姚孟发电厂300MW机组保温改造.docx

1、姚孟发电厂300MW机组保温改造姚孟发电厂300MW机组保温改造第36第2期2002卑2月中国电力E1ECTRICPOWERVd.35.NO.2F曲.撇姚盖麓电厂3Qfl,MW撤缬缥湿遣苏萍一,杨恂,钟平,于荷华,蒲标.,张建辉热工宽院譬西西安710032:2姚盂发电有限责任司,河寓平顶山46703I)摘要:姚盂发电f4号机组保温存-的问题进行全面测试和研究.在保温材料选择,保温结构设计,保温施f技骑收方面提山档悼化改造措施,井在机组大修改造1阱实施改造后的测试和实践表明,通过机侏的全面优化政遗.使散热损失大幅度降低.经济效益显着一:关键词:300MW机;保韫;改造:散热损戋中图分类号:IK2

2、291文献标识码:B文章编号:10049649(2002)020010-04罄秘镄,鬻嚣辫臻爨臻O前言火电机热设备和管道保湍状况直接影响台机组的煤牦水平技经济性保温性能良好,仪书利于机组经济运行,也有利于改菁作环境并保护运行及检修人!的人身安全i于】前围内普遍存在机组热jJ没备和管道保温效果:理想,散热损失很大,普遍达小刮阿家响关标准安求姚孟发【r4机组向I986年投人运行已10a以上,由于机纵保温状况佳.厂方计划在2(x】0年9月大修中对4寸机组保温进,改造国家电力公司热研究院下2000年4刘该厂4号机组保温状况进行全面烊价测试,找f机在保温方面存在的具体问题,外在大修Iji对部分热力没备雨

3、管道的懈温进行了优化没汁.提出改造范和案同年9,1在机组大修期闸实施改造,改造后的测试和运行实践证明,(机绀通过保温改造可获得很大的黔济效益1机组及保温概况11机组简介姚盂发l乜厂4号机组的锅炉由比利时cOCKERILL钢铁公采用苏尔寿专利制造,是亚临界一次中间再热盘旋布管单炉膛塔式直流炉.汽轮机是法国阿尔斯通(AlHoMATLANrQUE)厂制造亚临界参数,次中间再热冲动式汽轮机,具有7级回热抽汽,其结构彤式为单轴,3I,双排汽几,排汽逊凝汽器12保温概况锅炉炉墙原没计是由2层毯状的进口矿渣棉直接铺在水抟壁抓钉自机组投运后,炉墙保温材料一直术更换高p压缸用进口岩棉绒进行保温,在机组过去橇修时

4、,高,压缸缸的保温材料更换为硅酸铝棉.r缸一直束更换高压加热器和除氧器用进【玻璃纤维绒填满在内外驶璃纤维布之间.这些设备的保温材料白投运后一未更换大多数汽水管道,制粉管道上使用珍珠岩类制品.2机组保温存在的主要问题住4号机组保温改造盼,进行了全面保温评价测试,根据测试及停机后现场实地检查,说明4号机在保温面存在以下主要问题.2.1保温材料方面4号机组主蒸汽管道,Fl热蒸汽管道(热段.冷段)保温效果较差,外表面温度和散热损失均超标100%上,主要原因之一是这些管道所使用的保温材料以珍珠岩类为主,这种保温制品导热系数较大,隔热性能太理想,这种制品密度也较大,存机组运行过程q容易塌落此外它的强度不高

5、,在机皇H启停过程的膨胀冷缩及运行过程的振动下,很容易被挤碎或产生裂缝,使隔热性能进一步降低在测试过程中发现,锅炉各级联箱及穿墙管处散热损失严重超标,且漏风,漏灰严重这些部位密封保温材料疏松,舄脱落,在运行中易振动,粘结剂易挥发,失去了粘结剂的矿淹棉制品,容易塌落和凹陷,使保温效果降低收稿日期:200IO720;修回日期:200110-30作者简介:苏萍lt970一J,女,陕西西安人,工程师,从事电站设备和管道绝热保温优化设计与_T程改造及旋膜式除氧器设计与改造研究10第35卷姚盂发电厂300MW机组保温改造2OO2年第2期2_2保温结构与设计方面22.1保温层厚度设计不合理机组很多泄备和管道

