0、引言
    670 MW超臨界直流鍋爐爐頂密封結構屬於常規通用二次密封設計
，不能徹底解決因鍋爐受熱膨脹造成的漏氣、漏灰問題。鍋爐運行過程中，爐頂大罩殼內側牆水冷壁和頂棚管之間漏氣、漏灰。采用環保非金屬立體柔性密封技術在鍋爐密封原設計基礎上進行改造修複後，鍋爐爐頂無漏氣、漏灰現象

，改造效果明顯，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機
、秸稈壓塊機、木屑顆粒機壓製的生物質顆粒燃料。
1、改造修複前原結構形式及存在的問題
    670 MW超臨界直流鍋爐爐頂密封結構型式主要有4種。
    (1)前牆水冷壁和前頂棚交叉部位密封型式。在交叉前部頂棚管上及水冷壁管排上焊接梳形板，兩者通過折邊板、膨脹節進行連接；前交叉後部水冷壁上的梳形板通過折邊板、pengzhangjieheqiandingpengneihubanxianglian。shizijiaochachujiaozhunaihuokesucailiaojinxingmifeng。gaibuweiguanpaibijiaofuza，naihuokesuliaoyisongsan

，yunxinghougaowenyanqichangshijianzhijiechongshuajinshumifeng，qiepengzhangjiechengshoushuiping、上下交變作用力

，易破損而造成煙氣泄漏。
    (2)側牆水冷壁和頂棚管密封型式。水冷壁梳形板通過U形板和頂棚管上的折邊板相連進行密封。U形板膨脹節係橫向焊接結構

，受到水平、上下
、左右方向的膨脹交變應力影響，長時間運行容易受損而造成煙氣外泄。
    (3)後牆水冷壁和頂棚管密封型式。後牆水冷壁拉稀管梳形板和密封盒焊接，後牆密封盒兩側又與側牆水冷壁梳形板通過U形板連接，密封盒受力情況複雜
，易受損。
    (4)末mo級ji再zai熱re器qi。通tong過guo內nei護hu板ban和he管guan排pai上shang的de高gao頂ding板ban焊han接jie密mi封feng，內nei護hu板ban內nei澆jiao注zhu耐nai火huo可ke塑su材cai料liao。長chang時shi間jian運yun行xing後hou
，耐nai火huo可ke塑su材cai料liao因yin管guan排pai受shou熱re膨peng脹zhang，反fan複fu摩mo擦ca，使shi耐nai火huo可ke塑su材cai料liao鬆song散san
，高gao溫wen煙yan氣qi直zhi接jie衝chong刷shua內nei護hu板ban造zao成cheng內nei護hu板ban受shou損sun破po裂lie

