汽轮机保温要求.docx
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汽轮机保温要求
汽轮机保温要求
章－节
名称
页码
1
总则
1
1-1
保温范围
2
1-2
保温层及抹面层材料性能要求
3
1-3
汽缸、阀门及管道的保温要求
4
1-4
保温施工要求
5
2
保温结构图
6
2-1
设计计算原理
7
2-2
保温层厚度
10
2-3
保温层安装结构参考图
11
2-4
前汽缸外缸及调节阀保温层结构简图
13
2-5
主汽阀保温层结构简图
14
2-6
抽汽调节阀保温结构简图
15
1总则
1汽轮机安装完毕后，需进行本体及管道保温。
2良好的保温可以减少汽轮机启动、运行和停机时上、下缸温差，确保机组安全、可靠地在各种工况下运行，同时可以减少汽轮机本体及其管道表面的散热损失，提高机组的热效率。
因此，从设计到施工对汽轮机本体部分的保温都应给予充分的重视。
3保温由施工单位现场进行，保温材料、抹面层材料及其他材料等由用户自备。
4本说明书仅对保温层结构、材料及施工要求提出原则性要求,供电厂施工单位参考。
1-1保温范围
本机组每台全套汽轮机需进行保温的部套如下：
设备名称
数量
主汽阀
1个
调节阀
1个
前汽缸外缸
1个
抽汽调节阀
2
1-2保温层及抹面层材料性能要求
1保温层及抹面层材料性能要求
1.1保温层材料性能要求：
a）导热系数低，绝热性能好。
b）耐热性能好,最低耐热温度应大于被保温金属表面温度,而且在高温情况下性能稳定。
c）容重轻，一般不宜超过150kg/m3。
d）具有一定的机械强度，能承受一定的外力作用，硬质成型保温制品的耐压强度不小于0.4MPa。
e）材料含湿率不大于4%，而且不得含有对金属有腐蚀作用及对人体有害的挥发性物质。
f）不含石棉。
1.2抹面层材料性能要求：
a）干燥后表面不应产生裂纹和脱皮等现象。
b）具有良好的防火性能。
c）在温度变化和振动的情况下不易开裂。
2保温材料由用户或安装单位根据本说明书提供的品种、型号和规格自行采购，也可以委托制造厂订购。
保温所需辅助材料用户自备。
3保温材料我厂一般不推荐生产厂家，但经我厂技术人员考察调访用户，发现不少因保温材料不好而造成汽缸保温效果较差，上下缸及内外壁温差偏大，严重时造成汽缸裂纹等事故。
因此我厂特别推荐普通硅酸铝耐火纤维毯作为汽轮机本体保温材料。
普通硅酸铝针刺纤维毯，具有容重轻（130kg/m3）、导热系数低（0.081kcal/m.h.℃）、韧性好、使用寿命长、保温效果好等特点，广泛用于我厂国内外机组上，是质量可以信赖的保温节能材料。
1-3汽缸、阀门及管道的保温要求
1汽缸、阀门的保温要求
1.1汽缸抽汽口段的形状复杂，对汽缸抽汽口段保温尤应注意，严防保温层脱壳现象。
1.2为便于检修或观测，下列部位的保温层应做成可拆装结构：
a）汽缸中分面法兰处
b）主汽阀、调节阀和抽汽调节阀的阀盖处
2管道的保温要求
2.1当保温层遇有吊架或钢结构时，保温层必须与吊架或钢结构间留出足够的膨胀间隙。
2.2管道法兰处及蠕变测点部位保温层结构做成可拆装结构，并应留有足够距离以利于螺栓的拆装。
2.3管道焊缝位置应在保温层表面做出标记，以便检查，蠕变测点应用石棉绳缠绕，外包铁皮。
2.4对垂直方向管道，根据实际情况可加装保温托架，以防止保温层脱落。
3汽缸、阀门及管道的保温层必须与基础间留出足够的膨胀间隙。
当周围空气温度为25℃时，保温层表面温度不应超过50℃。
1-4保温施工要求
1保温前应清除被保温部件表面上的尘垢、锈垢、油迹，保持表面干净。
2汽缸、阀门和管道上允许定位焊固定保温层用的螺栓或螺母，但应注意定位焊工艺，防止产生裂纹。
3保温层不得开裂和脱落。
4各层间必须错开接缝进行敷设。
5各部套保温层一般由两层组成，且每层都要用铁丝扎紧。
绑扎时不得采用螺旋缠绕的方法。
6对于干式保温材料应防止受潮，在使用前以充分干燥为宜，如已吸进油料就不能使用。
在同一部套上不宜同时采用干式和湿式保温材料。
7较厚的硅酸铝材料不宜用于曲率半径小的设备上。
例如40mm厚的硅酸铝材料，只宜用于曲率半径大的汽缸上。
8汽缸法兰部分和上、下缸壁部分的保温层、阀门的阀壳和阀盖的保温层要分别敷设，以利于检修时拆卸，但接缝处要搭接严密。
