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【摘 要】 锅炉的炉墙是用来把锅炉中的烟气、受热面和外界隔绝,使烟气沿一定的流道流动,并保证和提高锅炉运行的经济性及可靠性,是锅炉中相当重要的部分。本文就锅炉保温的基本形式和典型炉墙结构做了简要概述。
【关键词】 锅炉;炉墙;保温;典型炉墙结构
【Abstract】 Furnace wall insulates gas and heat surface from ambient; Furnace wall leads gas flow as fixed path so as to achieve boiler favorable operation; Furnace wall is very important. Insulation basic form and typical structure for furnace and boiler are introduced in this paper.
【Key Words】 Boiler Furnace wall Insulation Typical form for furnace wall
前言:
锅炉炉墙是用耐火和保温材料所敷设的锅炉外壳,是使锅炉本体燃烧室和尾部烟道等区域的火焰和高温烟气与外界隔开的围墙。炉墙的主要作用是:(1)防漏,即防止外界的冷空气等漏入烟道和炉膛,以免在正常的负压运行情况下降低锅炉运行的经济性;当烟气压力高于外界大气压(即锅炉出现正压)时也用来防止烟气外漏,以免威胁运行人员的安全和影响环境卫生;(2)绝热,即防止锅炉热量散失,尽量减少锅炉的散热损失,有助于保持锅炉中高温燃烧和强烈的传热;(3)组成烟气的流道,一定的炉墙和受热面结构就能使锅炉中的烟气按一定的通道流动.
1 炉墙的要求
由炉墙的作用可以看出,炉墙本身应满足以下要求:(1)耐热性,因为炉墙要受到炉膛内火焰的高温辐射,或者要和高温烟气以及灼热的灰渣接触,所以炉墙应具有足够的耐高温性能,并应能承受很大的温度变动和抵抗灰渣侵蚀的能力;(2)绝热性;(3)密封性,无论是冷空气漏入锅炉或热烟气喷出锅炉,都将对运行的经济性和安全性带来很大的影响,因此炉墙的密封性能是十分重要的。此外,炉墙还应具有足够的机械强度,要求重量轻、结构简单、制作简便、价格低廉等等。
2 炉墙保温的基本形式
2.1鳍片管敷管炉墙基本结构
如图2.1a所示,图中表示了在膜式壁上保温的基本结构。内侧为耐火材料,外侧为保温材料。保温材料的紧固采用保温钉和自锁压板。保温材料可以在整台锅炉全部安装好并做完水压试验之后进行敷设。敷设时应注意两块保温材料之间的接触要紧密,并且要求错缝布置,层与层之间要求压缝布置,错缝和压缝最小距离应大于100mm。保温钉节距为300mm×460mm,应保证每平方米有11个保温钉,保温材料安装后敷六角镀锌铁丝网,将自锁压板串入保温钉,并进行适当压缩,然后将保温钉在自锁压板上折弯90°,为了防止空气内外渗透散失热量,铁丝网外侧打抹面。近年来多采用耐热反射膜的玻璃棉抹面,其防止热量散失效果好,施工方便。
图2.1a
2.2锅炉的其他部位炉墙结构
(1)刚性梁处炉墙结构
刚性梁处的炉墙保温结构如图2.2a所示,要求在刚性梁处浇灌保温混凝土,在保温混凝土的上方和下方敷设毡类保温材料,在槽钢和受热面鳍片之间也应填充保温混凝土。
图2.2a
(2)典型门孔处炉墙结构
受热面典型门孔处炉墙结构如图2.2b所示。该图表明密封盒做成阶梯状;门孔面板和密封盒之间垫一层绝热板(只用于人孔密封盒,其它密封盒无绝热板)。采用这两个措施后可大大减小门孔的外观尺度盒降低门孔周围的散热损失。
图2.2b
(3)再热器与水冷壁处炉墙结构
再热器与水冷壁处炉墙结构如图2.2c所示。再热器穿水冷壁处计时设计了密封盒需在其内部需打浇注料。
图2.2c
(4)冷灰斗处炉墙密封结构
冷灰斗处的炉墙密封结构如图2.2d所示,当锅炉在额定工况下运行时,水封板插入水封槽,不锈钢防溅网防止落入渣斗的熔渣飞溅进入水封槽,这样就可以防止炉内外气流的喷出和漏入,使锅炉的气密性得到保证。
图2.2d
(5)炉顶大罩壳炉墙结构
采用炉顶大罩壳的整体保温结构有下列优点;首先可以大大简化炉顶的保温设计,在大罩壳内,凡温度超过510℃的集箱、管道和管束应进行保温,其他的集箱、管道和管束不进行保温。在近期的锅炉上,采用了顶棚保温内护板结构,大包内高温集箱及管束整体都被罩在顶棚保温内护板内。对于顶棚保温内护板内的集箱及管束要加以保温。
(6)炉顶罩壳保温结构
炉顶大罩壳的保温结构如图2.2e所示。炉顶罩壳顶部采用浇灌保温混凝土结构,保温混凝土由承重波形板支承,在保温混凝土层中沿炉宽和炉深方向,按3000mm×3000mm的节距设置纤维状保温材料,以吸收膨胀;炉顶罩壳侧面保温,采用耐火材料+保温材料结构,其安装方法同敷管炉墙,在保温材料外面用外护板防护。
图2.2e
(7)烟风道保温结构
烟风道保温采用耐火材料+保温材料结构,其安装方法同敷管炉墙。烟风道的加强筋处采用了型钢结构,其保温结构见图2.2f。
图2.2f
3 结束语
综上,炉墙是锅炉中相当重要的一部分,保证炉墙的严密性,不仅能够实现安全生产的目的,还能够节煤节电并能使排放更环保。
作者简介:丁慧芳(1981-),女,工程师,2007年毕业于华中科技大学热能工程专业,从事锅炉设计工作。
【关键词】 锅炉;炉墙;保温;典型炉墙结构
【Abstract】 Furnace wall insulates gas and heat surface from ambient; Furnace wall leads gas flow as fixed path so as to achieve boiler favorable operation; Furnace wall is very important. Insulation basic form and typical structure for furnace and boiler are introduced in this paper.
