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        汽輪機本體模塊化可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)分析

        2022-08-02 07:38:30李向勇彭敬朝劉平哲
        機電信息 2022年14期
        關(guān)鍵詞:汽輪機支架結(jié)構(gòu)

        李向勇 彭敬朝 劉平哲

        (中國電建集團河北工程有限公司,河北 石家莊 050000)

        0 引言

        傳統(tǒng)的汽輪機固定保溫雖具有施工工藝簡單、保溫效果可靠等優(yōu)點,但由于其屬于固定保溫形式,加之外表保護層為白灰質(zhì)抹面材料,開有膨脹槽,因此外觀視覺效果不佳,且不便于檢修。汽輪機每次大修時,高壓缸開缸使得上缸及中間法蘭部位的保溫層必須全部砸碎拆除,材料不能重復(fù)使用,拆除保溫層時又必然塵土飛揚,影響廠房環(huán)境和設(shè)備的清潔衛(wèi)生。檢修完畢后要重新安裝保溫層,從而延長了檢修周期,造成了材料浪費和發(fā)電時間損失。另外,在汽輪機運行產(chǎn)生振動時,抹面層因為不牢固容易出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象,從而影響汽輪機的保溫性能,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致被迫停機。

        本文通過探討山東某電廠3號機組通流改造項目中汽輪機高中壓缸、高壓主汽調(diào)節(jié)閥、中壓聯(lián)合汽閥以及檢修時需要拆裝的高中壓導(dǎo)汽管的保溫,介紹了高中壓缸、汽閥以及導(dǎo)汽管采用的一種能重復(fù)使用的快速拆裝式保溫結(jié)構(gòu)形式,簡述了可拆卸式結(jié)構(gòu)的施工工藝,分析了可拆卸式結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性和經(jīng)濟性。

        1 模塊化可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)施工工藝

        1.1 工藝程序

        汽缸或汽門保溫前,各疏水、儀表插座等應(yīng)按圖紙裝好正式接頭,各孔洞全部裝好正式堵頭,對于為熱效率試驗所設(shè)置的測點接頭,應(yīng)按設(shè)計裝齊,經(jīng)檢查驗收并辦理工序交接后方可施工。

        施工前應(yīng)將保溫工作面上的油污、塵土、焊渣等清理干凈。

        1.2 可拆卸式保溫材料

        可拆卸式保溫材料說明如表1所示。

        表1 可拆卸式保溫材料說明

        1.3 可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)施工順序

        材料核對→缸體測量畫線→螺柱焊接→內(nèi)層保溫棉氈敷設(shè)及填縫→安裝兩層棉氈、填縫及整體壓緊打包→安裝不銹鋼保護層。

        1.4 可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)施工工藝

        1.4.1 高中壓缸保溫

        (1)材料核對:材料進廠后,根據(jù)圖紙進行材料銘牌核對。材料共分為4類:1)螺柱式固定支架;2)第一層可拆卸式保溫材料;3)第二層可拆卸式保溫材料;4)保溫外護及防踩踏板。保溫材料分上下缸(編號為HIP01~768)、汽門(編號為QR01~302)、導(dǎo)氣管道(編號為LR01~466),材料編號根據(jù)左右側(cè)、內(nèi)外層區(qū)分,由調(diào)門端到電機端共計1 536塊,如圖1所示。

        圖1 汽輪機本體可拆卸式保溫

        (2)測量畫線:現(xiàn)場實測汽輪機本體保溫塊,按照實測結(jié)果結(jié)合廠家樣板進行缸體畫線定位。

        (3)保溫螺柱焊接:待位置確定后進行除銹打磨,用螺柱焊槍進行焊接,如表2所示,并通過業(yè)主見證錘擊試驗和磁粉試驗,試驗合格后焊接8 mm栓釘固定支架,由支架固定保溫材料,在缸體上焊接螺栓,然后用螺母固定保溫支架,支架與缸體接觸面需墊上兩層陶瓷纖維帶,如圖2所示。