6、的侏湍层汁台理,原因之一是r慊温层厚度小够造成的;另一力面,r些设备和管逊的散热拟先外森温度虽符,吲家标准规定值要求但它j的俅温厚废未采H经济属催.2_2_2锅炉炉墙保温密封结构不合理姚盂发电J一4锅炉是塔式流炉,它的各种对流受热面,年水玲艟管及悬管的联箱均却置.炉膛和烟道外,建有20个联辅JL是与联箱连接的管f都要穿过炉墙,并将水砖钎卜fj勺鳍片割断,据统汁有34排穿墒管总穿端管数钉数干根1fij且联箱和穿墙管较集1】.彳标高4l圳66范蹦内.前后墙有l6个联箱由于穿墙错数l多且集q,大火增加了炉墙保温晰封难悭停炉实地榆在发现这些部位保温崭封结构设计不尽台理设有考虑穿墙管排四周在高其缝隙如何

7、处理等nTj题经长年运行,保温密封站破损严再逸蝗破损区域仪散热损失和外表I衙温度很商itiin仔在漏灰,_黼烟现象.223裸露部分过;测试过样-发现热力系统1人鞋阀门,法兰入孔门,膨胀,盘吊架,小_径管道及商温管道进出设备的进H处等大多处于未保湍状态虽然这些裸露部分所Li积较之锅炉井大,但由于裸露部分温度高,散热损失高达20003500w/m以介质温度为500公称直径为300mm的管道一个阀门为蜘,裸露时的散热量为I45375W.保温后的散热量为41635w若逗行1a(按7000h计算),裸露状志将比有保温时多损失热量2.610kJ,相当于8.9t标准煤的发热量.tit1,保温小良使阀门有可能

8、在高温状态F关闭,而在低温状悉下开启,高温热交换使j介质接触或接近的阀门零部件受到交变热臆作用,加居町阀门零件疲劳老化,缩短阀门使用寿命将法二皇,阿门等舁型件进行专f保温后,仅有很大的节能潜力,而且对这些异件的安全可靠运行产生积极的作用.2.24高参数,大直径管道弯头保温不佳测试结果表州高温,大直径管道保温效果差,这主要与这些管道的弯头处散热拟失和外表面温度过高有关.由于管道保温多使用硬厦保温材料.在管道弯头处如果与弯头外壁怕j没有问隙,当弯头发.较大的角变形叫就可能将保温材芈斗挤碎在测试中发现主蒸汽管道耳热蒸汽管道,进各层各角的燃煤二次风管道由于头变形较大,多处出州保温瓦块全部挤碎,金属外护

9、扳裂开的情况2.3保温施工及验收方面测试中发现,4号机鲥散热损失超标的设备和管道多处为保温随J质量确j题,如高压加热器封火,高参数大直径管道弯头,各层各角喷燃器匿域炉墙等处保温施工质量不佳国外埘机组保温都有严格旧施rt2艺要求和质鞋验收标准国内对这方面视够在机组J圭装或榆修完成后,往往迫使保温在很短lj问内仓促施_r尢疑将影响施工质量.由于对I艺变求认识不够及时问紧,难以保证每1层挪按1一岂要求进行施工)对施质量进行必要的榆3主要热力设备和管道保温改造3.1锅炉本体部分密封保温改造3.11密封保温材料选择(1】耐火材料过去,炉墙E的耐火材料主要有硅酸盐水泥耐火混凝土,矾土水泥耐火混凝土和磷酸盐

10、耐火混凝土在实际使用中发现,高水泥的耐火混凝在高温状态下强度够,热稳定性也达不到使刷要求,在使月J一一段时问后常发生破损.在耐火层破后高温娴气坯将进一步使外保温层受到损害4号锅炉密封保温改造-,针对不同部位使用了新哑耐火材料一高温微膨J怅耐火可塑料和高强浇注料.它们的特点是通过加人外渗剂,改善了结合剂的表面活性,从而减少结合剂用量或用水量高温后基无收缩,且具有微膨胀肚提高了浇注料的耐火度和度,改善r炉墙及穿墙管处结构的密封性.电提高f遁应锅炉启停过程1J由于热胀冷缩所产生的热应力能力,是锅炉密刘的理想材料此外,还使川r高温耐火胶泥,它具有易和性好,耐高温,粘结强度高,抗渣性能好,基本收缩等特点

