锅炉筑炉工艺

锅炉筑炉工艺燃料在锅炉燃烧室燃烧并产生高温烟气，通过炉墙筑成的通道排出炉外。现代锅炉燃烧室的温度很高， 较大型的工业锅炉其燃烧室火焰中心温度可达1300 以上 (电站锅炉可达1400 以上 ) ，因此要求炉墙有良好的耐热性。只有这样，才能保证锅炉钢架、炉墙托架及其它有关部件不致变形或烧坏。所以炉墙内层要求用耐热度很好的高温耐火材料筑成，并应有良好的放热或吸热作用，促进燃烧室温度的稳定。炉墙应有良好的严密性，防止高温烟气的外泄和冷空气的漏入。在负压燃烧的锅炉中，冷空气漏入炉内(即所谓 “漏风 ”)，会降低烟汽温度，恶化炉膛内的燃烧过程及增加不必要的烟气量，降低了锅炉热效率，浪费能源，同 时，还要因热膨胀受阻而导致炉墙发生裂纹、凸出变形、 挤碎耐热材料及挤压钢架造成钢架变形等不良现象。因此在锅炉炉墙内层的垂直方向和水平方向留有伸缩缝(垂直缝一般留在炉墙四角，水平缝留在炉墙重量托架的底部)。为保证炉墙的严密性，在伸缩缝中应填充石棉绳，石棉绳应用耐火浆浸润，以增强其耐热度。对于炉墙除要求严密性外还要有良好的绝热性，使热量不致外逸。 在电力工业生产管理的有关规程中曾有明确规定：当周围空气温度为25 时，保温层的外表面温度一般不超过60 热损失相应地不超过1255kj(300kcak)/m2.h，使散热损失减小，可以保证燃烧所产生的热量能够得到最大的利用，并防止因高温影响机械设备、电器、仪表的寿命和正确性，以及给操作人员创造良好的工作环境。1 阶段工作1.1 锅炉砌筑必须在锅炉经水压试验合格和中间检查验收合格后方可进行。1.2 所有砌入墙内的零件，锅炉钢架，水管和圆挂拱(或顶 )的管子或吊架等的安装质量，均应符合设计和砌筑的要求。1.3 链条炉安排完毕，经72 小时冷态运转合格，临时支撑全部拆除。精品资料1.4 耐火材料的规格、数量、质量的检验和清点，耐火砖必须有产品合格证明。1.5 耐火混凝土施工前应做好试块的工作。1.6 有过热器装置的锅炉，在未安装过热器前，应先将过热器前方的拆烟墙砌好。1.7 清理基础，炉墙定位，确定标高及中心线。1.8 接通水、电源，并能满足施工需要。1.9 熟悉图纸及技术文件，了解砌筑质量的使用材料的要求，检查图纸资料与实际情况是否相符，如不符及时更改处理。2 基本要求2.1 必须保证炉膛各部烟道灰渣斗的几何尺寸。2.2 各部炉墙要有一定的机械强度，炉内的耐火砖墙要有较好的耐高温强度。2.3 密封性好，冷空气漏不进炉内，烟气也漏不出炉外，这是保证锅炉正常运行的关键。2.4 外墙要平整光滑，造型美观，给人以舒适感。2.5 砌筑炉墙的地点环境温度不低于+5 ，炉墙砌筑完毕应进行烘炉(按烘炉工艺要求进行) 。2.6 砌筑工程应严格按照安全生产操作规程和制度执行。3 工程材料砌筑炉墙使用的材料， 主要是耐火材料和隔热材料，其次是金属材料， 炉墙的结构形式不同， 使用的材料也有所不同。重型炉墙使用的材料，主要是标准耐火砖、硅藻土砖和普遍红砖，其次是砌砖用的灰浆。这种炉墙只有少数特别重要或结构特殊的部位，才使用金属零件进行支撑加固。目前，锅炉常用的炉墙耐火材料和保温材料粘土质耐火砖(使用温度1350 1400 )；轻质粘土质耐火砖 (使用温度 1150 1400 )；红砖 (使用温度700 )；粘土质耐火泥 (耐火度 1750 )；耐火混凝土(耐火度 900 1350 )。保温材料有硅藻图砖、石棉粉、蛭石制品、水泥珍珠岩、矿渣棉等。砌砖用的各种灰浆，一般耐火材料厂自己配置成现成料，但也可施工现场自行配制。3.1 耐火砖用的灰浆配合比，耐火粘土(生料 )25%45%，烧粘土粉 (或耐火砖粉 )55%75% ，根据加水量多少， 其浓度可分为三种。