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【摘 要】 炉墙砌筑质量的好坏直接关系到锅炉的经济性、安全性,选择正确的型式、材料、施工工艺才能把好砌筑质量关。
【关键词】 作用 材料 型式 特点
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.02.010
鍋炉炉墙是用来形成锅炉燃烧室(包括炉顶及炉底)和烟道的墙壁。用炉墙把锅炉中的火焰、高温烟气与外界隔开。即保证了锅炉内部燃烧的温度也防止了热量的散失。锅炉炉墙砌筑的好坏直接关系到锅炉的经济运行与安全运行。锅炉炉墙一般分为:重型炉墙、轻型炉墙、管承式炉墙。由于型式不同所以应有于不同的锅炉炉墙砌筑,现就其各型式的特点进行试论。
1 锅炉炉墙的作用及性能
炉墙的主要作用是:(1)防漏:在锅炉负压运行时防止外界冷空气漏入炉膛和烟道,以保证锅炉运行经济性;当烟气压力高于外界大气压(锅炉正压)时,用来防止烟气外流,以免威胁运行人员的安全和影响环境卫生。(2)绝热:防止锅炉热量的散失,尽量减少锅炉的散热损失,有助于保持锅炉中高温燃烧和强烈的传热,不使锅炉房中温度过高,保障劳动条件和运行安全。(3)组成一定形状的烟气流道,使烟气按照指定的通道流动。
对炉墙性能的基本要求是:(1)耐热性:应具有足够的高温性能(800~900℃),并应能承受很大的温度变动而产生热膨胀的能力。(2)绝热性:一般要求当周围空气温度为25℃时,炉墙外表面温度不超过60℃。(3)严密性:防止冷空气漏入锅炉或热烟气喷出锅炉。(4)其他:应具有足够的机械强度和防振性能,要求它重量轻,结构简单,便于施工和造价低廉,其结构还应能使锅炉各部件自由膨胀。
2 锅炉炉墙的组成
锅炉炉墙一般由耐火层、绝热层(保温层)、密封层三层组成。耐火层在最里层,能承受高温;中间层是绝热层,用容量小导热性低的保温材料敷设。密封层是炉墙的外层,有的用薄钢板作密封层叫做护板,有的用密封涂料抹面作密封层。
锅炉炉墙常见有重型炉墙、轻型炉墙、管承式炉墙三种。最主要的差别在与炉墙的支撑方式,同时炉墙各层所用的材料、厚度及结构方法也有较大的区别。(1)重型炉墙:用于无水冷壁或水冷壁管稀少的小型锅炉上,其结构特点是:①炉墙直接砌筑在锅炉地基上,即炉墙重量直接由锅炉基础来承受。②炉墙一般由两层砌成整体,内衬墙用耐火砖,外层用红砖。③炉墙厚而重。受炉墙结构稳定性和砌体强度的限制,一般高度在10~12米内。(2)轻型炉墙:用于水冷壁管较密或内壁面温度低于600~1000℃的炉墙或烟道上,可分为砖砌炉墙和壁板炉墙两种型式,其结构特点是:①炉墙重量分段地通过托架由锅炉钢架直接承受,故又称为轻型托架炉墙。②轻型砖砌炉墙一般用耐火砖做耐火层或用优质红砖做耐热层(温度低于600~700℃的烟道内层);用硅藻土砖做保温层并抹面;密封层通常用薄钢板做成护板。至于壁板炉墙的耐热层,使用耐火混凝土浇制而成。为了使耐火混凝土能更好地固定在框架上并具有足够的强度,在耐火混凝土中设置用φ6毫米圆钢制成的钢筋网。壁板炉墙的绝热层用保温混凝土和蛭石砖或硅藻土砖,最外层用钢板或密封涂料做密封层。③炉墙较薄、较轻,其高度不收限制。此种炉墙在现代中型及大型锅炉上得到了广泛应用。(3)管承式炉墙:又称敷管式炉墙。用于水冷壁管子节距很小或采用膜式水冷壁的锅炉上。炉墙内表面的最高温度常低于500~600℃。其结构特点是:①炉墙重量由锅炉水冷壁管来才承受,而不与锅炉钢架直接发生联系。②用耐火混凝土(~50毫米厚)浇灌成耐火层,水冷壁管半埋在耐火层内;绝热层由保温混凝土和碳酸镁绝热版(或矿渣棉)组成,密封层常用密封涂料。炉墙敷设工作简化,重量轻,节省金属,而且炉墙与水冷壁构成一体,使安装时与水冷壁一起整片吊装。