11、,可作为堵塞裂缝,孔洞的填充料,提高九耐火层整体强度:(2)保温材料a.软质材料:锅炉四周炉墙和联箱外保温采用目前广泛使的干法硅酸铝纤维板和离心玻璃棉板的复台保温此外,在穿墙管部位使用硅酸铝棉,配合硅酸铝棉使用高温耐火胶泥及用来粘贴硅酸锚板的高温牯结制.b.轻质保温浇注料:由于炉墙高低不平,为保证保温板平整地紧贴炉墙.防止内层保温屡与炉墙问形成空气对流通道,此次采用在炉墙J二粉刷轻质保温t,k面料.在直墙中为防止内层保温层与受热面管壁间形成空气对流通道,l彳刚性粱背后浇注轻质保温浇注料.此外,在联箱密封盎外的高温微膨胀可塑料外采用轻质保温浇注料,增强穿墙管啦的密封保温效果.3.1_2锅炉本体部

12、分密封保温结构(1)卣墙部分的保温改造为:轻质保温抹面料一高温密封胶一干怯硅酸铝纤维板一离心玻璃棉板一2002年第2期中国电力第35卷镀锌活络铣蝗网一生属外护板(2)联箱穿墙管管排陶密封保温改造为:金属密封盒+高温微膨胀可塑料+轻质保温浇注料+硅酸铝纤维棉泡胶填实一耐热钢板网一f=法硅酸铝纤维板一离心玻璃棉板一镀锌活络铁丝娴一金属外护板一(3)炉刚性粱处保温增加:在刚l生粱背后浇注轻质保温浇注料.(4)新u炉墙保温层拼接处理:如保留一侧原炉墙则新保温层应绕过炉角一定长度后才町与旧保温拼接;旧保温端面应切割成一定形状;为防止原保温层经多年使日强度过低新旧保温拼接处血片j牯结剂粘结,且用细铁丝进行

13、缝台,并:缝隙中填塞硅酸铝纤维棉一3.2汽轮机部分保温此次大修中汽轮机部分的保温改造主要包括高,中雁缸一缸高压主汽门汽室,中压联台汽门汽室及抽汽管道f日抽汽口等高,中压缸缸采用干法硅酸铝毡一镀锌福络铁丝网一复台硅酸镁涂料一纤维布.高,中压汽fJ汽窀原保温层未拆除,原抹面拆除:在原保温层外捆扎镀锌活络铁丝网后粉刷适当厚度的复合硅酸镬涂料,外刷胶蛄纤维布3.3其它设备6,7号商加热器进出水联箱及除氧器人孔门均作了保温护套裸露的阀门及法兰采用做T:较好的专用保温护套套内采用硅酸铝纤维此外,为增加整体性并可苇复使用,套内增加了加强筋.对于不经常检修技1好安装阀门护喜的阀门,法兰,使用硅酸镁涂料4保温密

14、封改造效果热工研究院于2000年4月和l2月分别完成4号机组保温改造前后的保温全面评价测试.4.1测试标准及方法保温测试按F列标准严格执行,主要采片j表面散热损失测试方法,辅以表面温度测试方法:GB8I7487设备l厦管道保温效果的测试与评价;GB427292设备及管道保温技术通则;GB/T17357一l998设备及管道绝热层表面热损失现场测定,流计法.42改造前后测试结果的分析和讨论改造前后的测试表明改造取得r良好效果,主要表现在以F几面.(1)经大修保温改造后设备和管道的散热损失与外表面温度均大大低于改造前的散热损失和外表面温度.改造后的设备和管道外表面温度均小于50散热损失均低于围标规定

15、值.图1是保温改造前后设备和管道的散热损失经修正处理后改造前后的对比;图2是外表面温度在改造前后的对比.(2)锅炉本体各级受热面联箱是此次保温改造12的蕈点和难点,从测试数据和图l,2可看出:前墙联箱从改前的高于国标规定值l90%下降到改后低于国标规定值14%;后墙联箱从改前的高于国标规定值l54%下降到改后低于国标规定值18%,且不再有漏灰,漏烟.达到了密封保温目的.此外,锅炉刚性梁采用新的保温材料和T艺,刚性梁温度由改前平均74降到改后的平均43,改善了设备环境,_作现场条件得到明显改观.E706050403g20】00斋热嚣馨蓉叠上蛊上裔炉墙霉毳霾嚣设备盈管道名称图1保温改造前后散热损失

