岩棉复合板保温在火电厂氨法FGD系统中的应用

  岩棉板厂家 http://www.legousd.com 随着我国火电厂烟气脱硫(FGD)项目发展速度的加快,人们对脱硫系统设施的防护保养越来越重视,要求达到的质量越来越高,为防止脱硫系统运行过程中,设备和管道向周围环境中散发或吸收热量,造成设备热胀冷缩,扭曲变形,绝热工程已成为建设和运行过程中不可缺少的部分,成为近年来研究的热点(“]。本文以神木县洁能综合利用发电厂氨法FGD保温工程为实例,介绍岩棉保温在火电厂氨法FGD系统中的应用,为今后推广应用提供参考。
1氨法FGD系统保温工程工艺确定
1.1真法FGD系统介绍神木县洁能综合利用发电厂一期需建设2×240h燃气锅炉和2×50MW直接空冷凝汽式发电机组,年利用小时数7000h。烟气处理选择了简易氨法(半干法+冲击吸收+除雾)炉后脱硫工艺,脱硫系统采用一炉一塔,处理烟气量2x
28.1万mh,共用一套硫酸铵回收装置,该系统脱硫塔、烟道、氧化槽等非标设备均采用碳钢现场制作,工艺流程如图1所示。
从引风机主烟道出来的原烟气,经旁路进入烟道反应器,在此氨水溶液通过喷嘴雾化后与烟气中的S0,反应,从而脱除SO2。此后烟气由脱硫塔底部进入,塔内采用冲击法对脱硫反应副产物亚硫酸铵进行捕收。净化后的烟气经除雾器脱水除雾后,进烟囱排放,反应产物硫酸铵溶液被送往硫酸铵回收装置进行回收。

1.2保温工艺确定
对脱硫系统的热胀冷缩问题,在设计、制造、安装、使用、修理和改造等环节上都应防止脱硫系统中受压部件的变形和损坏。特别是脱硫系统中厚壁非标元件受热后,受热侧的温度必然高于另一侧的温度,因此受热侧的金属膨胀较大,而使另一侧的金属受到拉伸的应力,这就是所谓的“热应力“。
钢板越厚,两侧温差越大,热应力也就越大。显然,不受热的一侧要同时承受热应力和脱硫系统内部的压力,这两种力互相叠加,会在金属的最薄弱点(如有裂纹、腐蚀严重等处)造成应力集中,应力一旦超过了材料的强度极限,就会发生爆炸事故。热应力的另一种表现形式是,如果脱硫系统启动、解列次数较多,或烟气工况参数经常波动较大,受热面温度的变化也相应频繁,使金属经常处于胀缩状态,即不断承受交变应力,很容易造成无规律的交替变形,促使金属因疲劳而损坏。神木县洁能综合利用发电厂位于陕西省神木县北部的柠条塔兰炭工业集中区,该区气候多变,极端最高气温可达41.2℃,极端最低气温-30℃,最大风速20.7m/s,且刮风频率较高。锅炉原烟气温度为150℃,极端条件下金属基体表面将产生180℃的温差,极易引起热应力集中,因此,FGD系统的保温措施必须到位。金属基体内外极端受热工况如图2所示。针对这一地区较为复杂多变的气候条件,经过多位专家根据实际经验进行分析研究之后,决定采用岩棉进行保温,内设龙骨、钩钉、防潮层,外设保护层结构。岩棉层厚度为100mm,分双层进行敷设。保温区域为烟道、脱硫塔、引风机、氨水罐、氧化槽以及与之相配套的管路、阀门、法兰等配件。
2保温材料及施工工艺2.1材料及规格要求
岩棉是一种性能良好的无机高效保温材料,它是以精选的玄武岩、辉绿岩为主要原料,外加一定数量的辅助料,经高温熔融离心吹制成纤维状的松散材料,岩棉纤维在加入适量的胶粘剂、防尘剂等外加剂后,经过逐层叠铺、压辊压制、固化炉固化等工艺,最后冷却切割就得到岩棉板。将岩棉板采用一定的方法固定在设备结构的外侧,起到保温的作用3,保温材料及规格要求如表1所示。
2.2施工工艺
基体验收一搭设脚手架一表面净化→龙骨焊接一钩钉焊接→岩棉敷设一防潮层敷设(管道及阀门等特殊部位)一镀锌铁丝网敷设一保护层安装→
检查修补→验收
3关键设备保温的必要性及有效施工措施

3.1脱硫塔保温
脱硫塔作为氨法FGD系统中的主体设备之一,其主要作用是吸收烟气中的S0,,捕收反应产物硫酸盐及其所形成的气溶胶,同时对脱硫后烟气进行脱水除雾。该设备结构复杂,体积庞大,运行时内部存在一系列物化反应,且设备局部受力不均匀;进口烟气温度150℃左右,出口烟气温度70℃左右,存在较大温度梯度,易产生热应力作用;因此该处的保温应有针对性地采取措施,保温结构如图3所示。由图3可见,脱硫塔塔顶设置防水檐,防止雨天积水,拐角接缝处保护层采用角钢进行包边加固密封,避免热量从接缝处散失。塔身龙骨部分采用L.25×3角钢作为支撑脚,其水平间距为1.3-1.7m,纵向间距为1.0m。塔底与基础接触角处采用沥青封口、混凝土护坡。岩棉层厚度为100mm,分双层敷设,通过销钉进行固定,外部敷设孔径为15
-20mm的镀锌铁丝网,确保岩棉能够紧贴金属基体表面,保护层为0.5mm厚镀锌板,用M25×4自攻螺丝固定在龙骨上面。3.2烟道保温
烟气温度越高,烟气密度就越小。如果烟气温度降低,烟气密度就增大,当引风机按额定流量排烟时,引风机的负荷就增大,此结果不是引起跳闸就是烧坏电机;此外,如果烟道不保温,烟气散热严重,烟气中的水蒸气(主要是燃料和送进炉膛的空气中所含的水分)就要凝结,与燃料中的SO₂化合成亚硫酸,造成烟道、引风机等设备的腐蚀,缩短使用寿命。烟道作为输送高温烟气的设备,其热应力直接受高温介质的影响,本工程烟道分为烟道反应器(进气烟道)、进引风机烟道和净气烟道三个部分,工程量较大,保温结构如图4所示。鉴于烟道均设置在室外,故顶面将岩棉板切成模口状,形成坡度为0.05的斜坡,防止积水。烟道截面积相对脱硫塔要小很多,受烟气量以及烟气温度等工况的影响更为显著,因此,在岩棉外层设置自锁紧板进行加固,防止因烟气工况较大波动引起结构振颤导致保温层松动脱落。此外,对于较长烟道,机务设计人员在设计时,应适当增加补偿器,补偿烟道热胀冷缩效应,同时保护保温层。本工程采用的补偿器内部自带保温层,故其外部不必再考虑保温。
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