I. Предыстория программы и характеристики силикатно - алюминиевого материала

В тепловой системе тепловой электростанции (котлы, турбины, высокотемпературные трубопроводы) существует большое количество высокотемпературного оборудования и трубопроводов, потеря тепла напрямую влияет на потребление угля при подаче электроэнергии в блок. В контексте цели « двойной углерод» выбор изоляционных материалов с отличной производительностью и научное строительство являются ключевыми мерами по энергосбережению и снижению потребления на электростанции.

Изоляционные материалы из силикатно - алюминиевого волокна (также известные как силикатно - алюминиевый войлок / одеяло) из - за их превосходной высокотемпературной стойкости и относительной экономической стоимости долгое время доминировали в теплоизоляционных материалах в высокотемпературной зоне электростанции. В последние годы, с развитием технологии материалов и модернизацией стандартов, применение силикатных алюминиевых материалов также постоянно оптимизируется.

1.2 Параметры свойств силикатно - алюминиевого материала

В соответствии со стандартами DL / T 776 - 2019 « Изоляционные материалы для тепловых электростанций» и инженерной практикой, основные технические показатели изоляционных материалов из силиката алюминия на уровне электростанции являются следующими:

Описание параметров

Максимальная эксплуатационная температура 650°C - 800°C Высокая чистая форма до 1000 °C и выше

Массовая плотность 96 - 128 кг / м³ сухой производственный стандарт, превосходящий традиционный мокрый метод

Коэффициент теплопроводности 0.035 - 0.045 W / (m · K) при комнатной температуре с небольшим повышением температуры

Содержание 40%

Изменение постоянной линии нагрева ≥ - 4,0% индикатор высокотемпературной устойчивости

Содержание шлаковых шариков < 20% показатель чистоты волокон

Место применения электростанции и стратегия выбора

2.1 Типичные места применения

Согласно инженерной практике нескольких новых и реконструированных проектов, силикатно - алюминиевые изоляционные материалы в основных областях применения тепловой электростанции включают:

Рекомендуемый диапазон морфологических температур материала для конкретных частей области применения

Стены печи, сепараторы, зоны горелки, силикатно - алюминиевые войлочные / игольчатые одеяла 400 - 650°C

Корпус турбины турбины турбины, высокотемпературный нагреватель силикатный алюминиевый лист / войлок 300 - 500 °C

Теплопроводы магистральные паровые трубопроводы, трубопроводы повторного нагрева, водопроводные трубы силикатные алюминиевые корпуса / волокнистые одеяла 350 - 600 °C

Дымовой вентилятор тепловой канал, дымовой канал силикат алюминиевого волокна войлок 200 - 450 °C

Вспомогательное оборудование Дезиноксиатор, резервуар для хранения газа, резервуарный насос Силикат алюминия

2.2 Слоистое разделение температур

В зависимости от разницы температуры поверхности оборудования, используется дифференцированная конструкция изоляции:

(1) Зона средней температуры (200 - 350°С) - Типичное применение: водопровод питательной воды, деаэратор

- Рекомендуется однослойный силикатно - алюминиевый войлок толщиной 80 - 100 мм.

- Альтернативный вариант: силикатный алюминиевый войлок + защита покрытия

(2) Зона высокой температуры (350 - 600 °C) - Типичное применение: магистральные паровые трубопроводы, соединительные трубы регенераторов

- Использование двухслойной силикатно - алюминиевой композитной конструкции общей толщиной 120 - 150 мм

- Внешний слой может быть покрыт высокотемпературным стекловатом или композитными силикатными материалами

- Контроль температуры интерфейса, оптимизация общей теплоизоляции

(3) Зона сверхвысоких температур (600 - 800 °C) - Типичное применение: выход перегревателя котла

- Выберите высокочистые / циркониевые силикатно - алюминиевые одеяла из алюминиевого волокна (Alneneneed Onenenebj ≥ 72%)