16、对比翥热馨奎矗上盅盗炉墙襄嚣墓薯设备及昔道名称图2保温改造前后温度对比(3)高中压汽缸分别从改前的高于国标规定值6O%和22%下降到改后低于国标规定值51%和37%,其外表面温度下降幅度更大.对高压主汽门,中压联合汽门及调节门的法兰制作了专门保温护套,如再热蒸汽进中压联台汽门三通处大法兰温度由原来的469下降到改后的34屯.这些改造使汽轮机房的环境温度明显下降.(4)大修改造的部分高压加热器由改前的高于国标规定值l81%下降到改后低于国标规定值3%,叫,五段抽汽由改前的高于国标规定值134%下降到改后低于国标规定值4%(5)对部分裸露的阀门和法兰增加了保温护罩,明显降低了这些部位的温度,如改前

17、七段抽汽管道蛐栅珊啪第35卷姚孟发电厂300MW机组保温改造2伽I2年第2期的电动隔离恻裸,温高达269屯,丈修中加装了保温护罩后,外表面温崖为29.c.节能效果明显.4.3保温改造对机组经济性影响分析这次机组大修保温改造范訇是根据改造前测试结果和实际情确定的,蹦此,经济性分析主要针对主要保温更换的设备和管道表J给出4号机组保温改造前超标热力设备和管道散热损失情况;表2给出4号机组改造后超标热力设备和管道散热损失情况.表1保温改造前超标热力设备和管道敝热损失表2保温改造后超标热力设备和管道敞热损失由表1,2町知:机组保温改造后比改造前散热量减少为l287kW;每年可节省标准煤(机组运行时间取7

18、000h,标准煤发热量29260kJ/kg)l108t其中还不包括锅炉因密封性提高,漏风减少,锅炉出力和效率增加所产生的经济效益等.5结论f1)姚盂电厂4号机组的保温改造是成功的,通过保温改造,散热量降低了l287kW,每年可节省l108t标准煤,经济效益明旺.(2)这次保温改造选材合理.四,五段抽汽管道,高压加热器及燃煤燃油二次风道等选用软质保温材料,不仅能满足保温要求,电能满足机械强度要求;锅炉炉墙采用硅酸铝纤维板及离心玻璃棉板复合结构,既满足墙体高温要求,叉可使重量降低;锅炉联箱在密封方面选用了新型耐火材料一高温微膨胀可塑料及轻质保温浇注料,在保温方面选用,硅酸锅纤维板及离心玻璃棉板复合

19、结构;高中压缸上缸采用了复合硅酸锾涂料做抹面料,事实证明这些都是行之有效的(3)在保温改造前,对主要热力设备和管道的保温结构进行了优化设计,在改造过程中制订切实可行的施工工艺方案.改造后的保温敢果说明优化设计是合理,可操作的,施f_I艺的选择是有效,规范的.(4)从机组整体出发,有针对性地综合政造机组保温,可使机组整体保温水平上一个新台阶在改造中解决的一些问题属火电机组的共性问题,对同类型太机组的保温节能改造具有一定借鉴作用.参考文献:IJ苏萍姚盂电,一4号机组大修前后保温性能测试与评竹报告R国家电力公司热工研究院.2000l2J刘民艾火力发电r绝热节能的舒析与评竹(M北京:中国电力出版杜.I

20、9963鄄泽民我国电厂保温现状显对煤耗的影响LR1国家电力公司热工研究院,1992(责任缩辑孙家振)Heatinsulationretrofitof300MWgeneratingunitinYaomengPowerPlantSUPing.,YANGXun.,ZHONGPing,YUHehua,PUBiao,ZHANGJian.hut(IlhennalPowerReseamhIosfituteStatePowerCorporationofChinaXiaa710032,China:2YaomengPowerPlant,Pingdingshan467031,China)Abstrt-t:Thepr

21、oblemsexistinginthehealinsulationofNo.4300MWgeneratingunitinYaomengPowerPlan1wereoverallsIedand&vzedTheintegratedretrofittingmeasusintheheatinsulatingmaterialselection,desi即heatinsulati0nconfigurari0n,heatinsufionconstruction,checkandacceptanceereaspectsreputforwarclandimplementedduringtheoverha

22、ulandretrofitofunitThetestsaftertheretrofitandaboutoneyearofoperationpracticesshowedthat,throutheetall0ptimizedretrofitofheatinsuafiart,theheatdissipationlosswasgreatlyreduced,theeconomicbenefitwevident.andmeanwhileindicmedthattheD_卜tentialofenergysa,ingintheheatnsulatkmofrXstig300WunitswasgrealKeywords:300MWgmmmtjngunit;heatinsulation:retrofit;heatdissipationloss