火电机组建设中汽机保温技术发展探讨

陈文熙

【摘 要】本文对国内火电机组建设中汽机保温施工的保温方法、保温材料及施工工艺等方面进行探讨，重点介绍喷涂保温施工的施工技术，并就汽机保温施工常见问题提出解决措施。

【關键词】火电机组；汽机；保温；喷涂

引言

近几年，随着火电建设迅猛发展，人们对于机组安全性和经济效益的要求越来越高。汽轮机是火力发电机组三大主机之一，汽机本体性能优良的保温施工，对于降低机组热损耗量、保证机组长期平稳运行均具有重要意义。

一、汽机保温技术概述

火电机组汽轮机一般为三缸两排汽或四缸两排汽形式，具有复杂的汽缸结构并与诸多系统管道相连接，因此汽轮机保温一直是机组保温施工的重难点所在。此外，汽轮机运行时具有高温、高压、振动大等特点，因此要求汽机保温材料具有耐高温、导热系数小、机械强度高等特性，并且容重应尽可能小以便于保温施工及维护。

常见的汽机保温方法分为涂抹保温及喷涂保温两种，保温结构可分为保温层和保护层两部分。涂抹保温为工业传统保温方法，具有成本低、工艺简单、抗压强度高等优点，保温层一般采用硅酸钙、碳酸钙、硅酸铝及岩棉等材料，保护层常常使用镀锌铁皮或彩钢板；喷涂保温是射流技术在绝热工程中的应用，是一种近些年逐渐开始广泛应用的新型保温方法，其原理是将加压后的水与保温层材料均匀混合后喷射至汽缸外部，并通过铁丝网紧密吸附在缸体外表面，经水分蒸发及渗出后形成紧固保温面。与涂抹保温相比，喷涂保温有着外表美观、便于维护、保温性能优良等诸多优势，其保温层主要采用矿棉纤维（由SiO2、Al2O3、CaO等氧化物组成），保护层一般由防火抹面层和防油油漆层组成。

二、汽机保温主要施工流程

1.传统的涂抹保温法的施工工艺较为简单，一般流程为：汽机本体表面清洁及测量→施工前准备→安全技术交底→汽机本体涂抹保温施工→敷设铁丝网→抹面→施工交接验收→施工完毕。

2.喷涂保温法施工工艺相对复杂，一般流程为：汽机本体表面清洁→施工前准备→安全技术交底→龙骨基础安装→龙骨架及密封外护板安装→敷设铁丝网→汽机本体喷涂保温施工→防火抹面层施工→防油油漆层施工→施工交接验收→施工完毕。

三、汽机保温施工技术

在汽机保温施工作业中，涂抹保温法施工工艺已较为成熟，本文重点介绍喷涂保温法的施工工艺技术。

1.汽机本体表面清洁：在保温开始前，必须对汽机设备及管道表面进行彻底去污、除垢，并保证设备及管道完全干燥。

2.施工前准备：喷涂保温施工前应准备好保温材料及相应机器具，矿棉纤维与水的质量比应控制在2：1左右并均匀混合；在施工场所应提前搭建施工平台并进行防尘隔离处理。

3.龙骨基础安装：在安装龙骨基础时，先在缸体表面以一定的间距均匀打孔（孔深控制在10mm左右），用螺钉将金属片固定在汽机缸体表面，同时为防止金属传导散热，缸体与金属片之间应填充适当厚度的绝热材料（通常为石棉垫）；龙骨法兰钻孔时，钻孔位置既要考虑不影响汽缸整体功能，又应考虑方便后续罩壳安装的便利性；应在机侧吊点上安装适当尺寸的金属片以作为固定密封外护板的生根件使用。

4.龙骨架及密封外护板安装：在龙骨基础安装完毕后，将骨架支腿焊接固定在金属片上，支腿尺寸应注意略小于保温层厚度（一般小3～4mm），十字型扁钢应焊接固定在骨架支腿上形成外部骨架，构成保温层的网状支撑结构；在汽机高压缸的机侧进行密封外护板安装时，外护板和骨架之间应填充适当厚度的绝热材料（通常为石棉垫），并用螺栓固定牢靠；应根据汽机缸体实际外形轮廓对法兰护罩和骨架扁钢进行制作加工，并通过金属铆钉将密封外护板与法兰护罩固定牢靠。

5. 设铁丝网：铁丝网应沿汽缸缸体表面由下至上依次进行敷设，并注意均匀覆盖网状架构，铁丝网每隔一段距离（一般为100mm左右）需绑扎固定，防止在施工时发生松动从而影响喷涂效果。

6. 喷涂保温：喷涂前，先将铁丝网一侧用软质材料封堵严实，再从另一侧向铁丝网与缸体间的空层内进行喷涂；喷涂时应自上由下逐渐移动喷涂机械，同时边喷涂边用手将保温材料压实；喷涂应采用纵向逐段施工，并且一次成型；待缸体表面所有喷涂保温工作完成后，应由人工对保温层进行局部整形，确保喷涂材料沿缸壁均匀美观紧密分布。

7.防火抹面层施工：必须等保温层水分完全渗出后方可进行防火抹面层施工；抹面层厚度应控制在15mm左右，由下至上依次施工，抹面层应光滑、平整、无裂纹。

8.防油油漆层施工：必须等抹面层完全干燥后方可进行油漆层施工，油漆层应为一底一面或一底两面；漆层应涂刷均匀，每道油漆层厚度不应超过100μm。

四、汽机保温常见问题及措施

1.在汽机保温施工时，应考虑汽机实际运行时的热膨胀，根据设计图纸与实际情况留出膨胀余量，防止因局部受力过大而引起保温层破损。例如在汽机本体进行喷涂保温施工时，应注意在密封外护板与汽机基础、轴承座之间留出适当距离。

2.在保护层施工时，应注意采用层层错缝法以减少热损失、提高保温结构安全性能。

3.在喷涂保温施工时，应时刻注意保持周围环境温度在10℃以上以避免保温材料开裂。周围环境温度过低时，可采用油汀加热等方式提高环境温度。

4.汽机保温施工完成后，为检测保温效果，防止因汽机各部分温差过大而造成不良后果，应对汽缸缸体进行温差试验，测量额定功率下汽机各汽缸上、下半缸间的最大温差以及汽缸与环境间的最大温差，测量值应在允许范围内。

5.喷涂保温相对涂抹保温抗压强度较低，在汽机经常检修的部位（如汽缸中分面、汽缸两侧等）易造成保温结构破坏，可考虑在上述部位增加龙骨支撑架强度或增设检修平台。

五、结束语

汽轮机是火电厂核心设备之一，良好的汽机保温施工有利于提高机组安全性能与经济效益，降低机组热损耗、防止设备及管道破损。我们应继续改进汽机保温工艺，致力于发明和引进先进的新型汽机保温材料，推动汽机保温技术不断进步。

参考文献：

[1]沙菲.中国火电建设引进工程的保温设计调查和分析[A]..绝热材料的前景与施工[C].：中国绝热隔音材料协会，2002：14.

[2]杜浩.火电厂汽机本体保温关键技术的应用[J].科技经济导刊，2018，26（22）：86.

[3]尹宗杰.喷涂聚氨酯保温材料的试验研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（20）：205.

（作者单位：浙江省电力建设有限公司）