- Многоуровневое сварное покрытие с креплением якоря из нержавеющей стали

III. Технология строительства и контроль качества

3.1 Стандартизированный процесс строительства

В соответствии с DL / T 5714 - 2024 « Технические спецификации по теплоизоляционному и антикоррозионному строительству теплового оборудования и трубопроводов тепловых электростанций» и требованиями инженерной практики, стандартный процесс строительства силикатно - алюминиевых изоляционных материалов выглядит следующим образом:

Массовая обработка → установка опорных элементов → прокладка изоляционного слоя (стратификация неправильных швов) → закрепление колючей проволоки

→ Строительство облицовки / наружного слоя → Приемка качества

Ключевые технические элементы процесса:

(1) Обработка на низовом уровне

- Очистить поверхность трубопровода от загрязнения маслом, ржавчины, отшлифовать до стандарта St3

- Температура окружающей среды при строительстве ≥5°C, влажность - 85%, в дождливые дни должны быть установлены навесы

(2) Прокладка изоляционного слоя (основной процесс)

- Слоистые неправильные швы: один слой волокнистого одеяла длиной ≥50 мм, второй слой швов в одном слое щели

- Двухэтажные щели: строго запрещены сквозные швы, верхние и нижние швы разделены более чем на 100 мм.

- Тесная привязка: волокнистое одеяло и поверхность трубопровода должны быть свободны, с использованием высокотемпературного клея для вспомогательной вставки

(3) Фиксирование и якорь

- Связка оцинкованной проволокой 16 - 18, по два на фибровое одеяло

- Трубопроводы большого диаметра (≥600 мм) требуют дополнительного кольца армирования оцинкованной проволокой с интервалом 500 мм

- Изгибы, трехходовые и другие концентраторы напряжений, сварка термостатов из нержавеющей стали с интервалом 300×300мм

(4) Установка наружного защитного слоя

- наружные трубопроводы и оборудование из листовой стали или алюминиевого сплава 0,5 - 0,7 мм

- наружная изоляция должна быть защищена от дождя, с интерфейсом вниз по воде.

- Обработка наружной защитной панели в месте изгиба методом "изгиба креветок"

Типичные неисправности и меры по их устранению

4.1 Перегрев / перегрев теплоизоляционного слоя

Типичное явление: температура поверхности трубопровода намного превышает расчетное значение, волны тепла видны невооруженным глазом

Анализ общих причин:

- Изоляция и спекание теплоизоляционного хлопка из - за длительных температур

- Неправильный шов при строительстве по требованию, образуя канал теплового моста

- Превышение толщины одного слоя, внутреннее сужение приводит к пустому барабану

решение:

- Очистить неисправный теплоизоляционный слой, заново проложить

- Строгий контроль толщины слоя (80 мм на слой)

- В высокотемпературной зоне используется композитная структура "силикат алюминия + композитный силикат"

4.2 Сброс / растрескивание изоляционного слоя

Типичное явление: скольжение утепления изоляционного слоя в вертикальном трубопроводе или вибрационном оборудовании или кольцевая трещина на поверхности

Анализ общих причин:

- Слишком большое расстояние между крепежными элементами якоря (> 400 мм) или ненадежная сварка

- Отсутствие раздвижных швов при строительстве, концентрация напряжений теплового расширения

- Ржавчина проволоки.

решение:

- Зашифрованные анкерные крепления с расстоянием до 200 мм с использованием материалов из нержавеющей стали

- Добавление выдвижных швов каждые 6 - 8 м трубопровода, ширина 20 - 30 мм

- Замена оцинкованной проволоки на проволоку из нержавеющей стали в высокотемпературной зоне

4.3 Авария "со взрывом кожи" в дождливый день

Типичное явление: доставка в течение длительного дождливого дня или после остановки, подъем наружной защитной панели (обычно в наружных трубопроводах)

Основные причины:

- Повреждение наружной защитной панели или наведение интерфейса вверх, проникновение дождевой воды в изоляционный слой

- Расширение испарения влаги после ввода в эксплуатацию, открытие наружной защитной панели на потолке давления

Превентивные меры:

- Интерфейс наружной защитной панели должен быть вниз по воде, и вход в небо строго запрещен.

