本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠鍋爐各系統(tǒng)由于管內(nèi)介質(zhì)和溫度的不同，使各系統(tǒng)的膨脹量和膨脹方向各異，尤其在爐頂大量穿墻管部位存在硬性密封拉裂問(wèn)題，造成鍋爐的漏風(fēng)、漏灰，引風(fēng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大，爐膛內(nèi)無(wú)法形成正常負(fù)壓等問(wèn)題。傳統(tǒng)的密封方法是在預(yù)密封部位澆鑄耐火可塑料，或使用鋼板焊接形成一次密封盒，最后做保溫層處理。但實(shí)踐證明該工藝不能有效地解決鍋爐正常運(yùn)行時(shí)爐體熱態(tài)膨脹所帶來(lái)的漏風(fēng)漏灰問(wèn)題，會(huì)帶來(lái)很多不利的后果及經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的漏風(fēng)會(huì)導(dǎo)致煙氣所帶熱量散失或降低煙氣溫度，導(dǎo)致各受熱面換熱不足，使排煙溫度上升。為維持額定蒸發(fā)量的話必須多投煤粉，這又增加了煙氣流量，導(dǎo)致煙氣量大量增加。而鍋爐引風(fēng)機(jī)電耗約占廠用電的15％左右，根據(jù)各科研所的研究及各實(shí)際電廠試驗(yàn)考核：0.1(10％)漏風(fēng)系數(shù)對(duì)應(yīng)7.5℃排煙溫度的升高，對(duì)應(yīng)著約0.7％的熱效率的降低，對(duì)應(yīng)10-15A左右引風(fēng)機(jī)電機(jī)電流的增加。當(dāng)密封結(jié)構(gòu)發(fā)生大規(guī)模泄漏時(shí)，外界空氣會(huì)大量進(jìn)入或內(nèi)部煙氣大量漏出爐膛煙風(fēng)系統(tǒng)。二者都一則影響爐膛內(nèi)的負(fù)壓工況，二則勢(shì)必會(huì)大大增加引風(fēng)機(jī)電耗和磨損，進(jìn)而強(qiáng)迫鍋爐機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行。雖然目前也出現(xiàn)了一些柔性密封結(jié)構(gòu)，但這些密封結(jié)構(gòu)施工時(shí)大多復(fù)雜繁瑣，而且使用的密封部件通常不能再回收利用，造成浪費(fèi)。

因此，亟需一種新型的密封結(jié)構(gòu)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計(jì)合理、高效回收鍋爐連排裝置余熱、節(jié)能降耗、施工方便的爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)，包括從內(nèi)向外覆蓋在爐頂工作表面的納米薄膜、陶瓷纖維層和菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)，穿過(guò)所述納米薄膜、陶瓷纖維層和菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)的不銹鋼螺釘?shù)锥撕附佑跔t頂工作表面，爐頂工作表面與納米薄膜之間、納米薄膜與陶瓷纖維層之間分別通過(guò)粘合劑粘合，在不銹鋼螺釘?shù)念^端設(shè)有固定組件，所述固定組件包括螺紋套設(shè)于不銹鋼螺釘外側(cè)的錐形套，在錐形套的外表面涂覆有微膨脹可塑料，所述錐形套的直徑由不銹鋼螺釘?shù)锥讼虿讳P鋼螺釘頭端逐漸增大，所述錐形套的頭端邊緣向外延伸設(shè)有一防脫片，所述防脫片的直徑大于菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)上菱形孔的孔徑。

相鄰兩排不銹鋼螺釘交錯(cuò)安裝，且所述不銹鋼螺釘之間的間距為20-35cm。

所述不銹鋼螺釘長(zhǎng)度為80mm，間距為20-35cm，呈交錯(cuò)排列布置，每平米不少于12根。

所述粘合劑的厚度為2mm。

所述不銹鋼螺釘與爐頂工作表面相互垂直設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果是：該爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)，采用柔性立體壓膜密封技術(shù)，把可能產(chǎn)生的泄露點(diǎn)置于密封層的中心部位上，首先采用納米薄膜作為初級(jí)密封膜，然后用粘合劑把陶瓷纖維層與納米薄膜表面牢固的粘合在一起，形成一個(gè)柔性整體。在使用時(shí)，密封部位受熱后的金屬膨脹系數(shù)，由多層結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整、吸收，整個(gè)密封結(jié)構(gòu)呈可塑性，能動(dòng)態(tài)的吸收調(diào)整鍋爐必然發(fā)生的膨脹/收縮變量，完整地吸收多方位的膨脹，以解決因熱交變應(yīng)力引起的漏風(fēng)、漏灰現(xiàn)象，避免高溫、震動(dòng)、等因素產(chǎn)生的拉裂或漏縫，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的密封效果。