【Key Words】 Boiler Furnace wall Insulation Typical form for furnace wall
前言:
锅炉炉墙是用耐火和保温材料所敷设的锅炉外壳,是使锅炉本体燃烧室和尾部烟道等区域的火焰和高温烟气与外界隔开的围墙。炉墙的主要作用是:(1)防漏,即防止外界的冷空气等漏入烟道和炉膛,以免在正常的负压运行情况下降低锅炉运行的经济性;当烟气压力高于外界大气压(即锅炉出现正压)时也用来防止烟气外漏,以免威胁运行人员的安全和影响环境卫生;(2)绝热,即防止锅炉热量散失,尽量减少锅炉的散热损失,有助于保持锅炉中高温燃烧和强烈的传热;(3)组成烟气的流道,一定的炉墙和受热面结构就能使锅炉中的烟气按一定的通道流动.
1 炉墙的要求
由炉墙的作用可以看出,炉墙本身应满足以下要求:(1)耐热性,因为炉墙要受到炉膛内火焰的高温辐射,或者要和高温烟气以及灼热的灰渣接触,所以炉墙应具有足够的耐高温性能,并应能承受很大的温度变动和抵抗灰渣侵蚀的能力;(2)绝热性;(3)密封性,无论是冷空气漏入锅炉或热烟气喷出锅炉,都将对运行的经济性和安全性带来很大的影响,因此炉墙的密封性能是十分重要的。此外,炉墙还应具有足够的机械强度,要求重量轻、结构简单、制作简便、价格低廉等等。
2 炉墙保温的基本形式
2.1鳍片管敷管炉墙基本结构
如图2.1a所示,图中表示了在膜式壁上保温的基本结构。内侧为耐火材料,外侧为保温材料。保温材料的紧固采用保温钉和自锁压板。保温材料可以在整台锅炉全部安装好并做完水压试验之后进行敷设。敷设时应注意两块保温材料之间的接触要紧密,并且要求错缝布置,层与层之间要求压缝布置,错缝和压缝最小距离应大于100mm。保温钉节距为300mm×460mm,应保证每平方米有11个保温钉,保温材料安装后敷六角镀锌铁丝网,将自锁压板串入保温钉,并进行适当压缩,然后将保温钉在自锁压板上折弯90°,为了防止空气内外渗透散失热量,铁丝网外侧打抹面。近年来多采用耐热反射膜的玻璃棉抹面,其防止热量散失效果好,施工方便。
图2.1a
2.2锅炉的其他部位炉墙结构
(1)刚性梁处炉墙结构
刚性梁处的炉墙保温结构如图2.2a所示,要求在刚性梁处浇灌保温混凝土,在保温混凝土的上方和下方敷设毡类保温材料,在槽钢和受热面鳍片之间也应填充保温混凝土。
图2.2a
(2)典型门孔处炉墙结构
受热面典型门孔处炉墙结构如图2.2b所示。该图表明密封盒做成阶梯状;门孔面板和密封盒之间垫一层绝热板(只用于人孔密封盒,其它密封盒无绝热板)。采用这两个措施后可大大减小门孔的外观尺度盒降低门孔周围的散热损失。
图2.2b
(3)再热器与水冷壁处炉墙结构
再热器与水冷壁处炉墙结构如图2.2c所示。再热器穿水冷壁处计时设计了密封盒需在其内部需打浇注料。
图2.2c
(4)冷灰斗处炉墙密封结构
冷灰斗处的炉墙密封结构如图2.2d所示,当锅炉在额定工况下运行时,水封板插入水封槽,不锈钢防溅网防止落入渣斗的熔渣飞溅进入水封槽,这样就可以防止炉内外气流的喷出和漏入,使锅炉的气密性得到保证。
图2.2d
(5)炉顶大罩壳炉墙结构
采用炉顶大罩壳的整体保温结构有下列优点;首先可以大大简化炉顶的保温设计,在大罩壳内,凡温度超过510℃的集箱、管道和管束应进行保温,其他的集箱、管道和管束不进行保温。在近期的锅炉上,采用了顶棚保温内护板结构,大包内高温集箱及管束整体都被罩在顶棚保温内护板内。对于顶棚保温内护板内的集箱及管束要加以保温。
(6)炉顶罩壳保温结构
炉顶大罩壳的保温结构如图2.2e所示。炉顶罩壳顶部采用浇灌保温混凝土结构,保温混凝土由承重波形板支承,在保温混凝土层中沿炉宽和炉深方向,按3000mm×3000mm的节距设置纤维状保温材料,以吸收膨胀;炉顶罩壳侧面保温,采用耐火材料+保温材料结构,其安装方法同敷管炉墙,在保温材料外面用外护板防护。
图2.2e
(7)烟风道保温结构
烟风道保温采用耐火材料+保温材料结构,其安装方法同敷管炉墙。烟风道的加强筋处采用了型钢结构,其保温结构见图2.2f。
图2.2f
3 结束语
综上,炉墙是锅炉中相当重要的一部分,保证炉墙的严密性,不仅能够实现安全生产的目的,还能够节煤节电并能使排放更环保。
作者简介:丁慧芳(1981-),女,工程师,2007年毕业于华中科技大学热能工程专业,从事锅炉设计工作。