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摘 要：对于某电厂1000MW超超临界锅炉原炉顶密封构造存在漏灰、漏风严重等问题，通过采用丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术进行炉顶密封改造，使用高密度陶瓷纤维密封层安装工艺、高温粘合剂与陶瓷纤维粘合技术和镍铬锰软网铺设工艺，消除了密封部位的漏风、漏灰点，即降低了锅炉漏风系数和锅炉散热损失，保证了锅炉顶棚处于良好密封状态，明显提高了机组运行的安全性和经济性，该项技术可为电厂锅炉炉顶密封提供借鉴。
关键词：电厂锅炉；塑膜防漏；炉顶密封；改进
1 概述
火力发电厂锅炉各系统由于管内介质和温度的不同，使各系统的膨胀量和膨胀方向各异，造成锅炉的漏灰、漏风问题，而现有的密封、保温材料及工艺不能解决这种由于温度差异造成的膨胀问题。传统电厂锅炉炉顶漏风、漏灰密封方式为采用金属密封技术和浇灌耐火浇注料的方法进行密封，由于锅炉热变化造成不同部位间的方向运动，使炉顶密封状态难以持久，也就是说由于热变化造成设备周期性的热胀冷缩，使传统密封方法在短时间内就可能破坏，金属密封普遍存在因膨脹不畅或焊接质量不良等因素引起拉裂现象，浇灌的耐火浇注料使用时间长会产生开裂、密封不严等问题，所以传统的密封难以满足锅炉密封要求。而丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封先进技术，可较好的解决以上难题。
某发电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-2953/27.46-YM1型超超临界变压运行直流锅炉，该炉于2006年投产，运行期间由于锅炉本体穿墙管部位热态位移、热交变应力大、金属密封膨胀不足等因素造成#1机组锅炉三级过热器、四级过热器、及相对应的水冷壁两侧墙与顶棚管交接处部位、高温再热器及包墙穿墙管密封（原为耐火混凝土直接密封）等密封区域等部位漏灰、漏风严重，并造成工作环境污染。同时，锅炉热效率损失很大，必须对其进行改造。采用ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术，为该炉顶部位进行密封修复，将原炉顶的固态密封，改为柔性密封，彻底解决锅炉炉顶泄漏难题。
2 改进原理
采用丹麦进口的高温黏合剂把多层高密度陶瓷纤维与金属表面牢固地粘和在一起，即将锅炉本体漏风、漏灰部位密封起来，外部采用耐高温的钢丝网将纤维层加以整体固定，由于热态时交接处各部位金属膨胀系数不同引起的位移，则由多层纤维来调整、吸收，整个密封结构呈可塑性，将所有可能产生的泄漏点置于密封层的中心，确保塑膜防漏密封层能完整地吸收三维方向的膨胀。
对#1锅炉三级过热器、四级过热器、及相对应的水冷壁侧墙与顶棚管交接处部位、高温再热器及包墙穿墙管，采用丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术。施工材料采用进口高强度陶瓷纤维（抗拉强度达到85Kpa，密度为128Kg/m3，耐热温度1260℃），采用进口纤维粘合剂（使用温度达到1000℃以上），铺设3层，陶瓷纤维密封层与被密封表面（包括金属管壁、金属密封板与其它锅炉原始密封层）之间均匀涂抹纤维粘合剂，厚度要求一致，在其侧面接缝处同样涂抹纤维粘合剂，把所有可能产生的膨胀点（即泄漏点置于密封层的中心点上），确保陶瓷纤维密封层能完整地吸收三方位膨胀，在各部位穿墙管处保证吸收锅炉膨胀量不小于60mm，在前交叉部位、顶棚管与两侧墙的接缝处按施工设计保证吸收膨胀量不小于120mm。密封层必须根据锅炉各密封部位采取自然成型、平滑过渡的方式铺设。
3 技术特点
3.1 塑膜防漏密封技术适用于炉顶、折焰角、对流烟道穿墙管、烟道死角、空气预热器顶部、空气涡流死角和伸缩接头死角等处的密封。
