电厂常用的保温耐火材料系统介绍

电厂常用的保温耐火材料系统介绍

来源：lhbrick 日期：2011-4-8 浏览：次

保温材料在电力行业尤其是热力发电厂如火力发电厂占有重要的地位，它具有节约能源，降低热损失，满足电厂生产工艺要求，确保设备、生产、人身安全，改善环境，提高经济效益等作用，是电厂建设的重要组成部分。所以电厂常用的耐火材料就是轻质保温砖。按照当前和今后发展，电力行业对保温材料的需求数量大，品种较多，质量要求高，其中对纤维保温材料的需求量最大，其次是硬质材料，再是轻质材料和保温涂料。下面我们系统介绍电厂常用的耐火材料以及这些耐火材料新的研究成果。

一、根据各个部位对保温材料的保温要求选择

（1）介质温度在350~600℃的设备和管道选用硅酸钙制品、硅酸铝复合保温；

（2）介质温度小于350℃的设备和管道用岩、矿棉制品等保温；

（3）阀门、弯头等异形件选用轻质保温材料或保温涂料保温；

（4）外径小于38mm的选用普通硅酸铝纤维绳保温；

（5）潮湿环境中的低温设备和管道选用憎水保温材料保温。

二、纤维保温材料，硬质材料，轻质材料和保温涂料等介绍

1、纤维类保温材料及其质量的提高

在电力工程中实际使用表明，耐高温玻璃棉制品应用效果是好的，其保温性能好于硅酸铝棉制品，能在400℃的设备管道上作主保温层，但有机物的含量不应超过5％，密度不宜太小，施工时应有5％~10％的压缩量。

对于纤维类保温材料能减小纤维直径、增加纤维长度、降低渣球含量、就能提高使用温度。使用温度的提高对于纤维材料扩大使用范围非常有利，目前提高使用温度的主要途径是改进固化剂，选用耐温无机粘结剂等。近年来欧文斯·科宁公司、北京依素维尔公司，为提高玻璃棉及制品的使用温度，改进配方和粘结剂及加入量，生产耐温500℃的玻璃棉及450℃的制品，其性能为：纤维长度15~20 cm，纤维直径小于5 m，无渣球，导热系数：0.024＋0.00022tm

W/(m·K)，使用温度450℃。.该产品1997年进入电力工程中应用，并在30万kW、60万kW机组锅炉炉墙、热风道、电除尘器作主保温层，在540℃主蒸汽道作复合保温层，至今已有20多台机组使用。

2、硬质材料向低密度、低导热发展

在确保其性能满足国标的要求下，目前不少生产厂家努力降低硅酸钙绝热制品、珍珠岩制品的密度和导热系数。如硅酸钙绝热制品，有的产品密度为

130kg/m3，70℃时导热系数为0.0455 W/(m·K)；有的产品密度为115 kg/ m3，23℃时的导热系数为0.035 W/(m·K)，70 ℃时导热系数为0.042 W/(m·K)；现国际上已研制出密度为l10kg/m3的产品，其常温（20℃）时导热系数为0.034 W/(m·K)，70℃时为0.040W/(m·K)。又如复合硅酸盐管壳（板）制品是用复合硅酸盐绝热涂料经模具加工，烘干脱模而成的制品，其性能丸密度

150~160kg/m3，70℃时的导热系数为0.048~0.055W/(m·K)，憎水率不小于98％，使用温度-40~600℃，适用于热网管道及热力设备管道保温。

3、轻质镁铝辐射绝热材料

该材料对辐射热屏蔽能力高达50％~60％（岩棉只有36.2％）。该材料同时具有对辐射、传导、对流3种传热形式的屏蔽功能，常温导热系数0.032 W/(m·K)，使用温度-60~1250℃，尤其是高温导热系数较低，350℃时的导热系数为0.064 W/(m·K)，比硅酸铝棉和硅酸钙绝热制品低得多。

4、喷涂保温

喷涂保温是射流技术在绝热工程中的应用，它是20世纪70年代初发展起来的一项新技术，在国内冶金、石化、建筑、电力行业均有采用，如在大型火电厂、核电厂应用于汽机保温，近几年进口的发电设备汽机保温设计大多数采用喷涂保温，如大亚湾核电站汽机高压缸、低压汽门和汽动给水泵采用干式喷涂保温。美国FW公司供货的山东日照电厂2台35万kW机组，山西阳城电厂6台35万kW机组，邯峰电厂2台％万kW机组，以及法国、德国、英国供货的发电设备汽机汽缸保温也都采用矿纤维喷涂，并提供喷涂设备，配套喷涂材料，还派专门人员到现场指导。

喷涂保温的优点如下：

（1）喷涂保温可使汽机停机后的冷却速度大大降低，消除冷却过程中各

部件间温差过大，改善了汽机启停条件。

（2）喷涂保温能使保温材料与汽缸紧贴在一起，从而消除了保温层与汽缸产生脱壳现象，尤其是解决了下缸保温层容易脱落的问题。

（3）喷涂保温结构整体性好，由于纤维呈三维排列，承受高温后保温结构不会产生定向收缩从而消除裂纹，改善保温效果，降低散热损失。

（4）喷涂保温尤其适用于外形复杂的设备部位。

（5）喷涂保温可以节省保温材料，保温厚度可减少15％，节省人力1/#，提高保温结构强度和整体性、密封性和抗震性。

5、其他保温方式和保温材料

（1）复合型保温结构

复合的型式主要有硅酸铝棉－岩矿锦、硅酸铝棉-泡床石锦、硅酸铝棉－玻璃棉制品、硅酸铝棉－硅酸钙绝热制品，及硅酸盐复合毡与岩棉、玻璃棉制品的复合结构。采用这些复合结构充分考虑到使用温度和经济的合理性能。根据电力设计规程规定，当热面温度超讨400℃，即不宜使用岩棉、玻璃棉、泡沫石锦制品。因此，在设计的热设备温度大于400℃时，内层选用硅酸铝棉和硅酸盐复合毡作高温层保温，这种保温结构导热系数不大，较经济合理，能满足工程的要求。在目前火电厂的高温管道保温，除硅酸钙绝热制品以外，采用这种保温结均较多。

（2）复台结构组成的保温材料

硅酸盐复合绝热涂料、硅酸盐复合绝热制品、硅酸盐复合绝热毡等类型保温材料，是由纤维材料和颗粒集料复合而成，颗粒材料内部呈微小封闭多孔结钩，颗粒之间为松散后的短纤维填充，粘结剂用量较少，对流和辐射传热小，综合传热效率低，实际应用中显示出良好的保温性能，尤其在150 ℃以上时，随着温度升高，导热系数的增加比较平稳。其导热特性与硅酸钙绝热制品相似，但比硅酸钙制品要小。这种复合型结构的保温材料恨据使用的要求可以做成涂料、制品及毡等多种形式，可以说是近几年发展起来的新型保温材料。硅酸盐复合绝热涂料的出现对一些异型的设备如阀门弯头、汽缸、水箱、容器等的保温起过很好的作用。硅酸盐复合绝热涂料保温层无缝隙，因而提高了保温效果，但也存在密度变化大、体积收缩大、冷态施工固化时问长等问题，针对上述问题各科