9推荐采用高温粘接剂逐层粘接的方法进行保温层的施工。
2保温结构图
2-1设计计算原理
1设计条件
1.1环境温度＝25℃。
1.2环境温度与保温层表面温度之差＜25℃。
1.3保温层表面温度＜50℃。
1.4保温层的表面换热系数＝10kcal/m2.h.℃（41.86kJ/m2.h.℃）。
1.5在保温设计时使用的被保温部件外表面温度见下表：
部件名称
部件温度℃
主汽阀
475
调节阀
475
抽汽调节阀
267.4
前汽缸外缸
457.4
表2-1-1汽轮机需保温部件温度
1.6在运行中所有表面温度大于等于50℃的表面均需保温。
1.7不允许使用石棉材料。
1.8保温层的敷设由用户根据2-3节至2-7节的保温结构简图完成。
2热损失与表面温度的计算方法
2.1平面保温计算（设备：
汽缸、主汽调节阀等）通过保温层的热损失（参见图2-1-1）：
式中：
图2-1-1
δi（I=1,2,…,n）－各保温层厚度，m
λi（I=1,2,…,n）－各保温层的导热系数,kJ/（m.h.℃）
t0－保温层内表面温度，℃
tr－环境温度，℃
R－总热阻，m2.h.℃/kJ
Q－热损失，kJ/（m2.h）
α－保温层的表面换热系数，kJ/（m2.h.℃）
保温层外表面温度：
式中：
ts－保温层外表面温度，℃
将
（1）、
（2）两式整理后得：
本机组采用同一种保温材料，设其总厚度为δ，传热系数为λ，则得保温层厚度计算公式：
式中：
K－经验修正系数，一般取1.2。
2.2
管道类圆柱面的保温计算
通过保温层的热损失（参见图2-1-2）：
式中：
d0为管道圆柱面外径，m
d1…dn为各保温层的外径，m
其余各量含义同上
保温层外表面温度：
图2-1-2
将
（1）、
（2）两式整理得：
本机组采用同一种保温材料，设其总厚度为δ，传热系数为λ，内外径分别为D0、D1，则（3）式简化为：
由此式可求得外径D1，则得保温层厚度计算公式：
式中：
K－经验修正系数，同上。
2-2保温层厚度
1保温层厚度
各保温层材料厚度由供货商根据设备使用供货商标准型材料计算决定。
保温层厚度推荐最小值：
保温位置
保温材料（普通硅酸铝针刺纤维毯）
厚度（mm）
体积（m3）
重量（kg）
主汽阀
200
2
260
调节阀
200
0.6
78
前汽缸外缸上半
190
2
260
前汽缸外缸下半
220
2.3
299
抽汽调节阀
110
0.3
39
总计
7.2
936
注：
1）保温层设计计算时，为了减少热损失，强力粘结剂（水泥）和其它装饰材料未考虑在内。
2）上面给出的保温层的各种参数，是以保温材料－普通硅酸铝针刺纤维毯进行计算的，其容重为130kg/m3，导热系数0.081kcal/m.h.℃，仅供参考，若采用其他的保温材料时必须重新计算。
3）实际采购数字应考虑各种损耗。
2-3保温层安装结构参考图
1汽缸、阀门保温层结构图
1.1一般安装见图2-3-1
图2-3-1
1.2钢带加工图，见图2-3-2，材料Q235-B
图2-3-2
1.3汽缸、阀门及管道的法兰保温层可拆装结构图，见图2-3-3
图2-3-3
1.4管道保温层结构简图，见图2-3-4
图2-3-4
膨胀缝沿圆周共四道，均布，沿管道长度方向每隔500mm一道。
2-4前汽缸外缸及调节阀保温层结构简图
保温位置
保温层厚度
螺栓长度L
保温材料
前汽缸外缸上半
190mm（40+40+40+40+30）
190mm
硅酸铝针
刺纤维毯
前汽缸外缸下半
220mm（40+40+40+40+40+20）
220mm
调节阀
200mm（40+40+40+40+40）
200mm
2-5主汽阀保温层结构简图
注：
1法兰处做成可拆结构，以便拆卸法兰，参见图示。
2法兰两端不需拆装部分须扎紧，不得松动。
保温位置
保温层厚度
螺栓长度L
保温材料
主汽阀
200mm（40+40+40+40+40）
200mm
硅酸铝针
刺纤维毯
2-6抽汽调节阀保温层结构简图
注：
1法兰处做成可拆结构，以便拆卸法兰，参见图示。
2法兰两端不需拆装部分须扎紧，不得松动。
保温位置
保温层厚度
螺栓长度L
保温材料
抽汽调节阀
110mm（40+40+30）
110mm
硅酸铝针
刺纤维毯
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