鍋爐爐墻與管網保溫

一、鍋爐容量與表面散熱損失的關系：

鍋爐在運行中，爐墻、鍋筒、聯箱、管道等的外壁溫度均高于周圍環境溫度。通過輻射、對流方式散失熱量，這就是表面散熱損失q5。其散熱損失的大小主要與鍋爐容量（主要指外表面積大?。?、爐墻結構（主要指材質、熱導率與厚度）、外表面溫度與周圍環境溫度差值有關，如圖2-17所示。鍋爐容量小，有時不設省煤器與空氣預熱器，而單位容量所占有的表面積大，因而小容量鍋爐表面散熱損失較高。鍋爐容量增加時，散熱損失的絕對值并不成比例增加。容量大的鍋爐，散熱損失可相對降低，且比較平緩，幾乎是向下傾斜的斜線。外表面溫度越高，周圍環境溫度越低，空氣流速越大，散熱損失越大。另外，耐火材料質量差、施工不達標、爐墻損壞、不嚴密，都將增加散熱損失，降低鍋爐熱效率。

有時新鍋爐剛投入運行，爐墻外表面溫度高于設計計算值，并且隨著爐役期的延續，表面散熱損失會明顯增大，這是因為：

①耐火材料質量至關重要。耐火材料實際熱導率往往大于說明書給出值，用戶又無能力進行抽查檢驗；安裝、砌爐質量不合標準規范，未能按設計圖紙進行施工；耐火泥料配制不符合標準要求。因而不僅爐墻外表面溫度偏高，預留膨脹縫或磚縫大，容易出現裂紋、裂縫，甚至變形，而且隨爐齡的增長，還會逐漸擴大。

②烘爐升溫不能嚴格按規范進行，升溫速度快，且波動大，磚體膨脹不均勻。平時運行負荷波動頻繁，爐溫忽高忽低，磚體耐急冷急熱性能差，都會造成爐墻出現裂紋、變形、鼓突，甚至發生倒塌等。

③對爐墻及保溫層日常維護重視不夠，停爐檢修時往往容易忽略，對其存在的問題得不到及時處理。日常運行一般采用爐膛負壓操作，由于冷空氣的穿透和沖刷力，使原有縫隙會變得越來越大，外表面溫度會逐漸升高。

二、爐墻結構合理，保溫密封良好：

爐墻是構成鍋爐爐膛與流通煙道的外壁，維持其內部系統的高溫狀態，減緩向外界散熱，并使煙氣按所規定的方向流通?？梢姞t墻是主體設備的重要組成部分，應重視其設計和施工。要求有良好的耐熱、絕熱、嚴密、抗蝕和防振等性能，并具有足夠的機械強度和承受溫度急劇變化的性能。此外，還要求質輕價廉，便于施工與維護。因而爐墻對主體設備性能的影響是非常大的。

爐墻按其結構不同，分為重型爐墻和輕型爐墻兩種。大中型鍋爐一般采用重型爐墻，它分為內外兩層，內層為耐火磚，外層砌紅磚，兩層間留有20mm左右間隔，填充礦渣棉板或珍珠巖顆粒等保溫材料。兩層之間沿高度方向間隔用鎖磚連接，內層留有適量膨脹縫。重型爐墻保溫性能好，節省外護鋼板。而小型鍋爐特別是快裝鍋爐多采用輕型爐墻，它是由輕質耐火磚與保溫材料組合而制成的。優點是質輕、施工簡單，但需外護鋼板。

三、爐墻及保溫層的維修方法：

根據多年基層工作經驗，應重視和加強爐墻的維修與保護，可視具體情況采用以下方法。

1. 填縫堵漏法：

此方法主要適用于較大的縫隙漏熱處，提高爐體的嚴密性。首先用壓縮空氣吹掃干凈縫隙中的塵土，必要時用鏟刀修整鏟平縫隙。然后用水泥澆注料或細黏土粉與適量海泡石粉加水玻璃和少量鹵水，攪拌成軟膏狀，填塞到縫隙里邊，中間塞耐火纖維棉或氈條、石棉等，最外邊再用上述泥料塞滿壓實、抹光。一般可在正常運行時修理，如在停爐檢修時處理，里外同時填塞效果更好。

