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火电厂保温设计常见问题及优化探究

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赵军赵齐轩裴刘辉

摘要：火电厂节能降耗的目标实现过程中，增强生产工艺系统的保温水平是一条科学可行的路径。本文围绕火电厂保温设计的议题进行了探讨，概述了保温材料性能和保温设计的要求，然后对常见问题提出了保温设计的优化策略，旨在推动火电长节能降耗目标顺利实现。

关键词：保温、火电厂、工艺设备、技术设计

1引言

火电厂生产工艺系统存在多个环节的能耗损失，这对于火电厂经济效益提升十分不利。通过对火电厂生产工艺系统进行保温设计，提高工艺系统节能经济性，推动火电厂经营效益提升。

2保温材料性能和保温设计要求

保温材料必须具有很强的保温性能，其中衡量保温性能指标的重要参数是材料的导热系数。通常情况下，当密度变化时，导热系数会随之变化，材料的密度越小，导热系数越小，反之，导热系数越大。因此，为了使保温材料具有较强的保温性能，导热系数越小越好，这就要求材料密度较低。另外，考虑到保温材料施工的便利性，保温材料除了具有很强的保温性能以外，还要具有施工方便，维护简单，成本经济的特点。

在保温设计过程中，主要参考依据是火力发电厂保温材料的相关设计规程。如保温层的厚度可根据火力发电厂保温油漆设计规程中的经济厚度法来进行保温层厚度计算。保温层外表面散热损失应满足化工行业设备及管道绝热技术规程中的相关要求。如当环境温度低于27℃时，设备保结构的外表面温度应低于50℃。

3保温设计中的常见问题

在火电厂的保温设计中，经常出现的问题包括：保温材料选择不合理、保温参数计算出现偏差、没有考虑到高温或低温等极端环境条件。例如，保温材料选择过程中出现不符合实际情况的问题、或者保温材料存在质量不合格问题;保温设计过程中在计算参数的过程中依据的技术标准之间存在矛盾的问题、保温参数的计算没有考虑全面，只考虑到其中一方面的技术指标要求。

4机组保温设计优化分析

4.1锅炉保温设计

锅炉保温设计应考虑到锅炉管道、锅炉烟风道热量逸散，通过设计来减少热能损失。在材料选择上，可采用新型纳米复合隔热板来保温节能。纳米复合隔热板是由纳米微孔绝热材料制备成，内部是微纳米级硅粉，外部由数层金属箔复合而成，具有很低的导热系数，这种材料的隔热性能比传统陶瓷纤维、岩棉材料的隔热性能强2～3倍，耐火温度可达到1100℃。锅炉保温层的施工设计范围包括锅炉周围及上下侧的冷却水管壁、烟道周围壁墙、风箱、汽水管道等。保温施工中可采用支撑钩以及自锁压片相结合的固定方式。

4.2汽轮机保温设计

汽轮机保温设计主要有以下几种方案：一是采用硅酸铝或岩棉的传统保温材料进行保温。目前，该保温方式在300WM、600MW等小功率机组中使用较多。第二种是可拆卸式保温。对每个保温组件再进行独立保温，每个保温组件中均含有保温层、保护层、搭扣等组件。这种方式比上一种保温方式的保温效果好，其不足之处在于在各个保温组件连接的位置容易产生泄露，拼接位置容易产生热桥，而且在检查故障时较麻烦。第三种是保温层喷涂的方式。该方式能够很好地适应汽轮机外表面形状的多样性，解决普通保温及可拆卸保温方式中密封不严的问题。该方式中涂料的性能十分关键，必须具有较低的导热系数。如采用无机硅酸盐材料、热反射物质以及玻璃陶瓷材料制备而成的无机型保温涂料，导热系数约0.03w/m·k。当汽轮机表面温度为1000℃时，喷涂8mm厚度的涂料可将表面温度降低到100℃以内，保温性能很好。

4.3管道保温设计

管道保温层厚度计算是管道保温设计的关键。对于单层保温的情况，采用经济厚度法来计算保温层厚度。对于复合保温的情况，内层的保温层厚度采用表面温度法计算，外层的保温层厚度采用经济厚度法计算。通过建立保温厚度下的保温费用數学函数，取函数的最小值作为保温层厚度的最佳值。例如，采用经济厚度法计算管道的保温厚度，并在27℃环境温度条件下进行校核，得到管道的保温厚度及参数如表1所示。

5结语

综上所述，在火电厂生产系统中，采取科学恰当的保温设计及保温策略是实现电厂节能降耗目标的重要途径。通过对保温材料的性能及保温设计的要求进行分析，并结合火电厂保温设计的问题，提出保温设计优化建议，为火电厂经济效益发展目标的实现创建有利条件。

参考文献

[1]殷祥.火电厂锅炉汽机本体设备及管道保温的施工工艺[J].消费导刊，2019（000），042

[2]王美忠.高通.火电厂汽机本体保温关键技术的应用[J].山东工业技术，2018（07）

[3]陈锦成.陈耀森.张朋.火力发电厂4大管道的保温设计探讨[J].能源与环境，2018（06）

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-全文完-