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泡沫箱保温材料在电力行业的应用及发展

保温在电力行业尤其是热力发电厂如火力发电厂、核能电站、地热电站等占有重要的地位,它具有节约能源,降低热损失,满足电厂生产工艺要求,确保设备、生产、人身安全,改善环境,提高经济效益等作用,是电厂建设的重要组成部分。

目前全国总装机容量已达3.5亿kW,居世界第2位。新建一台20万kW机组需用保温材料4500m3,60万kW机组需11000~12000m3。据初步统计每年对现有设备检修、改造和新增发电设备需用各种保温材料40万~45万m3。

1 保温材料的应用与改进

(1)阀门、弯头等异形件选用轻质保温材料或保温涂料保温;

(2)外径小于38mm的选用普通硅酸铝纤维绳保温;

(3)潮湿环境中的低温设备和管道选用憎水保温材料保温;

(4)介质温度在350~600℃的设备和管道选用硅酸钙制品、硅酸铝复合保温;

(5)介质温度小于350℃的设备和管道用岩、矿棉制品等保温。

近年来随着经济的发展,吉林市保温材料的生产和应用技术得到了进一步的发展,尤其是工业设备用保温材料向低密度、低导热率、多功能发展,以改善保温性能,现介绍在应用改进中采取的几种措施和方法。

1.1 复台结构组成的保温材料

硅酸盐复合绝热涂料、硅酸盐复合绝热制品、硅酸盐复合绝热毡等类型保温材料,是由纤维材料和颗粒集料复合而成,颗粒材料内部呈微小封闭多孔结钩,颗粒之间为松散后的短纤维填充,粘结剂用量较少,对流和辐射传热小,综合传热效率低,实际应用中显示出良好的保温性能,尤其在150 ℃以上时,随着温度升高,导热系数的增加比较平稳。其导热特性与硅酸钙绝热制品相似,但比硅酸钙制品要小。

1.2 复合型保温结构

复合的型式主要有硅酸铝棉-岩矿锦、硅酸铝棉-泡床石锦、硅酸铝棉-玻璃棉制品、硅酸铝棉-硅酸钙绝热制品,及硅酸盐复合毡与岩棉、玻璃棉制品的复合结构。采用这些复合结构充分考虑到使用温度和经济的合理性能。根据电力设计规程规定,当热面温度超讨400℃,即不宜使用岩棉、玻璃棉、泡沫石锦制品。因此,在设计的热设备温度大于400℃时,内层选用硅酸铝棉和硅酸盐复合毡作高温层保温,这种保温结构导热系数不大,较经济合理,能满足工程的要求。在目前火电厂的高温管道保温,除硅酸钙绝热制品以外,采用这种保温结均较多。

这种复合型结构的保温材料恨据使用的要求可以做成涂料、制品及毡等多种形式,可以说是近几年发展起来的新型保温材料。

泡沫箱硅酸盐复合绝热涂料的出现对一些异型的设备如阀门弯头、汽缸、水箱、容器等的保温起过很好的作用。硅酸盐复合绝热涂料保温层无缝隙,因而提高了保温效果,但也存在密度变化大、体积收缩大、冷态施工固化时问长等问题,针对上述问题各科研单位和工厂作了大量改进研究,并取得了成效:

1.3 纤维类保温材料质量的提高

对于纤维类保温材料在减小纤维直径、增加纤维长度、降低渣球含量、提高使用温度方面,有关生产企业做了大量工作。因渣球含量对高温下的导热系数影响很大,修订国家标准时对渣球含虽作了较大的修改,如岩矿棉原标准渣球含量不大于12%、15%、18%,现规定为不大于12%;而硅酸铝棉渣球含量目前定为不大于15%、18%、25%,看来指标太高也应修订。现电力行业标准规定干法不大于12%、湿法不大于15%。减小纤维直径、增加纤维长度又可进一步改善纤维材料的保温性能和使用性能,如离心去生产的硅酸铝锦纤维长度较长,能制成4~5 cm厚的毡应用于管道保温。使用温度的提高对于纤维材料扩大使用范围非常有利,目前提高使用温度的主要途径是改进固化剂,选用耐温无机粘结剂等。

近年来,为提高玻璃棉及制品的使用温度,改进配方和粘结剂及加入量,生产耐温500℃的玻璃棉及450℃的制品,其性能为:纤维长度15~20 cm,纤维直径小于5 m,无渣球,导热系数:0.024+0.00022tm W/(m?K),使用温度450℃。.该产品1997年进入电力工程中应用,并在30万kW、60万kW机组锅炉炉墙、热风道、电除尘器作主保温层,在540℃主蒸汽道作复合保温层,至今已有20多台机组使用。

在电力工程中实际使用表明,耐高温玻璃棉制品应用效果是好的,其保温性能好于硅酸铝棉制品,能在400℃的设备管道上作主保温层,但有机物的含量不应超过5%,密度不宜太小,施工时应有5%~10%的压缩量。

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