其中，防脫片在錐形套旋緊在不銹鋼螺釘上之后，將菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)壓緊，防止納米薄膜、陶瓷纖維層、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)從不銹鋼落定上脫落；錐形套的形狀特點(diǎn)保證錐形套對(duì)納米薄膜、陶瓷纖維層、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)有一個(gè)斜向下的壓力，進(jìn)一步防止各層結(jié)構(gòu)脫落，而且錐形套的外表面涂覆有微膨脹可塑料，在施工完后微膨脹可塑料膨脹，使錐形套與其穿過(guò)的納米薄膜、陶瓷纖維層、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)接觸更加緊密，提高了密封性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中不銹鋼螺釘及固定組件部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、爐頂工作表面，2、納米薄膜，3、陶瓷纖維層，4、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)，5、不銹鋼螺釘，6、錐形套，7、微膨脹可塑料，8、防脫片。

具體實(shí)施方式

為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)具體實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1-圖2中所示，該實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)，包括從內(nèi)向外覆蓋在爐頂工作表面1的納米薄膜2、陶瓷纖維層3和菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4，穿過(guò)所述納米薄膜2、陶瓷纖維層3和菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4的不銹鋼螺釘5底端焊接于爐頂工作表面，爐頂工作表面1與納米薄膜2之間、納米薄膜2與陶瓷纖維層3之間分別通過(guò)粘合劑粘合，在不銹鋼螺釘5的頭端設(shè)有固定組件，所述固定組件包括螺紋套設(shè)于不銹鋼螺釘5外側(cè)的錐形套6，在錐形套6的外表面涂覆有微膨脹可塑料7，所述錐形套6的直徑由不銹鋼螺釘?shù)锥讼虿讳P鋼螺釘頭端逐漸增大，所述錐形套6的頭端邊緣向外延伸設(shè)有一防脫片8，所述防脫片8的直徑大于菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4上菱形孔的孔徑，防脫片8在錐形套6旋緊在不銹鋼螺釘5上之后，將菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4壓緊，防止納米薄膜2、陶瓷纖維層3、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4從不銹鋼落定5上脫落；錐形套6的形狀特點(diǎn)保證錐形套6對(duì)納米薄膜2、陶瓷纖維層3、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4有一個(gè)斜向下的壓力，進(jìn)一步防止各層結(jié)構(gòu)脫落，而且錐形套6的外表面涂覆有微膨脹可塑料7，在施工完后微膨脹可塑料7膨脹，使錐形套6與其穿過(guò)的納米薄膜2、陶瓷纖維層3、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4接觸更加緊密，提高了密封性。

相鄰兩排不銹鋼螺釘5交錯(cuò)安裝，且所述不銹鋼螺釘5之間的間距為20-35cm。

所述不銹鋼螺釘5長(zhǎng)度為80mm，間距為20-35cm，呈交錯(cuò)排列布置，每平米不少于12根。

所述粘合劑的厚度為2mm。

所述不銹鋼螺釘5與爐頂工作表面1相互垂直設(shè)置，使不銹鋼落定5與納米薄膜2、陶瓷纖維層3、菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4的作用力更大，能更牢固的鋪設(shè)在爐頂工作表面1。

施工時(shí)，按照如下步驟：

(1)對(duì)所要修復(fù)的爐頂工作面1在清潔基礎(chǔ)上對(duì)拼接縫兩側(cè)400-500mm以內(nèi)部位作除銹打磨工作，使所修復(fù)工作面達(dá)到無(wú)塵粒、無(wú)銹跡狀態(tài)為止，打磨部位大于施工部位10％左右。

(2)將不銹鋼螺釘5垂直焊接在所要修復(fù)的爐頂工作面1，并將焊渣等清除干凈，不銹鋼螺釘5嚴(yán)禁焊接在承壓部件或受力部件(如各類懸吊管、桿等引弧、焊接)。

(3)再次清掃工作面污染灰塵后，采用粘合劑作為涂刷層，以納米薄膜2均勻平鋪其上，作為初級(jí)密封膜，納米薄膜2可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況鋪設(shè)1～2層。

