对目前电厂主蒸汽管道保温节能改造分析

对目前电厂主蒸汽管道保温节能改造分析

发表时间：2015-11-02T15:11:13.400Z 来源：《电力设备》第03期供稿作者：辛泽成安然

[导读] 山东电力工程咨询院有限公司济南 250013 在目前电厂主蒸汽管道的保温节能改造过程之中，设计者通常都是按照以往经验或者是有关的设计手册来选用保温材料的经济厚度。

（山东电力工程咨询院有限公司济南 250013）

摘要：本文主要针对目前电厂主蒸汽管道外表面温度过高的现象展开详细分析，同时提出一些保温节能的技术改造方案以及相应的施工工艺，同时通过对主蒸汽管道保温设计以及保温材料的选择选择，同时对改造技术方案以及工艺提出具体的要求。

关键词：电厂；主蒸汽管道；保温节能；改造；分析

一、目前电厂主蒸汽管道保温现状

硬质成型微孔硅酸钙是目前电厂主蒸汽管道的保温材料，但是在具体使用的过程中，因为机组的停，启会使得管道产生热位移，交变挤压等问题，同时还由于管道长期高温使用以及轻微震动的原因，会导致硅酸钙碎裂粉化，进而会形成很多的裂缝，使得保温材料的热密封性能呈现下降趋势，主蒸汽管道的热能会很容易的就向外散发。同时保温材料的塌陷会出现空洞，尤其是在垂直管段和水平管段交接的地方经常会出现脱节的现象，使得保温效果达不到理想的状态，在外表的局部温度高达150°以上，就连平均温度也为55°，散热出现较大损失。根据GB4272－92《设备及管道保温技术通则》的规定，在管道或者是外表面采取了保温措施之后，它的保温层外表面温度必须要小于50°，若按此要求，电厂主蒸汽管道的外表面温度已经过高超标了。所以，降耗节能是目前工作中需要解决的当务之急。同时，电厂主蒸汽管道的保温节能改造不仅仅是技术层面上的需要，同时也是企业管理的重要组成部分，是降耗节能的必由之路。

二、主蒸汽管道保温节能材料的选择

（1）产品性能特点

目前采用的硬质成型微孔硅酸钙产品质地较硬，可塑性不高，容重较高，具有抗热震性差，材料种类规格复杂多样，材料管理工作的工作量大等诸多缺点，但是硅酸铝纤维板和复合硅酸盐毡产品质地较为柔软，密度低，热稳定性能良好，具有导热系数较小，抗拉强度高，抗热震性优良，无污染无腐蚀，使用寿命长，施工简便，有较强的可塑性，受热膨胀小，外包铁皮不会有凹凸，拉裂等优点，同时，复合硅酸盐毡的保温效果特别好，适用于200℃左右的温度

（2）产品综合经济效益

在相同的工艺条件之下，硅酸铝纤维板和复合硅酸盐毡保温材料的使用厚度是硬质成型微孔硅酸钙保温材料的五分之三，可以使得管道的外保护层的用量相应的减少18％，相应的散热损失减少20％。因此不管是从一次性的投资，还是每年的散热损失费用等方面来讲，都认为使用复合硅酸盐毡以及硅酸铝纤维板保温材料是最经济实惠，综合经济效益最好的方式。

（3）保温材料的选择以及性能要求

在平均温度小于或者是等于350℃时导热系数值不得比0.12 W/（m.K）大，同时要有相当明确的随温度变化的导热系数图表或者是方程式。对于可压缩或者是松散的保温材料及其制品提供在满足使用密度条件下的图表或者是方程式，密度必须不能够大于350kg／m3，除了半硬质，软质，或者是散状材料之外，硬质无机成型制品的抗压强度从严格意义上来讲不得小于0.3MPa，有机成型制品的抗压强度不得0.2MPa要小。同时还要能够对最高安全使用温度进行标注，如果必要，还要对不燃性和自熄性，吸湿率，收缩率，抗折强度、腐蚀性及耐腐蚀性，含水率以及热膨胀系数等诸多性能进行标注。