3 锅炉炉墙的常用耐热材料
锅炉炉墙常用的耐火材料有耐火砖、红砖,耐火塑料、耐火混凝土。(1)耐火砖:由耐火粘土(即焙烧过的粘土)和生粘土(作为粘合剂)混合经高温焙烧而成。能承受最高温度为1580~1750℃,主要成分是氧化硅和氧化铝。(2)红砖:即建筑用砖,使用温度一般低于600℃。可用作低温烟道的耐热层、中兴炉墙的绝热层。(3)耐火塑料:由填充料(又称骨料)和粘结料组成。填充料常用耐火砖粒或铬矿砂、碳化硅粒(又称金刚砂),粘结料常用矾土泥、硅酸盐水泥、纯硅酸盐水泥、耐火粘土或水玻璃等等。(4)耐火混凝土:配制成分也是耐火材料的骨料和粘结料。根据耐火度由低至高可分别采用硅酸盐水泥耐火混凝土、矾土水泥耐火混凝土、低钙铝酸盐水泥耐火混凝土。
4 锅炉炉墙的常用绝热材料
锅炉炉墙常用的绝热材料有硅藻土砖、石棉、矿渣棉、水泥蛭石砖、水泥珍珠岩、超细玻璃棉或玻璃棉毡、保温混凝土等。对它们的主要要求是导热系数小,重量轻、价格低。
5 锅炉炉墙的密封
密封涂料是用来作为炉墙密封层用的,常用石棉硅藻土涂料{由石棉、石英粉(或硅藻土粉)、水玻璃调和成用于重型炉墙抹面}、石棉硅藻土抹面(由石棉、硅酸盐水泥、石英粉或硅藻土粉调合成,用于轻型壁板炉墙抹面)、石棉耐火抹面(由石棉、硅酸盐水泥、耐火砖粉、生耐火粘土和水玻璃调合而成)等。灰浆是砌砖用的。锅炉常用灰浆有耐火灰浆(砌耐火砖用)、绝热灰浆(砌硅藻土砖用)、粘土灰浆和水泥灰浆(用于砌红砖)等。
炉墙砌筑是锅炉安装的最后一道工序,炉墙砌筑的好坏直接关系到整个锅炉在运行中的燃烧状况,也关系到企业的经济效益及企业的安全生产。因此在锅炉的炉墙砌筑过程中一定要严格按照锅炉厂所提供的锅炉安装砌筑图纸进行施工,按照图纸所要求的砌筑材料把好材料关同时也要加强施工工人的操作技术水平。保证锅炉在生产运行中经济运行、安全运行。
作者简介
李斌,大学本科,工程师,目前于海城市锅炉压力容器检验所从事锅炉检验工作。
【关键词】 作用 材料 型式 特点
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.02.010
鍋炉炉墙是用来形成锅炉燃烧室(包括炉顶及炉底)和烟道的墙壁。用炉墙把锅炉中的火焰、高温烟气与外界隔开。即保证了锅炉内部燃烧的温度也防止了热量的散失。锅炉炉墙砌筑的好坏直接关系到锅炉的经济运行与安全运行。锅炉炉墙一般分为:重型炉墙、轻型炉墙、管承式炉墙。由于型式不同所以应有于不同的锅炉炉墙砌筑,现就其各型式的特点进行试论。
1 锅炉炉墙的作用及性能
炉墙的主要作用是:(1)防漏:在锅炉负压运行时防止外界冷空气漏入炉膛和烟道,以保证锅炉运行经济性;当烟气压力高于外界大气压(锅炉正压)时,用来防止烟气外流,以免威胁运行人员的安全和影响环境卫生。(2)绝热:防止锅炉热量的散失,尽量减少锅炉的散热损失,有助于保持锅炉中高温燃烧和强烈的传热,不使锅炉房中温度过高,保障劳动条件和运行安全。(3)组成一定形状的烟气流道,使烟气按照指定的通道流动。
对炉墙性能的基本要求是:(1)耐热性:应具有足够的高温性能(800~900℃),并应能承受很大的温度变动而产生热膨胀的能力。(2)绝热性:一般要求当周围空气温度为25℃时,炉墙外表面温度不超过60℃。(3)严密性:防止冷空气漏入锅炉或热烟气喷出锅炉。(4)其他:应具有足够的机械强度和防振性能,要求它重量轻,结构简单,便于施工和造价低廉,其结构还应能使锅炉各部件自由膨胀。
2 锅炉炉墙的组成
锅炉炉墙一般由耐火层、绝热层(保温层)、密封层三层组成。耐火层在最里层,能承受高温;中间层是绝热层,用容量小导热性低的保温材料敷设。密封层是炉墙的外层,有的用薄钢板作密封层叫做护板,有的用密封涂料抹面作密封层。
