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                    耐材知識

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                    保溫材料在電力行業的應用

                    添加時間:2017年4月25日  瀏覽次數:

                        保溫在電力行業尤其是熱力發電廠如火力發電廠、核能電站、地熱電站等占有重要的地位,它具有節約能源,降低熱損失,滿足電廠生產工藝要求,確保設備、生產、人身安全,改善環境,提高經濟效益等作用,是電廠建設的重要組成部分。
                        目前全國總裝機容量已達3.5億kW,居世界第2位。新建一臺20萬kW機組需用保溫材料4500m3,60萬kW機組需11000~12000m3。據初步統計每年對現有設備檢修、改造和新增發電設備需用各種保溫材料40萬~45萬m3。

                                                    
                    1、保溫材料的應用與改進
                    報據"火力發電廠保溫油漆設計規程"規定,電力行業保溫材料選擇如下:
                    (1)介質溫度在350~600℃的設備和管道選用硅酸鈣制品、硅酸鋁復合保溫;
                    (2)介質溫度小于350℃的設備和管道用巖、礦棉制品等保溫;
                    (3)閥門、彎頭等異形件選用輕質保溫材料或保溫涂料保溫;
                    (4)外徑小于38mm的選用普通硅酸鋁纖維繩保溫;
                    (5)潮濕環境中的低溫設備和管道選用憎水保溫材料保溫。
                        按照當前和今后發展,電力行業對保溫材料的需求可以說:數量大,品種較多,質量要求高,其中對纖維保溫材料的需求量最大,其次是硬質材料,再是輕質材料和保溫涂料。
                        近年來隨著經濟的發展,保溫材料的生產和應用技術得到了進一步的發展,尤其是工業設備用保溫材料向低密度、低導熱率、多功能發展,以改善保溫性能,現介紹在應用改進中采取的幾種措施和方法。
                    2、復合型保溫結構
                        復合的型式主要有硅酸鋁棉-巖礦錦、硅酸鋁棉-泡床石錦、硅酸鋁棉-玻璃棉制品、硅酸鋁棉-硅酸鈣絕熱制品,及硅酸鹽復合氈與巖棉、玻璃棉制品的復合結構。采用這些復合結構充分考慮到使用溫度和經濟的合理性能。根據電力設計規程規定,當熱面溫度超討400℃,即不宜使用巖棉、玻璃棉、泡沫石錦制品。因此,在設計的熱設備溫度大于400℃時,內層選用硅酸鋁棉和硅酸鹽復合氈作高溫層保溫,這種保溫結構導熱系數不大,較經濟合理,能滿足工程的要求。在目前火電廠的高溫管道保溫,除硅酸鈣絕熱制品以外,采用這種保溫結均較多。
                    3、復臺結構組成的保溫材料
                        硅酸鹽復合絕熱涂料、硅酸鹽復合絕熱制品、硅酸鹽復合絕熱氈等類型保溫材料,是由纖維材料和顆粒集料復合而成,顆粒材料內部呈微小封閉多孔結鉤,顆粒之間為松散后的短纖維填充,粘結劑用量較少,對流和輻射傳熱小,綜合傳熱效率低,實際應用中顯示出良好的保溫性能,尤其在150 ℃以上時,隨著溫度升高,導熱系數的增加比較平穩。其導熱特性與硅酸鈣絕熱制品相似,但比硅酸鈣制品要小。
                        這種復合型結構的保溫材料恨據使用的要求可以做成涂料、制品及氈等多種形式,可以說是近幾年發展起來的新型保溫材料。
                        硅酸鹽復合絕熱涂料的出現對一些異型的設備如閥門彎頭、汽缸、水箱、容器等的保溫起過很好的作用。硅酸鹽復合絕熱涂料保溫層無縫隙,因而提高了保溫效果,但也存在密度變化大、體積收縮大、冷態施工固化時問長等問題,針對上述問題各科研單位和工廠作了大量改進研究,并取得了成效:
                    4、纖維類保溫材料質量的提高
                        對于纖維類保溫材料在減小纖維直徑、增加纖維長度、降低渣球含量、提高使用溫度方面,有關生產企業做了大量工作。因渣球含量對高溫下的導熱系數影響很大,修訂國家標準時對渣球含雖作了較大的修改,如巖礦棉原標準渣球含量不大于12%、15%、18%,現規定為不大于12%;而硅酸鋁棉渣球含量目前定為不大于15%、18%、25%,看來指標太高也應修訂,F電力行業標準規定干法不大于12%、濕法不大于15%。減小纖維直徑、增加纖維長度又可進一步改善纖維材料的保溫性能和使用性能,如離心去生產的硅酸鋁錦纖維長度較長,能制成4~5 cm厚的氈應用于管道保溫。使用溫度的提高對于纖維材料擴大使用范圍非常有利,目前提高使用溫度的主要途徑是改進固化劑,選用耐溫無機粘結劑等。
                        近年來為提高玻璃棉及制品的使用溫度,改進配方和粘結劑及加入量,生產耐溫500℃的玻璃棉及450℃的制品,其性能為:纖維長度15~20 cm,纖維直徑小于5 m,無渣球,導熱系數:0.024+0.00022tm W/(m·K),使用溫度450℃。.該產品1997年進入電力工程中應用,并在30萬kW、60萬kW機組鍋爐爐墻、熱風道、電除塵器作主保溫層,在540℃主蒸汽道作復合保溫層,至今已有20多臺機組使用。
                        在電力工程中實際使用表明,耐高溫玻璃棉制品應用效果是好的,其保溫性能好于硅酸鋁棉制品,能在400℃的設備管道上作主保溫層,但有機物的含量不應超過5%,密度不宜太小,施工時應有5%~10%的壓縮量。

                    關鍵詞:保溫材料   
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