炉采用平衡通风，即锅炉配有送、引风机。运行中炉膛内压力按锅炉运行规程要求保持在-20～30Pa运行。炉膛内负压测点一般较低，位于分隔屏过热器下部10m左右，则越往炉膛上部，负压越低，到炉膛顶部时，正常运行工况下一般保持正压在70～80Pa左右，这也是导致炉膛漏风漏灰的重要原因，正常运行时炉顶经常处于正压状态，产生漏风漏灰。（6）锅炉密封安装过于复杂，比如各穿墙管走向因素、工期因素等等，也会影响安装密封的效果。

3 炉顶漏灰带来的影响

（1）每次检修清理费工费时。在每次标准的ABC级停机检修时，清理需7天左右的时间，费工费时，影响炉内的防磨检查的进度。（2）对周边环保及职业健康带来负面影响。随着电力企业与国际先进管理的接轨和加速，发电厂在不断提高安全文明生产、节能降耗以及提高设备检修和维护水平的同时，必须落实各项环保及职业健康的保障措施。因锅炉密封不严所造成的漏风漏灰，所造成的环境污染及厂区污染势必对电厂长久发展产生不利的影响。对电厂工作人员而言，长期以往，也会不利于职工的身体健康。（3）锅炉散热损失增加。正常开机运行期间炉顶温度在45～55℃之间，尤其是运行5、6年后温度明显上升。

4 立体柔性密封技术简介

立体柔性密封技术是在引进、消化、吸收国外专有密封技术的基础上研发的锅炉本体密封技术。该技术是针对中国火力发电厂燃煤锅炉的漏风漏灰问题而研制的专业密封技术。该技术由于解决了锅炉本体的漏风漏灰问题，在节能降耗和控制环境污染方面发挥了重大作用。立体柔性密封技术以动态吸收锅炉膨胀为密封理念、以专业密封用陶瓷纤维及其与之配套的高温粘合剂作为密封材料、以自然成形平滑过渡的形式作为立体柔性施工工艺，主材高温粘合剂必须采用进口高性能材料。

5 要达到的预期效果

在12年内基本杜绝炉顶密封区域的漏风漏灰。在12年内保证炉顶密封范围内粉尘浓度小于国家标准。对炉顶进行密封修改后，可保证锅炉运行在二个大修期内不会因漏灰导致环境超过环保标准。

6 项目实施

（1）彻底清理密封面，首先清理大小包内的积灰，然后对炉顶金属密封板及穿墙顶管作除锈打磨工作，使所修复工作面达到基本无尘粒、无锈迹状态为止。（2）在炉顶修复区修补缺失部位，并在其表面焊接不锈钢钩钉，呈交错排列布置（根据现场情况），钩钉要求双面焊接牢固。（3）浇涛耐火可塑料层，耐火可塑料要求平整、密实，厚度为80-100mm。（4）在管壁之间用裁好的条形陶瓷纤维进行填充，填充紧实，达到过盈配合。（5）之后在第一层陶瓷纤维表面涂抹粘合剂，在其表面铺设第二、第三层，厚度一致，在其侧面接缝处同样涂抹纤维粘合剂。（6）对于膨胀量较大的泄漏部位（如前交叉、顶棚与两侧墙交接部位），填充密实陶瓷纤维密封层。（7）在原硬性密封结构高顶板部位处，为了防止高顶板部位可能产生的泄露，必须以相应部位的高顶板端板为密封边缘，在高顶板端板部位形成立体弯弧结构。（8）在陶瓷纤维外表面铺设菱形不锈钢网一层，其作用为防止密封面遭受热冲击而增加钢性强度。所铺设的钢网穿过钩钉，并将圆形垫片焊接在钩钉上以紧固密封层。（9）在管排的垂直方向上用不锈钢丝将每根管子与其外部钢网捆扎牢固。对管间距大于50mm处用钢丝穿过管间将外部钢网捆扎牢固。（10）密封工序完成后，经甲乙双方验收合格，进行绝热保温施工。

7 施工技术质量要求

（1）密封工作面清理规范：现场无灰尘、油污、铁锈等污物，无影响施工的障碍物。（注：清理部位面积必须大于施工部位面积。（2）不锈钢钩钉焊接规范：最外侧一排间距为150mm，内部钩钉间距小于250mm，交错排列布置。钢钉要求两面焊接牢固。（注：严禁在承压部件或受力部件，如各类悬吊管、杆等引弧、焊接）。（3）陶瓷纤维填充规范：管间陶瓷纤维的填充必须坚实，采取过盈配合，上下左右各层各块之间的接缝处也需涂抹纤维粘合剂。（4）纤维粘合剂的使用规范：在被密封表面及陶瓷纤维层涂抹均匀且完全覆盖陶瓷纤维。（5）菱形不锈钢网铺设、固定：要求整体平整美观，平滑过渡、钢网与钢连接牢固。

8 项目完成期限和投资

塔山发电有限公司锅炉炉顶密封密封施工工期42天，共需投资200万元左右/台炉。

9 项目预计产生的效益

在2015年机组运行6个月后，锅炉专业利用机组停备消缺的机会对炉顶大小包内部进行检查，漏灰量极少，达到了改造的预期目的。

通过对炉顶密封的集中治理改造，能够有效地降低厂房环境污染，对现场工作人员的身体健康起到很大的改善，极大地缩短停炉进行清理积灰的时间和减少了工作量，为锅炉炉内的防磨防爆检查了宝贵的时间。

参考文献

[1]锅炉炉顶立体柔性密封技术可行性研究报告[Z].

[2]HG-2080-17.5-YM9型锅炉产品说明书和安装说明书[Z].

作者简介：常永生（1974-），男，锅炉辅机技师，助理工程师，张家口发电厂技术专家，现任张家口发电厂塔山项目部设备部锅炉高级点检。