爐門、看火孔、灰門等處的門蓋與門框之間，均有一圈槽，鑲嵌有石棉繩。當運行一段時間后，易損壞脫落，加大了散熱損失并漏入爐內冷空氣。在鍋爐運行中可以進行更換，但要注意用石棉板或耐火磚擋好爐門洞口，防止燙傷操作人員。在門框的周邊與爐墻之間常出現裂縫，用上述方法修理即可，如在停爐檢修時，從內外側同時修補更堅固一點。

2.拆砌挖補法：

此方法主要適用于磚砌爐墻局部變形、剝落、掉磚、倒塌等情況。一般多出現在爐墻內側，致使外表面溫度急劇升高，散熱損失加大。同時威脅到安全生產，應及時進行修理。在停爐前進行詳細檢查，制訂穩妥方案，做好準備工作，有時需要搭好腳手架，確保安全。首先要拆除損壞部位，清理干凈底部與周邊，用原規格的耐火磚砌好即可。還可視具體情況，用耐火澆注料或水泥澆注料搗打，在搗打時需要支模板，并應注意搗打料不宜太軟，否則會出現較大的收縮縫。

3.表面噴涂法：

表面噴涂法也叫表面噴漿法，主要適用于爐墻表面小裂紋較多、砌爐質量差、磚縫泥料不飽滿或者預留膨脹縫開裂透氣等，致使爐墻外表面溫度較高。為了降低散熱損失，增強爐體的嚴密性，應及時進行處理。

噴涂所用設備為工業噴漿機，室內裝修用的噴漿機也可。漿料選用細黏土粉，用水調和并加適量水玻璃與鹵水，稀稠度要適合噴涂；亦可購耐火泥漿或耐火涂料。一般可在鍋爐運行中外表面溫度稍高時進行，也可在停爐檢修時內外表面同時進行噴涂。溫度高便于漿料與爐墻黏結、干燥?？煞侄啻螄娡浚ㄈ?～3次），一層干燥后再噴涂下一層。每層不可太厚，太厚了流失多。噴涂的總厚度應掌握在3～5mm之間，可降低爐墻外表面溫度3～5℃，并增加爐體的嚴密性。

4.抹灰貼附法：

所謂抹灰貼附法，就是在爐墻外表面，用人工涂抹一層耐火保溫泥料。該方法主要適用于爐墻相對較薄、外壁溫度高、散熱損失大的情況。所用材料為細黏土粉、海泡石粉（或石棉絨、蛭石粉、石膏粉等），加水調和并配入適量水玻璃、鹵水，調成膏狀。用人工涂抹在需要保溫的爐墻外表面，有時也可在內側貼附。均需壓實、抹光，其厚度一般為15～30mm，太薄了不易粘貼，太厚了無必要，可在常溫下涂抹。該方法的優點是能有效地降低爐墻外表面溫度10℃左右，提高爐體的嚴密性。缺點是爐墻外表面保溫絕熱后，其內層溫度相應升高，鋼結構溫度也要提高。如在施工時表面不好粘貼，可敷設鐵絲網或在磚縫插入鋼釘。為增加外表面美觀，在絕熱層外面可刷涂料。

5.表面貼氈法：

該方法的特點是在爐墻內表面粘貼適當厚度的耐火纖維氈。視爐膛內的溫度高低，選擇纖維氈的品種與厚度。溫度低時選普通耐火纖維氈，溫度高時選硅酸鋁耐火纖維氈。其厚度視保溫要求一般為20～30mm，可用專用黏結劑在常溫時粘貼。實踐證明，爐墻外表面溫度可降低15℃左右。

表面貼氈法主要適用于爐墻相對較薄、外表面溫度太高、散熱損失大且鍋爐負荷變化頻繁等場合。當爐墻內側保溫后，不但可明顯降低表面散熱損失q5，而且還可增加爐體的嚴密性，減少爐墻蓄熱量，鍋爐快速升溫，也不會造成耐火材料裂紋或變形等問題。在爐膛側墻內側貼氈時應當避開膜式水冷壁，或在水冷壁管間貼附，否則影響少量受熱面。最好在衛燃帶貼附，亦可改換成在爐墻外側抹灰貼附。實踐證明，耐火纖維氈可承受高溫氣流沖刷，但不能抵抗機械外力作用。