3.2 高密度陶瓷纤维密封材料具有很高的耐温性、富有弹性和韧性、热态收缩率小、导热系数小、密封性能好的特点，在动态情况下该材料能收缩自如，有自动补充空间的能力，将它作为密封材料与高温粘合剂合压实施后，可保持均与密实的状态。
3.3 高温粘合剂将多层高密度陶瓷纤维与金属粘合在一起，它把漏灰、漏风处密封起来，外部再用耐高温的镍铬锰网把纤维层加以固定，使陶瓷纤维与金属牢牢粘合在一起，而热态时金属温度差别引起的位移，则由多层陶瓷纤维来吸收调整。
4 施工工艺
4.1 根据丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术要求，对所要修复工作面在清洁后，对金属密封板及穿墙顶管露出300mm以下部位作除锈打磨工作，使所修复工作面达到无尘粒、无锈迹状态。
4.2 在所要修复的工作面焊接不锈钢钩钉，其主要作用是固定菱型不锈钢网。钩钉长度为80mm左右，外侧边缘一排间距150㎜左右，内部间距不大于250㎜，呈交错排列布置（根据现场情况），每平米不得少于12根，并将焊渣等清除干净，钩钉要求双面焊接牢固。
4.3 再次清扫工作面，采用可耐温1000℃的纤维粘合剂粘合陶瓷纤维，要求一般铺设为3层，陶瓷纤维密封层与被密封表面（包括金属管壁、金属密封板与其它锅炉原始密封层）之间必须均匀涂抹纤维粘合剂，要求厚度一致，在其侧面接缝处同样涂抹纤维粘合剂。对膨胀量较大的部位，根据膨胀情况增加层数。在管壁之间用裁好的条形陶瓷纤维进行填充。
4.4 对于膨胀量较大的泄漏部位（如前交叉、折焰角、水冷壁四角等部位）在铺设一层陶瓷纤维后先铺设一层镍铬锰软网，再在其上铺设其余的陶瓷纤维密封层。
4.5 穿墙管高度方向及水平部位的密封延展要求完全覆盖原金属密封盒。
4.6 当在管排较密时（管排排距小于200mm时），管排之间必须U型方式填充陶瓷纤维。
4.7 在陶瓷纤维外表面铺设菱形不锈钢网一层，其作用为防止密封面遭受热冲击而增加钢性强度，钢网以完全覆盖陶瓷纤维密封层为准。
4.8 所铺设的钢网穿过钩钉，采用方型逆止卡片、圆形垫片固定钢网于钩钉之上，压紧密封层，并将圆形垫片焊接在钩钉上以紧固密封层，钢网之间采用不锈钢连接环连接。 4.9 在管排高度方向上用不锈钢丝将每根管子与其外部钢网捆扎牢固。对管间距大于50㎜处用钢丝穿过管间将外部钢网捆扎牢固。
4.10 根据工期要求，每一工作面按规定节点验收，直至工作面最后一道工序完成止。
4.11丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）工程经甲乙双方验收合格后，交由厂方进行绝热保温施工。
5 施工质量要求
5.1密封工作面现场無灰尘、油污、铁锈等污物，无影响施工的障碍物（清理部位面积必须大于施工部位面积）。
5.2密封工作面除锈打磨无浮锈、无污渍、无油迹。打磨部位大于施工部位50㎜（新安装或更换的金属管壁或壁面必须保留其原始防锈漆）。
5.3不锈钢钩钉焊接最外侧一排间距为150mm，内部钩钉间距小于250㎜，交错排列布置，每平米不得少于12根。钢钉要求两面焊接牢固。最外侧钢钉必须画线焊接齐整，严禁在承压部件或受力部件，如各类悬吊管、杆等引弧、焊接。
5.4 陶瓷纤维铺设
5.4.1陶瓷纤维毯与被密封表面之间必须均匀涂抹纤维粘合剂并保证粘接牢固。
5.4.2每层陶瓷纤维之间必须错缝粘接、层间压缝。错缝距离不小于100mm且接缝处也需涂抹纤维粘合剂。陶瓷纤维超出最外侧钢钉距离不大于20㎜，管间陶瓷纤维的填充必须采取过盈配合。
5.5 镍铬锰软网使用要求铺设平整，固定牢固。
5.6 纤维粘合剂在被密封表面及陶瓷纤维层涂抹均匀且完全覆盖陶瓷纤维。（高温粘合剂桶一旦打开后，2天内必须用完，否则废弃不用）
5.7 菱形不锈钢网铺设和固定
5.7.1菱形不锈钢网要求整体平整美观，平滑过渡、钢网与钢网之间的连接牢固并完全覆盖密封层。
5.7.2钢网之间搭接量不小于50mm。
5.7.3方形逆止卡片及圆形垫片必须压紧钢网，之间不得有间隙。
5.7.4圆形垫片必须焊接在不锈钢钩钉上，并截断圆形垫片外部的多余钩钉。
6 结束语
