过去混合室的衬砌内层为硅藻土保温砖,外层向火面为耐火硅砖,两种材料无任何机械联结措施,均靠砌筑而成。由于混合室砌筑材料的自身性质,长期经受高温作用后,材料的体积产生收缩,致使混合室拱顶产生裂缝,混合室内烟气中的大量灰尘钻入裂纹,造成裂纹扩展,最终导致室上半部耐火层先行局部脱落,使靠近外壁的保温砖直接承受高温,很快烧坏掉落,进而使混合室的外壁钢板烧红、烧穿、冒烟。
为此,电厂抽烟管道的混合室进行了全面的技术改造,并取得了一定的成效。并对改造工作做了进一步的完善化,取得了较为理想的效果。
混合室的改造及施工方案
根据抽烟管道混合室破坏情况及原因,改进工作应首先从材料抓起,采用不定型耐火材料,变原来的砌筑结构为现场浇筑的无接缝的整体结构。但在不定形耐火材料中,耐火浇注料长期受高温作用将产生收缩,仍有裂纹产生。而能源部电力建设研究所研制的微膨胀耐火可塑料,具有高温后微膨胀性、强度高等特点,适合于异型部位的施工。另外保温材料中,硅酸铝纤维毡具有质地柔软、使用温度高、保温性能好等特点,是较理想的耐高温保温材料。
首先在混合室外壁钢板上焊不锈钢抓钉,间距为150mm,长340mm,然后进行保温耐火层施工。其中靠外壁的保温硅酸铝毡设计厚度为270mm,耐火可塑料厚度为100mm,中间焊有耐热钢板网。施工完毕后混合室形成一个较完整的整体。
高温微膨胀耐火可塑料的施工
1、施工中遇到的问题
耐火可塑料为不定形塑性物料,使用时可根据使用部位的形状按设计要求捣打成一定的形状。由于该产品在混合室首次使用及混合室的特殊形状,糙使可塑料在施工中遇到了一定的困难。
(1)由于混合室的上部为半圆形状,耐火可塑料施工时,必呈垂直向上捣打趋势。这就存在着捣打施工困难,另外可塑料不能即刻产生强度,很那保证可塑料子在抓钉及钢板网结合牢固,而不致掉落。
(2)由于混合室当量直径为2.5m,一端通向炉膛,这样要将两端封闭加热干燥耐火可塑料层很难实现,而自然干燥所需时间较长,点炉时可塑料强度不够,难免产生鼓胀现象。
(3)由于硅酸铝纤维毡保温层为柔性结构,且厚度为270mm,在其上捣打耐火可塑料,一打一颤动,势难打实。故如何压实硅酸铝保温层,以求捣实耐火可塑料,极待解决。
(4)在耐火可塑料层与硅酸铝保温层之间设有一层不锈钢钢板网,在捣打耐火可塑料时该网形成一硬基底,除压实硅酸铝纤维毡外,还可使耐火可塑料镶入钢板网中,以使耐火层与钢板网结合牢固而不致于脱落。因此,钢板网的硬度,强度及网孔的形状,是选择钢板网的关键。
(5)耐火可塑料施工后不能立即产生强度,为加快其强度的增长,最好采用加热方法,使其内部水分尽快排出,但加热温度和方法应根据实际施工情况而定。
施工技术措施
针对上述问题,电厂在施工前和施工过程中进行了详细的分析,并采取了一定的措施。
(1)根据混合室的形状,经与设计单位研究讨论,分两部分进行施工,将混合室的上半管翻转180°,这样已将硅酸铝毡保温层压实,又可垂直向下捣打耐火可塑料,既便于施工,又可保证施工质量。
(2)为使硅酸铝毡保温层压实,且使可塑料有一硬质基础,在施工保温层后加焊一层钢板网。钢板网需进行特殊设计,钢板拉制成型,其梗为斜面,与水平成45°角,梗宽为8mm,
上半管耐火可塑料施工完成后,为便于吊装,应使可塑料强度尽快提高,采取加热300℃烘干措施。加热方法是将上半管及两端用板封死并敷以保温层,然后用电加热到300℃,并保持48h左右,直至耐火可塑料满足吊装要求为止。
施工步骤
(1)首先往混合室外壁钢板上焊不锈钢抓钉,然后铺硅酸铝毡保温层,再铺不锈钢钢板网。
(2)用专用工具将钢板网与硅酸铝毡一起压实,将钢板网与抓钉一起点焊焊死。
(3)捣打耐火可塑料,垂直面须支模板,轻打打实,捣后轧排气孔。
(4)加热烘干上半管,用可控电阻加热,加热到300℃。
(5)将上半管翻转180°吊装,吊前必须制订吊装方案,焊好吊点,轻稳地将上半管扣于下半管上。
(6)把上下半管接缝处密封好。2#炉施工经验证明,接缝处除利用上下半管做好的V形结构外,还应用薄铁做模,往上延伸一段耐火可塑料,以使接缝处密封效果更好。
施工应注意的几个问题
(1)耐火可塑料施工过程中可不加膨胀缝,因为混合室在运行中,耐火可塑料的辐向膨胀可由其外层硅酸铝毡所缓解,而轴向膨胀因抓钉密膨胀不畅,致使耐火可塑料自身产生微小的压应力,而提高了高温强度和抗裂性。2#炉经一段时间运行后表明,混合室的耐火层不鼓不裂,整体性好。
(2)在捣打耐火可塑料时,先将材料镶嵌在抓钉空隙内,然后敷于表面捣打,捣打时可轻打细打,必须打实,成型后其便面光滑或粗糙均可。
(3)耐火层捣打完毕,必须每隔150mm打—Φ3mm,深为耐火层厚度2/3的排气孔,若遇支模部位应在模上直接打排气孔,以确保耐火层的干燥速度和质量。下班层拆模前,应检查一下干燥情况,若强度较低应缓拆模。
结论
1、用微膨胀耐火可塑料和硅酸铝纤维毡改造后的抽烟管混合室内衬,通过近一年的连续运行,承受了多次人工打焦撞击和多次的起停炉冷热交变,混合室内衬基本完好。无脱落和大的裂缝产生,更无冒烟和漏灰现象。
2、在混合室改造施工方案中,耐火可塑料在硅酸铝纤维毡的联结是靠钢板网压实纤维毡再用抓钉焊牢后施工可塑料,最后形成一个牢固的结合体,整体性好、无接缝。另外耐火可塑料的高温膨胀性使混合室内衬在运行中不易产生裂纹,并提高了强度。克服了原有耐火砖的砌筑缝隙经常烧穿而导致耐火砖先行局部脱落的缺点,大大延长了材料的使用寿命,预计使用寿命可比原有耐火砖及保温砖的寿命提高一倍。
3、经过实际测试,采用微膨胀耐火可塑料改造后的抽烟管混合室外壁温度,比改造前混合室外壁温度降低了35℃,从而达到了改善工作环境,节约能源的目的。
4、通过电厂抽烟管混合室的改造,经过近一年的运行时间,证明,在混合室内衬采用微膨胀耐火可塑料是成功的,它完全可以代替旧型耐火砖和保温砖,且为火电厂抽烟管混合室内衬提供了一种较好的材料,可大力推广应用。