        圖2 栓釘試驗及固定螺栓安裝

        表2 螺柱焊接工藝

        (4)內(nèi)層保溫棉氈敷設(shè)及填縫:高中壓缸分為三個區(qū)——上缸、下缸、端頭。上、下缸同時施工,從頂端開始,先安裝缸體與導(dǎo)氣管道連接處(保溫材料障礙已經(jīng)開好,容易確認(rèn)位置)。待內(nèi)層保溫敷設(shè)完畢后,先對下缸進行保溫塞縫,利用上缸固定支架進行打包壓緊工作,并用鉛絲固定,防止下缸保溫下垂后出現(xiàn)縫隙超溫。下缸處理完畢后對上缸進行保溫塞縫,保證固定支架間緊實嚴(yán)密,如圖3、圖4所示。

        圖3 保溫與支架之間連接樣式

        圖4 現(xiàn)場保溫安裝樣式

        (5)第二層施工與內(nèi)層相同。端頭待上下缸安裝完畢后,進行塞塊安裝,如圖5所示。

        圖5 保溫安裝及壓緊

        (6)安裝不銹鋼保護層:防護層是由3 mm不銹鋼板組成,施工中保證壓緊兩層保溫,外觀平整、縫隙一致,如圖6所示。

        圖6 不銹鋼外護層安裝

        這種形式的保溫墊都是采用模塊化設(shè)計,每塊都相互獨立,如局部區(qū)域需要拆卸,只需要拆卸周邊的兩塊保溫,不影響日常檢維修。

        高中壓缸分為三個區(qū),上缸采用可拆卸式保溫結(jié)構(gòu),厚度為260 mm,由若干塊可拆式保溫棉毯組成,每一塊保溫棉毯由40 mm玻璃纖維針刺氈+220 mm高維S毯構(gòu)成,內(nèi)表面采用HT fabric,外表面采用阻燃硅膠布縫制,為了保證保溫效果,相鄰兩層為45°搭接設(shè)計。外保護層用3.5 mm鋁合金防踩板拼接而成,高中壓缸上缸部分區(qū)域的防踩板樣式如圖7所示。下缸和端面分別敷設(shè)300 mm和70 mm單層結(jié)構(gòu)保溫材料。

        圖7 高中壓缸上缸部分區(qū)域的防踩板樣式

        由于缸體溫度較高,保溫厚度至少有260 mm,保溫墊之間采用45°斜搭邊或階梯搭接,采用雙層支架形式,這種結(jié)構(gòu)形式的保溫效果比單層的好,能縮小上下缸溫差,確保機組安全有效運行,拆卸起來也很方便。由于缸體外形比較復(fù)雜,且接管較多,不宜采用納米材料減小保溫厚度,納米氣凝膠保溫材料容重大,不適用于此設(shè)備[1]。

        1.4.2 閥門保溫

        髙壓主汽調(diào)節(jié)閥、中壓聯(lián)合汽閥保溫法蘭部位為可拆卸式,閥殼部位為固定式,保溫層厚度為240 mm,保溫層分層敷設(shè)、逐層捆扎,外保護層用金屬罩殼拼縫連接安裝。

        閥門保溫結(jié)構(gòu):采用雙層保溫結(jié)構(gòu),層與層之間錯縫,搭接邊采用45°斜搭邊或階梯搭接或平縫搭接,保護層金屬板之間采用搭扣或者自攻螺釘固定,如圖8所示。

        圖8 閥門保溫安裝

        1.4.3 管道保溫

        管道保溫結(jié)構(gòu):采用雙層保溫結(jié)構(gòu),層與層之間錯縫,搭接邊采用階梯搭接或平縫搭接,如圖9所示,保護層金屬板之間采用搭扣或者自攻螺釘固定。