(4)將陶瓷纖維層3鋪設(shè)于納米薄膜2表面，陶瓷纖維層3鋪設(shè)一般為3層，每層陶瓷纖維層3之間要求壓實(shí)，鋪設(shè)平整，接縫處要求錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)尺寸不小于100mm；每層陶瓷纖維層3之間及陶瓷纖維層3與納米薄膜2之間均涂抹粘合劑，粘合劑的涂抹必須均勻全部覆蓋住陶瓷纖維層3接觸面，厚度一致。

(5)陶瓷纖維層3外表面鋪設(shè)菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4一層，其作用為防止密封面遭受熱沖擊而增加鋼性強(qiáng)度，菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4鋪設(shè)以完全覆蓋陶瓷纖維層為準(zhǔn)。

(6)所鋪設(shè)的菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4穿過(guò)不銹鋼螺釘5，將錐形套6表面涂覆微膨脹可塑料7后，旋緊在不銹鋼螺釘5上，直至防脫片8將菱形鎳鉻錳鋼網(wǎng)4壓緊。

本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)，采用柔性立體壓膜密封技術(shù)，把可能產(chǎn)生的泄露點(diǎn)置于密封層的中心部位上，首先采用納米薄膜作為初級(jí)密封膜，然后用粘合劑把陶瓷纖維層與納米薄膜表面牢固的粘合在一起，形成一個(gè)柔性整體。在使用時(shí)，密封部位受熱后的金屬膨脹系數(shù)，由多層結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整、吸收，整個(gè)密封結(jié)構(gòu)呈可塑性，能動(dòng)態(tài)的吸收調(diào)整鍋爐必然發(fā)生的膨脹/收縮變量，完整地吸收多方位的膨脹，以解決因熱交變應(yīng)力引起的漏風(fēng)、漏灰現(xiàn)象，避免高溫、震動(dòng)、等因素產(chǎn)生的拉裂或漏縫，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的密封效果。

應(yīng)用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)前后的量化指標(biāo)實(shí)例分析：

應(yīng)用例1：華能某發(fā)電廠#1機(jī)組是從日本三菱集團(tuán)引進(jìn)的亞臨界350MW燃煤發(fā)電機(jī)組。該機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)運(yùn)行至今設(shè)備正在逐漸老化，由于爐頂穿墻管部位一次耐火塑料因膨脹問(wèn)題造成頂部漏灰嚴(yán)重，鍋爐的密封性正在逐年下降。#1爐空氣預(yù)熱器入口煙氣流量投產(chǎn)初期考核實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是1055278Nm³/h，而1997年中修后已達(dá)1214021Nm³/h，增長(zhǎng)了15％。近幾年在檢修中已將降低鍋爐的漏風(fēng)系數(shù)作為重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)頂棚聯(lián)箱間的二次密封投入很大的精力進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，同時(shí)進(jìn)行了處理，對(duì)開(kāi)焊、變形的部位進(jìn)行了修補(bǔ)、焊接，但這些措施收效甚微。在采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后空氣預(yù)熱器入口煙氣流量下降，滿負(fù)荷單臺(tái)吸風(fēng)機(jī)電機(jī)電流下降10安培，僅此一項(xiàng)每年就節(jié)省廠用電40萬(wàn)元人民幣。

應(yīng)用例2：華電國(guó)際某發(fā)電廠#1爐系上海鍋爐廠生產(chǎn)的400t/h自然循環(huán)汽包鍋爐。由于所燃燒煤種變化，鍋爐原始本體密封結(jié)構(gòu)的不合理等原因，造成鍋爐大量泄漏，嚴(yán)重影響鍋爐的正常運(yùn)行生產(chǎn)，甚至造成降負(fù)荷運(yùn)行。其電除塵器出口煙氣量到達(dá)100×104m³/h左右，總體鍋爐爐膛至空預(yù)器前的漏風(fēng)量達(dá)到25％以上。在采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后經(jīng)西安熱工院及寧夏中試所測(cè)試爐本體總體漏風(fēng)率至少減少10％，即電除塵器出口煙氣量降至90×104m3/h以下；熱效率提高0.7％以上。

應(yīng)用例3：聊城某發(fā)電廠#1、#2、#4爐系上海鍋爐廠生產(chǎn)220t/h汽包自然循環(huán)煤粉鍋爐。該廠于2002年4月至2003年5月采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后，鍋爐漏風(fēng)率由24.7％下降6.67％，熱效率提高2％左右，工程費(fèi)當(dāng)年即收回。2003年4月至7月，#5、#6爐135MW新建機(jī)組全爐頂密封；2005年9月，#7爐300MW新建機(jī)組全爐頂密封；2006年5月，#8爐300MW新建機(jī)組全爐頂密封。