，煙yan氣qi外wai漏lou。
    從以上分析可以看出
，鍋爐廠密封結構設計屬於常規通用設計
，不能徹底解決因鍋爐受熱膨脹而造成的漏煙、漏灰問題。
    爐(lu)頂(ding)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)為(wei)耐(nai)火(huo)可(ke)塑(su)材(cai)料(liao)和(he)金(jin)屬(shu)密(mi)封(feng)板(ban)
，耐(nai)火(huo)可(ke)塑(su)材(cai)料(liao)等(deng)硬(ying)性(xing)材(cai)料(liao)的(de)膨(peng)脹(zhang)量(liang)過(guo)小(xiao)
，隻(zhi)能(neng)作(zuo)為(wei)耐(nai)火(huo)層(ceng)而(er)不(bu)能(neng)吸(xi)收(shou)膨(peng)脹(zhang)。爐(lu)頂(ding)整(zheng)體(ti)密(mi)封(feng)麵(mian)積(ji)過(guo)大(da)
，當(dang)密(mi)封(feng)鋼(gang)板(ban)有(you)漏(lou)焊(han)點(dian)等(deng)穿(chuan)孔(kong)缺(que)陷(xian)或(huo)隔(ge)熱(re)耐(nai)火(huo)混(hun)凝(ning)土(tu)有(you)損(sun)壞(huai)時(shi)，高(gao)溫(wen)煙(yan)氣(qi)流(liu)將(jiang)進(jin)入(ru)密(mi)封(feng)板(ban)下(xia)竄(cuan)行(xing)，很(hen)快(kuai)就(jiu)會(hui)使(shi)密(mi)封(feng)板(ban)受(shou)熱(re)變(bian)形(xing)而(er)損(sun)壞(huai)，造(zao)成(cheng)爐(lu)頂(ding)漏(lou)煙(yan)。
2、改造修複前存在的危害性
2.1漏風、漏灰對運行安全性的危害
    (1)漏風
、漏灰會嚴重磨損金屬受熱麵。承壓管道在漏風
、漏灰部位時常發生管壁變薄甚至爆管現象。在發生鍋爐漏風
、漏(lou)灰(hui)時(shi)，由(you)於(yu)鍋(guo)爐(lu)內(nei)外(wai)壓(ya)力(li)差(cha)
，在(zai)漏(lou)風(feng)處(chu)形(xing)成(cheng)渦(wo)流(liu)，加(jia)速(su)了(le)爐(lu)灰(hui)顆(ke)粒(li)物(wu)對(dui)管(guan)壁(bi)的(de)衝(chong)刷(shua)磨(mo)損(sun)作(zuo)用(yong)，長(chang)此(ci)以(yi)往(wang)，將(jiang)使(shi)管(guan)壁(bi)厚(hou)度(du)減(jian)小(xiao)
，造(zao)成(cheng)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)爆(bao)管(guan)
，造(zao)成(cheng)電(dian)廠(chang)被(bei)迫(po)停(ting)產(chan)的(de)事(shi)故(gu)。同(tong)時(shi)，隨(sui)著(zhe)鍋(guo)爐(lu)本(ben)體(ti)泄(xie)漏(lou)的(de)增(zeng)加(jia)
，其(qi)爐(lu)內(nei)的(de)煙(yan)風(feng)量(liang)開(kai)始(shi)大(da)於(yu)設(she)計(ji)值(zhi)
，且(qie)由(you)於(yu)泄(xie)漏(lou)點(dian)的(de)不(bu)同(tong)
，使(shi)爐(lu)內(nei)流(liu)場(chang)壓(ya)力(li)不(bu)均(jun)

、煙風流量偏差加大等，都直接或間接地惡化了爐內工況條件，導致管壁嚴重磨損。
    (2)漏風、漏灰對鍋爐輔機安全造成危害（主要是對引風機的危害）。當鍋爐發生漏風
、漏lou灰hui時shi

，降jiang低di了le爐lu膛tang及ji換huan熱re麵mian的de熱re負fu荷he，為wei了le保bao證zheng鍋guo爐lu出chu力li，必bi須xu增zeng加jia煤mei粉fen的de投tou入ru量liang，此ci舉ju加jia大da了le爐lu膛tang煙yan道dao中zhong的de風feng粉fen量liang，增zeng加jia了le風feng速su
，加jia大da了le對dui引yin風feng機ji葉ye片pian的de磨mo損sun。現xian在zai各ge電dian廠chang大da

、小修中常有的葉輪磨損堆焊等項目說明了其危害的嚴重性。
    (3)漏風、漏灰嚴重腐蝕金屬構件。灰中含有的有害成分（如S，P，N等元素）會對金屬構件、特別是對承壓部件造成腐蝕。此外，漏出來的高溫煙氣往往會將熱量傳給泄漏通道附近的鍋爐附件
，如管道
、聯箱、熱工表線等，造成燒損、腐(fu)蝕(shi)
，從(cong)而(er)危(wei)及(ji)生(sheng)產(chan)安(an)全(quan)
，嚴(yan)重(zhong)威(wei)脅(xie)鍋(guo)爐(lu)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。當(dang)煙(yan)氣(qi)流(liu)量(liang)增(zeng)加(jia)時(shi)，煙(yan)氣(qi)中(zhong)硫(liu)的(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)必(bi)然(ran)增(zeng)加(jia)，而(er)其(qi)增(zeng)加(jia)將(jiang)導(dao)致(zhi)酸(suan)露(lu)點(dian)升(sheng)高(gao)，從(cong)而(er)加(jia)大(da)尾(wei)部(bu)受(shou)熱(re)麵(mian)的(de)腐(fu)蝕(shi)。
    (4)漏風、漏灰增加鍋爐本體荷重。爐頂大量積灰（積灰量可達200t、甚至300t以上），增加了鍋爐爐頂承重量及頂棚管的承重負荷
，嚴重時會導致爐頂變形