- В случае дождя на строительстве необходимо немедленно покрыть брезент, а работы под дождем запрещены.

- Ремонт поврежденных наружных щитов для обеспечения герметичности

V. Тенденции и сопоставления материалов

5.1 Сопоставление материалов между поколениями

Максимальный термостойкий коэффициент теплопроводности изоляционного материала (500 °C) Сценарий применения за единицу

Силикат алюминиевого войлока 650 - 800 °C 0,12 - 0,15 W / (m · K) Основной материал в высокотемпературной зоне низкой электростанции

Керамические волокнистые одеяла 1000 - 1400 °C 0,10 - 0,12 W / (m · K) Средняя сверхвысокая температура / специальные части

Аэрогелевый войлок 650°C 0,04 - 0,06 W / (m · K) Высокоэффективное преобразование / ограниченное пространство

Композитный силикат 500 °C 0,08 - 0,10 Вт / (m · K) Изоляционный слой вне зоны низкой средней температуры

5.2 Применимые границы для силикатно - алюминиевых материалов

Преимущества:

- Высокая рентабельность, зрелый вариант теплоизоляции в высокотемпературной зоне электростанции

- Устойчивость к температуре до 650 - 800 °C для удовлетворения подавляющего большинства потребностей в трубопроводах электростанций

- Зрелость процесса строительства, удобство ремонта и замены

Ограничения:

- Коэффициент теплопроводности выше, чем у аэрогеля, для экстремальной энергосбережения требуется комбинированное использование

- Длительный период перегрева (> 750°C) приводит к сокращению порошка.

- Высокая вместимость продукции мокрого производства (150 кг / м³), заменена сухим методом

VI. Рекомендации в отношении закупок и приемки

6.1 Технические требования (см. проект блока мощностью 660 МВт на электростанции Сецяо)

В соответствии с техническими спецификациями торгов по проекту сверхкритического блока 2 × 660 МВт на электростанции Xieqiao Energy в Хуайхэ, закупка силикатного алюминиевого материала должна быть четкой в следующих требованиях:

- Стандарты осуществления: DL / T 776 - 2019

- Сухое производство: грузоподъемность 96 - 128кг / м³, без использования выведенных из эксплуатации мокрых изделий

- Коэффициент теплопроводности: выполнение стандартных требований с отчетом об испытаниях третьей стороны

- Упаковка и транспортировка: влагонепроницаемая упаковка, в дождливые дни запрещается выгрузка, укладка донного дерева и влагонепроницаемой ткани

6.2 Меры предосторожности при приемке

- Проверка соответствия между гарантийным письмом и физическим предметом (марка, номер партии, отчет об испытании)

- Визуальный осмотр на входе: волокна белые, мягкие, без узлов, без примесей

- Сухой продукт имеет более легкий вес, чем мокрый, является нормальным явлением, не означает плохого качества

- При необходимости образец должен быть взят и передан третьей стороне для повторного анализа ключевых показателей.

VII. РЕЗЮМЕ

Изоляционные материалы из силиката алюминия представляют собой теплоизоляцию в высокотемпературной зоне тепловой электростанции * * зрелый и экономичный вариант * *. Для достижения желаемых результатов в новых или модернизированных проектах необходимо понять следующие ключевые моменты:

Пара материалов: выберите сухой продукт, соответствующий стандарту DL / T 776 - 2019, вместимость 96 - 128 кг / м³

2.Структура рациональна: в высокотемпературной зоне используется композитная структура « силикат алюминия + композитный силикат», которая контролирует температуру интерфейса

3.Строительная тонкость: строгое соблюдение стратифицированных неправильных швов, влагонепроницаемость, это эффект изоляции « победитель»

4. Строгая приемка: температура поверхности термической приемки < 50°C (температура окружающей среды 25°C), несоответствующая переделке

Благодаря научному отбору материалов и тонкому строительству с двойным приводом, силикатно - алюминиевый изоляционный материал может полностью помочь тепловой электростанции достичь многомерных целей * * существенной безопасности, энергосбережения и снижения потребления, экономичности и практичности * *.