        圖9 管道保溫錯縫搭接

        蒸汽管道保溫:(1)主蒸汽管道采用雙層保溫結(jié)構(gòu),保溫層厚度為240 mm,保溫層分層敷設(shè)、逐層捆扎,對有振動的部位應(yīng)適當(dāng)加強捆扎。三通處按支管與保溫管殼的位置確定保溫制品的切割形狀,當(dāng)保溫制品的接縫在支管上時,按支管管徑在保溫制品上挖孔。(2)再熱蒸汽管道采用雙層保溫結(jié)構(gòu),保溫層厚度為220 mm,保溫層分層敷設(shè)、逐層捆扎,對有振動的部位應(yīng)適當(dāng)加強捆扎。三通處按支管與保溫管殼的位置確定保溫制品的切割形狀,當(dāng)保溫制品的接縫在支管上時,按支管管徑在保溫制品上挖孔。

        2 安裝后效果

        可拆卸式保溫安裝后應(yīng)達(dá)到以下效果:在系統(tǒng)正常運行時,保溫結(jié)構(gòu)的外表溫度在環(huán)境溫度不超過25 ℃時不超過50 ℃;當(dāng)環(huán)境溫度超過25 ℃時,其外表面與環(huán)境的溫差不得超過25 ℃。

        3 快速拆裝式汽輪機保溫的特點

        汽輪機可拆卸式保溫效果好,拆裝方便,易于日常維護檢修,能反復(fù)使用,對環(huán)境無污染,與人體接觸后不刺激皮膚、無纖維粉塵,其結(jié)構(gòu)包括耐高溫內(nèi)襯、中間保溫隔熱層、表面保溫防護層三部分,可根據(jù)管道、設(shè)備的具體形狀及其使用環(huán)境設(shè)計、測繪,然后通過特殊工藝制作而成。

        3.1 可拆卸式保溫套的特點

        可拆卸式保溫套外觀平整、美觀,采用多塊拼裝、搭扣連接結(jié)構(gòu),保溫效果良好,拆卸方便,保溫材料不易損耗,使用壽命長,堅固耐用,節(jié)約了運行維護成本。

        3.2 可拆卸式保溫防護層的特點

        可拆卸式保溫防護層采用不銹鋼或彩鋼板制作,外表整潔、美觀,防腐蝕、抗老化,可以承受一定外力沖擊不變形、不破裂,便于現(xiàn)場檢修人員作業(yè),起到了保護設(shè)備、防止散熱的雙重效果。

        3.3 可拆卸式保溫的經(jīng)濟效益

        可拆卸式保溫具有拆裝便捷、施工周期短等特點,大大節(jié)約了人工成本,縮短了施工周期,且可拆卸式保溫可重復(fù)、多次施工,節(jié)約了材料成本,提高了材料利用率,從而給企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益[2]。

        3.4 有利于環(huán)境保護

        可拆卸式保溫具有拆裝方便,可多次、重復(fù)使用,不刺激皮膚、無纖維粉塵等特點,避免了每次汽輪機檢修拆除保溫棉造成的環(huán)境污染及拆裝過程中產(chǎn)生大量纖維粉塵對現(xiàn)場施工人員造成的危害。

        3.5 有利于機組達(dá)標(biāo)投產(chǎn)

        可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)合理、工藝先進、外形美觀、環(huán)境潔凈,因此非常有利于機組一次達(dá)標(biāo)投產(chǎn)。

        4 結(jié)語

        隨著國家對火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排要求越來越嚴(yán)苛,燃煤機組進行綜合升級改造已成為提高能源資源利用效率、推進電力行業(yè)加快轉(zhuǎn)變發(fā)展的有效手段。隨著保溫結(jié)構(gòu)的不斷更新,可拆卸式保溫因其結(jié)構(gòu)合理、工藝先進、外形美觀、環(huán)境潔凈等優(yōu)點,必將更多地替代傳統(tǒng)的保溫結(jié)構(gòu),本文對汽輪機本體可拆卸式保溫結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析,可為同類型機組提供一定的借鑒。

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