(1)采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后產(chǎn)生的節(jié)煤效益：

全爐頂密封施工后，由于爐頂沒(méi)有漏風(fēng)漏灰點(diǎn)，可以保證爐頂大包溫度下降，從而減少爐頂散熱損失。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，1臺(tái)1000t/h的爐頂散熱面積400平米左右，溫度下降40攝氏度，按每年運(yùn)行6000小時(shí)計(jì)算，可得年減少散熱損失為：

Q＝a2·T·m·h

＝9.8×40×400×6000＝9.4×108(Kcal/年)

折合標(biāo)煤：9.4×108÷7000＝134.4噸

則每年可以節(jié)約煤耗費(fèi)為：

134噸×500元/噸＝67000元

(2)采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后產(chǎn)生的節(jié)電效益：假設(shè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)電流將降低10A，年運(yùn)行6000小時(shí)，電廠成本電價(jià)0.3元/(kW·h)，則每年節(jié)電約6000×10×6000÷1000×0.3×2＝216000元。

(3)采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后減少的熱量損失：假設(shè)一臺(tái)配300MW發(fā)電機(jī)組的1025T/H的鍋爐為例，其漏風(fēng)量按3％計(jì)算，那么一年損失的直接費(fèi)用粗略如下：

每年運(yùn)行6000小時(shí)，負(fù)荷率100％，滿負(fù)荷總煙氣流量1.14×106kg/h；環(huán)境溫度：20℃，煙氣比熱＝1.52KJ/(kg·k)；燃量費(fèi)：RMB 0.052/MJ(按標(biāo)煤500元/噸，煤耗380克計(jì)算)：

3％漏風(fēng)的直接損失為＝煙氣流量×每年運(yùn)行小時(shí)數(shù)×泄漏率×ΔT×比熱×燃量費(fèi)

＝1.14×106×6000×0.03×110×1.52×0.052×10-3＝1784090元

則一年的直接經(jīng)濟(jì)損失粗略為178萬(wàn)元。

(4)采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后節(jié)省的爐頂密封費(fèi)用：

假設(shè)采用傳統(tǒng)金屬密封工藝及其保溫，則在12年范圍內(nèi)可少做3次。密封面積為400平米左右，單價(jià)估算為1000元/平米；保溫面積為600平米左右，單價(jià)估算為800元/平米，則12年內(nèi)所節(jié)省的費(fèi)用為：

(400×1000+600×800)×3＝264萬(wàn)元

(5)采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)后減少搶修工期節(jié)約費(fèi)用：

如果遇到爐頂搶修，由于爐頂沒(méi)有積灰，因此可以有效減少搶修工期，據(jù)保守計(jì)算，以一臺(tái)300MW機(jī)組為例，清灰時(shí)間1天，則減少的發(fā)電量為：30萬(wàn)×24小時(shí)＝720萬(wàn)度電，折合電價(jià)約216萬(wàn)元左右。

性價(jià)比分析

一臺(tái)1000t/h級(jí)鍋爐密封面積一般為400平米左右，采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)的大包造價(jià)約120萬(wàn)元，由經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，投資回報(bào)可看出：

每年的投資費(fèi)用為：1200000/12＝10萬(wàn)元/年

每年的回報(bào)為：6.7+21.6+178+108(假設(shè)每?jī)赡暧幸淮螕屝?＝314.3萬(wàn)元/年

每年的產(chǎn)出/投入＝314.3/12＝26.19倍

相當(dāng)于傳統(tǒng)密封保溫比例為

柔性立體壓膜密封技術(shù)/傳統(tǒng)密封保溫技術(shù)＝120/264＝45.4％

注：以上效益分析時(shí)未考慮傳統(tǒng)密封所需增加的清灰、拆保溫等人工費(fèi)及材料耗損費(fèi)用等。

綜上所述，無(wú)論從投資費(fèi)用上，還是從投資回報(bào)上考慮來(lái)看采用本實(shí)施例爐頂柔性立體壓膜密封結(jié)構(gòu)為鍋爐全爐頂進(jìn)行密封修復(fù)是優(yōu)異的選擇方案。

本實(shí)用新型未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。