电站锅炉炉顶气密封技术优化方案

1.气密封结构

气密封结构主要有四种。

第一种，顶棚管鳍片为断续鳍片，在顶棚管上方紧贴顶棚管外壁铺设的一层内护板，俗称“小包”，内护板需根据受压元件的结构、温度、膨胀等进行合理的结构设计和材料选取，此结构设计是否合理直接关系着炉顶的密封性能。膨胀差依靠图4-10的结构来吸收，无受热面管道穿过的顶棚管区域的内护板都是此种结构形式；顶棚管与侧墙的内护板如图4-11所示；受热面管道穿过的顶棚管区域的内护板结构如图4-12所示。

图4-10 典型弯板

图4-11 顶棚管与侧墙结构

图4-12 顶棚管与受热面管道结构

内护板安装完毕后，在上面铺一层耐火可塑料用以保温、隔热，保证热量不会大量传入大包内，使大包的环境温度控制在设计要求的合理范围内。

此种结构设计较复杂，安装较困难，但密封效果好。

第二种，顶棚管为膜式壁形式，顶棚管与四周包墙（图4-13）、顶棚管与穿顶棚的受热面管道（图4-14）均为密封焊结构。

此结构设计简单，能实现顶棚的完全气密性，不漏烟、不漏灰，但对现场焊接的要求较高，因为锅炉运行时顶棚会有较大的热应力。

第三种，用内护板将顶棚管之上的高温受热面集箱及其管接头整体包覆在一起的箱形密封结构。此结构包含两部分。

第一部分，铺设于顶棚管之上及四周的梳形板结构，可称之为一次密封装置（图4-15）。

图4-13 顶棚管与包墙焊接示意

图4-14 顶棚管与受热面管道密封结构(www.xing528.com)

图4-15 一次密封装置

一次密封装置用于阻挡烟气、支撑保温材料，与保温材料一起形成保温绝热层，此结构既能起到保温作用，又能靠结构本身及材料自身特性起到一定的密封效果，阻挡烟气溢出，但此结构不是完全气密性结构，允许有轻微漏烟、漏灰现象的发生。

第二部分为顶棚管与四周包墙交界部位（图4-16），过热器、再热器穿过顶棚管区域（图4-17），将集箱及其管接头包覆在一起的箱型金属密封盒，可称之为二次密封装置。

图4-16 顶棚与四周二次密封装置结构

图4-17 集箱及其管接头二次密封装置结构

二次密封装置设计为完全气密性结构，可防止漏烟、漏灰、漏风现象的发生。

箱型密封结构设计非常复杂，安装难度非常大，若施工不好，漏灰现象会非常严重，尤其是一次密封，安装不好会直接导致炉膛内烟灰大量窜入箱形密封盒内。

第四种，源于国外，最近几年在国内兴起，推广非常迅速的塑膜密封技术。

结构组成大致为，在顶棚管鳍片上焊接固定组件，在耐火可塑料上面铺3层陶瓷纤维毡，纤维毡之间用高温粘合剂粘接在一起，陶瓷纤维毡与受热面管道用高温胶粘剂粘接在一起，陶瓷纤维毡上面用不锈钢钢丝网固定，其上抹面（图4-18）。

图4-18 塑膜密封结构

此结构集保温与密封作用于一身，且能有效吸收顶棚管与穿顶棚受热面管道之间的膨胀差，密封效果好，但维护成本高。且此结构的关键在于高温粘合剂，若高温粘合剂不能满足使用寿命，提前失效，则会产生大面积漏烟、漏灰现象。

2.现场施工对密封效果的重要性

炉顶气密封的作用是防止顶棚漏烟、漏灰、漏风，而炉顶密封的实际效果跟现场的安装质量有直接关系，且密封效果很大程度上要靠安装质量来保证，正所谓三分设计七分安装。

电厂反应比较多的问题是箱型密封装置的一次密封漏灰严重。因一次密封并非完全气密性结构，主要起保温隔热作用，主要依靠其结构、材料本身起一定的密封作用，且锅炉正常为负压运行，一般不会发生严重的漏烟、漏灰现象，轻微的漏烟、漏灰是允许的。但电厂在一次密封施工时，往往对一次密封的重要性不够重视，为了赶工期，且检查又不是很严格，一次密封的施工往往达不到设计的要求，如梳形板与管道间隙过大、梳形板安装后不平整等，都会造成高温烟气直接冲刷耐火材料，使耐火可塑料的强度降低，产生裂缝；顶棚保温材料若没有按照相关规程、设计图样和保温材料厂家的要求施工，则会严重影响材料的使用性能，达不到设计要求的效果。以上各种因素都是导致顶棚漏灰的主要原因。