三、保温设计

1.保温层厚度的计算原则

（1）为了尽量减少保温结构的散热损失，保温层的厚度应该应该根据“经济厚度”的方法来进行计算，同时其散热损失不应该超过规定值。只有在用“经济厚度”的方法不能够满足本原则或者是无条件使用“经济厚度”的计算公式时，才能够允许按照散热损失进行计算。

（2）管道及其设备内介质在指定的温度条件下进行输送时，保温层的厚度需要按照热平衡的方法进行计算。同时为了延迟管道内的介质凝固或者是冻结时，保温层的厚度也可以按照热平衡的方法进行计算。

（3）为了避免被烫伤，保温层的厚度应该根据其表面温度进行计算，同时其外表面的温度不能够大于333K（60℃）。

（4）保温保冷双重结构以及加热伴热保温结构应该严格按照各个专业部门所规定的方法展开计算。同时工业炉窑以及锅炉的保温也需要根据各部门的规定方法进行计算。

2.保温材料选材原则

在保温材料的化学以及物理性能能够达到工艺要求的基础之上，应该优先选用那些密度较小，价格实惠，导热系数较低，施工简单方便，同时又利于维护的保温材料。

3.保温结构的基本要求

（1）保温结构通常都由保护层和保温层构成。

（2）保温结构的设计必须要能够使得在其经济寿命年限之内的完整性得到有效保证。

（3）保温结构的设计还应该确保其机械强度足够大，绝对不允许出现在自重或者是偶然轻微外力作用之下就被破坏掉的情况。

（4）保温结构在通常的情况之下不会考虑到可拆卸性，但是需要注意的是在需要经常维修的地方采用可拆卸式的保温结构较好（5）保护层必须要切实的起到对保温层进行保护的作用，这样就能够阻挡外力环境对保温材料的一些影响，进而达到延长保温结构的寿命的目的，同时还可以保持保温结构的外形美观整齐。保护层的材料应该具备有良好的防湿，防水性，化学稳定性良好，强度较高，不易开裂，具有不燃性和自熄性以及使用年限长等诸多性能。

4.保温工程的施工与验收

在施工之前积极做好准备，对于已经到达施工现场的保温材料以及其制品，必须要严格的对其化验，物性试验记录以及出厂合格证书进行检查，一旦发现不符合性能要求的应该不予使用，同时需要注意放置保温材料以及其制品的位置要积极采取防雨雪措施，以免受潮。

对于需要保温的管道设备以及其附件应该在检查评定并且确认合格之后才能够开展保温施工工作。

改造的施工技术方案以及工艺要求

四、改造的施工技术方案及工艺要求

（1）对于从锅炉联箱至汽轮机高压缸范围内管道上的原保温结构进行拆除，同时对于干净管道表面的铁锈以及灰尘进行清除。

（2）用直径3－6mm的镀锌铁丝制作出抱箍型支承件，销钉以及钩钉应该牢固焊接，但是不能够直接将其焊接在管道上，对于螺栓的连接，需要有防止其松动的措施。

（3）在主蒸汽管道上需要用高温粘结剂对6层硅酸铝纤维板进行错缝粘帖，这样能够最大程度的消除保温层之间的缝隙，进而可以保证保温的密封性能。

（4）第七和第八层用复合硅酸盐浆料粘帖复合硅酸盐毡，使其形成整体的密封，在其外面需要用铁丝进行捆扎，以增强其牢固性。

（5）对于施工之后的保温层，不允许将其设备的仪表以及铭牌覆盖住。设备的介质流向标识，名称需要按照原样进行恢复。结语

在目前电厂主蒸汽管道的保温节能改造过程之中，设计者通常都是按照以往经验或者是有关的设计手册来选用保温材料的经济厚度。但是，当材料价，热价以及温度等诸多影响条件发生变化之后，经济保温厚度的选择当然也需要作出相应的改变，此时就不够在机械的套用经验或者是设计手册，否则将会带来巨大的能源浪费。所以，确定出经济合理的保温厚度对目前电厂主蒸汽管道的保温节能降耗具有非常重大的意义。

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