四、管網保溫層損壞與維修方法：

1. 管網輸送效率與存在問題：

無論是蒸汽管網或是熱水管網，要求熱能輸送效率應在96％以上，表面散熱損失小于4％。經多年現場測試或節能監測得知，多數企業可以達到要求指標。石化、化工、發電等行業，管網保溫絕熱搞得規范、整潔，無滲漏問題，表面散熱損失均在2％以下。但也有不少企業尤其是小型鍋爐房達不到要求，存在問題較多，主要表現在：

①管網保溫材料性能差，施工不符合標準規范。保護層破損嚴重，保溫結構有脫落現象，個別企業還存在裸管問題，管網散熱損失遠超標準規定。這種熱損失太可惜，鍋爐系統耗用大量能源與人力，方轉換為蒸汽或熱水，在輸送過程中白白流失了，是一種極大的浪費。

②影響管網輸送效率的另一個重要問題，就是管道、閥門的跑、冒、滴、漏。這是老問題了，還未引起足夠重視。如以滲漏水為例，可用下式近似計算，其每年的熱損失是驚人的。

③對管網維護差，重視不夠，存在問題不能得到及時修復。

2.管網保溫絕熱層的維修方法：

管網的保溫結構有多種，常見的有：拼砌式捆扎結構（各種預制保溫瓦、保溫氈等）、纏繞結構（用石棉繩或保溫帶等）、涂抹結構（現場配制保溫料或購置保溫膏等）以及巖棉保溫套管等。其共同點，一般分為三層，即絕熱層、包扎層與表面保護層。就破損原因分析，首先損壞的是表面保護層。保護層完整無損，內里的絕熱材料不可能脫落損壞。因此，選擇與敷設好保護層是關鍵所在。

保護層一般有五種用料：傳統方法系采用石棉水泥人工涂抹法?？捎盟Ａд{和并加入適量鹵水，調成膏狀；比較高檔次的是用鍍鋅鋼板包扎，并用自攻螺釘或卷邊法咬合固定牢固；新近生產的玻璃纖維鋁箔板和玻璃鋼材料，并用鋁箔膠帶或鋼帶捆扎牢固；還有一種叫防水玻璃纖維布，系在表面浸透瀝青油，經壓光而成。在選擇保護層材質時，應根據堅固耐用、防潮、防雨性能與周圍環境要求等具體情況決定。

包扎層主要用料為鐵絲網并用鐵絲捆扎。其作用是捆扎好絕熱層，保持規整、堅固，便于整理成圓形，其外敷設保護層，達到管網整潔美觀。

保溫絕熱層的維修方法，一般參照原結構與損壞的具體情況，擇優選用。如原來是巖棉套管結構，最好仍用原規格巖棉套管修復。拆除損壞部分，用手鋸把保留部分切割整齊，把鋼管外壁清理干凈并涂刷防銹漆，然后把所需巖棉管縱向切開，套在鋼管上并切口朝下，用鍍鋅鐵絲捆扎牢固，其外不必包扎鐵絲網，但需用玻璃纖維布螺旋纏繞兩層，方向相反，每圈壓邊30～50mm，并用鍍鋅鐵絲捆扎，防止松散，最后包扎保護層。有時用涂抹法修復較為簡單實用，所用材料易于購進，現場配制也較為方便，不受損壞形狀限制，不必非得切割找齊，直接購買預制袋裝保溫膏更為便捷。若原保溫層較薄時，還可適當加厚。當遇到不規則部位時，如閥門、法蘭、彎頭等，需要進行固定式保溫，則可按其形狀進行涂抹，非常方便，節省工時。

涂抹法所用材料與配方為：細黏土粉50kg、石棉絨50kg、海泡石粉2m3（或蛭石粉、珍珠巖粉），用水玻璃300kg并加適量鹵水調和成膏狀。

五、爐墻、管道表面散熱損失節能監測：

通常選用接觸式表面溫度計或低溫紅外測溫儀，測定爐墻與管道外表面溫度。爐墻的面積比較大，應分部位設代表性測點，除專門測試外，在爐門、看火孔300mm周圍不設測點。管道應分前、中、后三段，每段選一截面，測周邊上下與左右側四點溫度。環境溫度距散熱面1m處測取。上述溫度各取算術平均值，并按常規進行計算，依據國家標準進行評價，提出改進意見與建議。

有時，為了專門尋找漏熱部位或漏熱點時，可用紅外測溫儀對爐墻或管網專項進行測定，以便針對性地采取節能措施。