，對鍋爐本體的安全運行造成危害。
2.2漏風、漏灰對經濟性的影響
    (1)漏風、漏(lou)灰(hui)降(jiang)低(di)鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率(lv)。漏(lou)風(feng)會(hui)導(dao)致(zhi)煙(yan)氣(qi)所(suo)帶(dai)熱(re)量(liang)散(san)失(shi)，導(dao)致(zhi)各(ge)受(shou)熱(re)麵(mian)換(huan)熱(re)不(bu)足(zu)。此(ci)外(wai)，要(yao)維(wei)持(chi)額(e)定(ding)蒸(zheng)發(fa)量(liang)，必(bi)須(xu)多(duo)投(tou)煤(mei)粉(fen)，增(zeng)加(jia)了(le)煙(yan)氣(qi)流(liu)量(liang)，導(dao)致(zhi)煙(yan)氣(qi)量(liang)增(zeng)加(jia)。鍋(guo)爐(lu)引(yin)風(feng)機(ji)電(dian)耗(hao)約(yue)占(zhan)廠(chang)用(yong)電(dian)的(de)15%左右。根據各科研院所的研究及各實際電廠試驗考核：0.1(10%)漏風係數對應7.5℃排煙溫度的升高，對應著約0. 7%的熱效率的降低
，對應10~15 A引風機電機電流的增加。
    (2)漏風、漏(lou)灰(hui)製(zhi)約(yue)鍋(guo)爐(lu)出(chu)力(li)。當(dang)密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)發(fa)生(sheng)大(da)規(gui)模(mo)泄(xie)漏(lou)時(shi)
，外(wai)界(jie)空(kong)氣(qi)會(hui)大(da)量(liang)進(jin)入(ru)或(huo)內(nei)部(bu)煙(yan)氣(qi)大(da)量(liang)漏(lou)出(chu)爐(lu)膛(tang)煙(yan)風(feng)係(xi)統(tong)
，不(bu)但(dan)影(ying)響(xiang)爐(lu)膛(tang)內(nei)的(de)負(fu)壓(ya)工(gong)況(kuang)
，而(er)且(qie)會(hui)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)引(yin)風(feng)機(ji)電(dian)耗(hao)和(he)磨(mo)損(sun)，迫(po)使(shi)鍋(guo)爐(lu)機(ji)組(zu)降(jiang)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)。
3、非金屬立體柔性密封技術原理
    該(gai)技(ji)術(shu)的(de)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)獨(du)特(te)的(de)施(shi)工(gong)工(gong)藝(yi)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)材(cai)料(liao)的(de)特(te)性(xing)，全(quan)方(fang)位(wei)動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)吸(xi)收(shou)鍋(guo)爐(lu)因(yin)受(shou)熱(re)膨(peng)脹(zhang)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)位(wei)移(yi)，而(er)不(bu)是(shi)硬(ying)性(xing)的(de)遏(e)製(zhi)膨(peng)脹(zhang)。其(qi)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)具(ju)有(you)超(chao)長(chang)纖(xian)維(wei)的(de)高(gao)強(qiang)度(du)陶(tao)瓷(ci)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao)、具有高度穩定性的高溫粘合劑、鎳鉻錳超強伸縮網、不鏽鋼釘
、不鏽鋼菱形鋼板網和彈性逆止卡環等。所有材料均具有很強的耐高溫、抗腐蝕和高延展性能。作為密封主材的高強度陶瓷纖維具有纖維長、抗拉強度高（達到103 kPa）、耐高溫（達1200℃）等特點。高溫粘合劑不含任何磷酸根，pH值為7，從根本上杜絕了對鍋爐的酸堿性腐蝕問題