通过某电厂#1号机组的炉顶密封改造，有效地保证锅炉高温烟气不再泄漏，减少了锅炉热损失，提高了锅炉热郊率，防止爆管事故的发生，保证了发电厂的安全运行，并改善了工作环境，使锅炉的漏灰、漏风从根本上得到解决。同时减少了锅炉因漏风、漏灰等造成保温材料干粉碎化，失去因有的保温性能的情况，减少了因更换锅炉保温材料的费用。该项密封技术在电厂节能降耗和控制环境污染效果明显。
关键词：电厂锅炉；塑膜防漏；炉顶密封；改进
1 概述
火力发电厂锅炉各系统由于管内介质和温度的不同，使各系统的膨胀量和膨胀方向各异，造成锅炉的漏灰、漏风问题，而现有的密封、保温材料及工艺不能解决这种由于温度差异造成的膨胀问题。传统电厂锅炉炉顶漏风、漏灰密封方式为采用金属密封技术和浇灌耐火浇注料的方法进行密封，由于锅炉热变化造成不同部位间的方向运动，使炉顶密封状态难以持久，也就是说由于热变化造成设备周期性的热胀冷缩，使传统密封方法在短时间内就可能破坏，金属密封普遍存在因膨脹不畅或焊接质量不良等因素引起拉裂现象，浇灌的耐火浇注料使用时间长会产生开裂、密封不严等问题，所以传统的密封难以满足锅炉密封要求。而丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封先进技术，可较好的解决以上难题。
某发电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-2953/27.46-YM1型超超临界变压运行直流锅炉，该炉于2006年投产，运行期间由于锅炉本体穿墙管部位热态位移、热交变应力大、金属密封膨胀不足等因素造成#1机组锅炉三级过热器、四级过热器、及相对应的水冷壁两侧墙与顶棚管交接处部位、高温再热器及包墙穿墙管密封（原为耐火混凝土直接密封）等密封区域等部位漏灰、漏风严重，并造成工作环境污染。同时，锅炉热效率损失很大，必须对其进行改造。采用ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术，为该炉顶部位进行密封修复，将原炉顶的固态密封，改为柔性密封，彻底解决锅炉炉顶泄漏难题。
2 改进原理
采用丹麦进口的高温黏合剂把多层高密度陶瓷纤维与金属表面牢固地粘和在一起，即将锅炉本体漏风、漏灰部位密封起来，外部采用耐高温的钢丝网将纤维层加以整体固定，由于热态时交接处各部位金属膨胀系数不同引起的位移，则由多层纤维来调整、吸收，整个密封结构呈可塑性，将所有可能产生的泄漏点置于密封层的中心，确保塑膜防漏密封层能完整地吸收三维方向的膨胀。
对#1锅炉三级过热器、四级过热器、及相对应的水冷壁侧墙与顶棚管交接处部位、高温再热器及包墙穿墙管，采用丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术。施工材料采用进口高强度陶瓷纤维（抗拉强度达到85Kpa，密度为128Kg/m3，耐热温度1260℃），采用进口纤维粘合剂（使用温度达到1000℃以上），铺设3层，陶瓷纤维密封层与被密封表面（包括金属管壁、金属密封板与其它锅炉原始密封层）之间均匀涂抹纤维粘合剂，厚度要求一致，在其侧面接缝处同样涂抹纤维粘合剂，把所有可能产生的膨胀点（即泄漏点置于密封层的中心点上），确保陶瓷纤维密封层能完整地吸收三方位膨胀，在各部位穿墙管处保证吸收锅炉膨胀量不小于60mm，在前交叉部位、顶棚管与两侧墙的接缝处按施工设计保证吸收膨胀量不小于120mm。密封层必须根据锅炉各密封部位采取自然成型、平滑过渡的方式铺设。
3 技术特点
3.1 塑膜防漏密封技术适用于炉顶、折焰角、对流烟道穿墙管、烟道死角、空气预热器顶部、空气涡流死角和伸缩接头死角等处的密封。
3.2 高密度陶瓷纤维密封材料具有很高的耐温性、富有弹性和韧性、热态收缩率小、导热系数小、密封性能好的特点，在动态情况下该材料能收缩自如，有自动补充空间的能力，将它作为密封材料与高温粘合剂合压实施后，可保持均与密实的状态。
3.3 高温粘合剂将多层高密度陶瓷纤维与金属粘合在一起，它把漏灰、漏风处密封起来，外部再用耐高温的镍铬锰网把纤维层加以固定，使陶瓷纤维与金属牢牢粘合在一起，而热态时金属温度差别引起的位移，则由多层陶瓷纤维来吸收调整。