锅炉炉墙常见有重型炉墙、轻型炉墙、管承式炉墙三种。最主要的差别在与炉墙的支撑方式,同时炉墙各层所用的材料、厚度及结构方法也有较大的区别。(1)重型炉墙:用于无水冷壁或水冷壁管稀少的小型锅炉上,其结构特点是:①炉墙直接砌筑在锅炉地基上,即炉墙重量直接由锅炉基础来承受。②炉墙一般由两层砌成整体,内衬墙用耐火砖,外层用红砖。③炉墙厚而重。受炉墙结构稳定性和砌体强度的限制,一般高度在10~12米内。(2)轻型炉墙:用于水冷壁管较密或内壁面温度低于600~1000℃的炉墙或烟道上,可分为砖砌炉墙和壁板炉墙两种型式,其结构特点是:①炉墙重量分段地通过托架由锅炉钢架直接承受,故又称为轻型托架炉墙。②轻型砖砌炉墙一般用耐火砖做耐火层或用优质红砖做耐热层(温度低于600~700℃的烟道内层);用硅藻土砖做保温层并抹面;密封层通常用薄钢板做成护板。至于壁板炉墙的耐热层,使用耐火混凝土浇制而成。为了使耐火混凝土能更好地固定在框架上并具有足够的强度,在耐火混凝土中设置用φ6毫米圆钢制成的钢筋网。壁板炉墙的绝热层用保温混凝土和蛭石砖或硅藻土砖,最外层用钢板或密封涂料做密封层。③炉墙较薄、较轻,其高度不收限制。此种炉墙在现代中型及大型锅炉上得到了广泛应用。(3)管承式炉墙:又称敷管式炉墙。用于水冷壁管子节距很小或采用膜式水冷壁的锅炉上。炉墙内表面的最高温度常低于500~600℃。其结构特点是:①炉墙重量由锅炉水冷壁管来才承受,而不与锅炉钢架直接发生联系。②用耐火混凝土(~50毫米厚)浇灌成耐火层,水冷壁管半埋在耐火层内;绝热层由保温混凝土和碳酸镁绝热版(或矿渣棉)组成,密封层常用密封涂料。炉墙敷设工作简化,重量轻,节省金属,而且炉墙与水冷壁构成一体,使安装时与水冷壁一起整片吊装。
3 锅炉炉墙的常用耐热材料
锅炉炉墙常用的耐火材料有耐火砖、红砖,耐火塑料、耐火混凝土。(1)耐火砖:由耐火粘土(即焙烧过的粘土)和生粘土(作为粘合剂)混合经高温焙烧而成。能承受最高温度为1580~1750℃,主要成分是氧化硅和氧化铝。(2)红砖:即建筑用砖,使用温度一般低于600℃。可用作低温烟道的耐热层、中兴炉墙的绝热层。(3)耐火塑料:由填充料(又称骨料)和粘结料组成。填充料常用耐火砖粒或铬矿砂、碳化硅粒(又称金刚砂),粘结料常用矾土泥、硅酸盐水泥、纯硅酸盐水泥、耐火粘土或水玻璃等等。(4)耐火混凝土:配制成分也是耐火材料的骨料和粘结料。根据耐火度由低至高可分别采用硅酸盐水泥耐火混凝土、矾土水泥耐火混凝土、低钙铝酸盐水泥耐火混凝土。
4 锅炉炉墙的常用绝热材料
锅炉炉墙常用的绝热材料有硅藻土砖、石棉、矿渣棉、水泥蛭石砖、水泥珍珠岩、超细玻璃棉或玻璃棉毡、保温混凝土等。对它们的主要要求是导热系数小,重量轻、价格低。
5 锅炉炉墙的密封
密封涂料是用来作为炉墙密封层用的,常用石棉硅藻土涂料{由石棉、石英粉(或硅藻土粉)、水玻璃调和成用于重型炉墙抹面}、石棉硅藻土抹面(由石棉、硅酸盐水泥、石英粉或硅藻土粉调合成,用于轻型壁板炉墙抹面)、石棉耐火抹面(由石棉、硅酸盐水泥、耐火砖粉、生耐火粘土和水玻璃调合而成)等。灰浆是砌砖用的。锅炉常用灰浆有耐火灰浆(砌耐火砖用)、绝热灰浆(砌硅藻土砖用)、粘土灰浆和水泥灰浆(用于砌红砖)等。
炉墙砌筑是锅炉安装的最后一道工序,炉墙砌筑的好坏直接关系到整个锅炉在运行中的燃烧状况,也关系到企业的经济效益及企业的安全生产。因此在锅炉的炉墙砌筑过程中一定要严格按照锅炉厂所提供的锅炉安装砌筑图纸进行施工,按照图纸所要求的砌筑材料把好材料关同时也要加强施工工人的操作技术水平。保证锅炉在生产运行中经济运行、安全运行。
作者简介
李斌,大学本科,工程师,目前于海城市锅炉压力容器检验所从事锅炉检验工作。