，具有極強的化學穩定性，抗溫能力達1400℃。
    該gai技ji術shu工gong藝yi的de主zhu要yao特te點dian是shi能neng夠gou動dong態tai調tiao整zheng吸xi收shou鍋guo爐lu必bi然ran存cun在zai的de膨peng脹zhang而er不bu是shi硬ying性xing遏e製zhi膨peng脹zhang。它ta強qiang調tiao整zheng體ti柔rou性xing密mi封feng
，把ba泄xie露lu點dian置zhi於yu密mi封feng層ceng的de中zhong心xin部bu位wei；從高度方向自然向底部水平方向延伸不少於500 mm，使高度與水平方向形成一個緊密結合的整體；一般部位鋪設3層陶瓷纖維，但不是簡單的平鋪
，每2層之間用高溫粘合劑粘接，能吸收的理論膨脹量為75 mm；在zai陶tao瓷ci纖xian維wei層ceng上shang鋪pu設she不bu鏽xiu鋼gang網wang，固gu定ding在zai事shi先xian焊han接jie好hao的de不bu鏽xiu鋼gang釘ding上shang，用yong彈dan性xing逆ni止zhi卡ka環huan壓ya緊jin並bing焊han接jie牢lao固gu。該gai項xiang工gong藝yi大da大da增zeng強qiang了le密mi封feng層ceng的de強qiang度du，並bing形xing成cheng一yi個ge三san維wei囊nang狀zhuang結jie構gou，將jiang膨peng脹zhang區qu域yu完wan全quan包bao覆fu在zai密mi封feng層ceng內nei。如ru果guo有you因yin特te殊shu情qing況kuang出chu現xian的de大da裂lie縫feng
，則ze適shi當dang增zeng加jia陶tao瓷ci纖xian維wei層ceng數shu及ji延yan展zhan尺chi寸cun，該gai工gong藝yi所suo能neng吸xi收shou的de最zui大da膨peng脹zhang量liang為wei220 mm。
4、改造修複區域及修複效果
    需要進行密封改造修複的區域主要有鍋爐爐頂的前交叉

、側牆與頂棚管交接處
、末級再熱器（如圖3所示）、後水冷壁拉稀管及穿頂棚管部位等。
    經jing過guo密mi封feng修xiu複fu改gai造zao後hou，爐lu頂ding的de前qian交jiao叉cha
，側ce牆qiang與yu頂ding棚peng管guan交jiao接jie處chu
，再zai熱re器qi的de穿chuan牆qiang管guan部bu位wei及ji折zhe焰yan角jiao與yu側ce牆qiang的de交jiao接jie處chu等deng部bu位wei漏lou灰hui現xian象xiang消xiao失shi，改gai造zao效xiao果guo良liang好hao。
5、經濟效益分析
    從目前使用狀況看，采用非金屬立體柔性密封技術後，爐頂及折焰角處的密封可保證3個大修期(12年)不更換、修複
，采用傳統金屬密封工藝及保溫措施，12年內至少要大修3次。采用立體柔性密封技術對硬性金屬密封改造修複投入費用為99- 55萬元，采用該技術後12年內可節約費用約490. 24萬元。
    綜上所述，采用立體柔性密封技術對鍋爐爐頂進行密封
，設計壽命按12年計算，可節約資金390. 69萬元，每年可節省資金32. 55萬元，經濟效益明顯。
6
、結束語
    采用該立體柔性密封技術後
，消除了670 MW直流鍋爐爐頂硬性密封因受熱膨脹造成的漏煙
、漏灰問題，經濟效益明顯，具有較大的推廣應用價值。


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