4 施工工艺
4.1 根据丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术要求，对所要修复工作面在清洁后，对金属密封板及穿墙顶管露出300mm以下部位作除锈打磨工作，使所修复工作面达到无尘粒、无锈迹状态。
4.2 在所要修复的工作面焊接不锈钢钩钉，其主要作用是固定菱型不锈钢网。钩钉长度为80mm左右，外侧边缘一排间距150㎜左右，内部间距不大于250㎜，呈交错排列布置（根据现场情况），每平米不得少于12根，并将焊渣等清除干净，钩钉要求双面焊接牢固。
4.3 再次清扫工作面，采用可耐温1000℃的纤维粘合剂粘合陶瓷纤维，要求一般铺设为3层，陶瓷纤维密封层与被密封表面（包括金属管壁、金属密封板与其它锅炉原始密封层）之间必须均匀涂抹纤维粘合剂，要求厚度一致，在其侧面接缝处同样涂抹纤维粘合剂。对膨胀量较大的部位，根据膨胀情况增加层数。在管壁之间用裁好的条形陶瓷纤维进行填充。
4.4 对于膨胀量较大的泄漏部位（如前交叉、折焰角、水冷壁四角等部位）在铺设一层陶瓷纤维后先铺设一层镍铬锰软网，再在其上铺设其余的陶瓷纤维密封层。
4.5 穿墙管高度方向及水平部位的密封延展要求完全覆盖原金属密封盒。
4.6 当在管排较密时（管排排距小于200mm时），管排之间必须U型方式填充陶瓷纤维。
4.7 在陶瓷纤维外表面铺设菱形不锈钢网一层，其作用为防止密封面遭受热冲击而增加钢性强度，钢网以完全覆盖陶瓷纤维密封层为准。
4.8 所铺设的钢网穿过钩钉，采用方型逆止卡片、圆形垫片固定钢网于钩钉之上，压紧密封层，并将圆形垫片焊接在钩钉上以紧固密封层，钢网之间采用不锈钢连接环连接。 4.9 在管排高度方向上用不锈钢丝将每根管子与其外部钢网捆扎牢固。对管间距大于50㎜处用钢丝穿过管间将外部钢网捆扎牢固。
4.10 根据工期要求，每一工作面按规定节点验收，直至工作面最后一道工序完成止。
4.11丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）工程经甲乙双方验收合格后，交由厂方进行绝热保温施工。
5 施工质量要求
5.1密封工作面现场無灰尘、油污、铁锈等污物，无影响施工的障碍物（清理部位面积必须大于施工部位面积）。
5.2密封工作面除锈打磨无浮锈、无污渍、无油迹。打磨部位大于施工部位50㎜（新安装或更换的金属管壁或壁面必须保留其原始防锈漆）。
5.3不锈钢钩钉焊接最外侧一排间距为150mm，内部钩钉间距小于250㎜，交错排列布置，每平米不得少于12根。钢钉要求两面焊接牢固。最外侧钢钉必须画线焊接齐整，严禁在承压部件或受力部件，如各类悬吊管、杆等引弧、焊接。
5.4 陶瓷纤维铺设
5.4.1陶瓷纤维毯与被密封表面之间必须均匀涂抹纤维粘合剂并保证粘接牢固。
5.4.2每层陶瓷纤维之间必须错缝粘接、层间压缝。错缝距离不小于100mm且接缝处也需涂抹纤维粘合剂。陶瓷纤维超出最外侧钢钉距离不大于20㎜，管间陶瓷纤维的填充必须采取过盈配合。
5.5 镍铬锰软网使用要求铺设平整，固定牢固。
5.6 纤维粘合剂在被密封表面及陶瓷纤维层涂抹均匀且完全覆盖陶瓷纤维。（高温粘合剂桶一旦打开后，2天内必须用完，否则废弃不用）
5.7 菱形不锈钢网铺设和固定
5.7.1菱形不锈钢网要求整体平整美观，平滑过渡、钢网与钢网之间的连接牢固并完全覆盖密封层。
5.7.2钢网之间搭接量不小于50mm。
5.7.3方形逆止卡片及圆形垫片必须压紧钢网，之间不得有间隙。
5.7.4圆形垫片必须焊接在不锈钢钩钉上，并截断圆形垫片外部的多余钩钉。
6 结束语
通过某电厂#1号机组的炉顶密封改造，有效地保证锅炉高温烟气不再泄漏，减少了锅炉热损失，提高了锅炉热郊率，防止爆管事故的发生，保证了发电厂的安全运行，并改善了工作环境，使锅炉的漏灰、漏风从根本上得到解决。同时减少了锅炉因漏风、漏灰等造成保温材料干粉碎化，失去因有的保温性能的情况，减少了因更换锅炉保温材料的费用。该项密封技术在电厂节能降耗和控制环境污染效果明显。