a） 稀灰浆：如糖稀状，耐火粘土和烧粘土粉的颗粒度为0.51 毫米，耐火度为1710 ，适用于砌筑砖缝小于2 毫米的炉墙。b） 半稀灰浆： 如稀浆糊状， 耐火粘土和烧土粉的颗粒度为2 毫米以下， 耐火度为1650 ， 适用于砌筑砖缝小于3 毫米的炉墙。c） 稠灰浆：如稠粥状，耐火粘土和烧土粉的颗粒度为不大于3 毫米，耐火度为1580 ，适用于砌筑砖缝为5 毫米的炉墙。3.2 砌硅藻土砖用的灰浆：一般多用于干燥的纯硅藻土加水搅拌而成，但也有硅藻土砖粉加水泥，再用水调制而成的。其配比方法如下：a）纯硅藻土：水泥:水=570 公斤： 457 公斤b）硅藻土砖粉：水泥：水=510 公斤： 185 公斤3.3 砌红砖用的灰浆常用的有粘土灰浆、水泥灰浆和复合灰浆三种，他们的配比方法如下：a）粘土灰浆粘土：砂子 =1 ： (1-2) 加水调剂b）水泥灰浆水泥：砂子 =1 ： (3-4.5) 加水调剂c）复合灰浆水泥：石灰：砂子=1 ：1 ： (4-6) 或 1 ：3： 12 加水水泥：粘土：砂子=1 ： 1： (5-6) 加水调制4 砌筑工艺4.1 炉墙砌砖程序在砌筑两砖以上厚度的砖墙时，要求两面平整， 应首先砌内层， 其次砌外层， 最后填砌中间。如果只要内层平整，应由内向外砌， 但内外层差不能过多。如果外层是红砖墙时，应同时砌筑。两种墙中间有隔热砖和填充料时，也应在最后砌完填充严密。为了提高炉墙的稳定性，不致因为内外炉墙产生很大的压力差和热膨胀量的不同，引起耐火砖朝向炉膛内鼓、变形， 耐火砖内墙必须是把耐火砖内墙嵌入外层墙内，把该伸入部分牵拉住，有的设计是整排墙全部牵连，有的是间隔牵连， 两排牵连砖的上、 下间距以5-8 层为宜。对于容量较大锅炉的重型炉墙，因墙体较高，必须采用金属构件进行加固和牵连。砌筑的炉墙应注意水平膨胀的留设。膨胀缝的留设要求，详见后续内容。轻型框架式炉墙结构的砌筑，应首先对锅炉钢架上所安置的砖墙托板以及拉紧装置进行调整， 并检查合格后进行，在托板下部的填充料或隔热砖砌好再砌表面砖。表面衬砖距上部托板的距离应逐层控制尺寸，以避免大量的砍砌炉砖。4.2 重型炉墙是将标准砖直接砌筑在基础上而成的，其特点是砖墙结构简单，砌筑施工较方便，但由于受到稳定性和高温下砖的耐压强度限制，当炉墙高度超过10 米时，须分成2-3 段下砌在基础上，上面各段分别用钢架横梁来支撑。重型炉墙的内层为耐火砖，外层为红砖，内、外层之间中间层有的用空气层进行保温隔热，有的用硅藻土进行保温隔热。内外层砖墙之间用牵连砖拉牢，炉墙的严密性由正确的砖缝来达到。具体施工方法与操作要点为：4.2.1 首先做好基础找平、放线工作，并在钢架上划出砖的层数标志(按现场砖的平均厚度加上灰缝厚度)。砌筑的一般原则上是由下而上，由左而右，由里而外，由前至后，先白(砖)后红 (砖)的次序施工。4.2.3 砌筑前，应根据砌体类别通过试验确定泥浆稠度和加水量,并要检查泥浆的砌筑性能能否满足设计要求。4.2.4 为了保证质量，对砌筑用砖必须进行严格地挑选，使之符合设计要求。4.2.5 红砖砌体 常温下施工时，红砖必须用水浇湿，砌砖时予埋排气。 砌砖必须挂线，必须检查，做到松紧适当。砌砖前应注意摆砖排缝砖缝允许厚度，一般不大于 8mm 。 砌砖时应采用一铲灰，一块砖的铺灰挤浆揉砌法，保证灰浆饱满。 墙面大角要勤靠勤吊，保证平直。 垂直墙的砌筑应采用连锁法，也就是下一层顺着砌，上一层顶着砌，使上、下相临的两层砖互相错开。4.2.6 耐火砖砌体炉墙砌筑必须挂线，根据砌体高度，采用挂坠吊线方法，控制炉墙的垂直度偏差。砌体砖缝应泥浆饱满，采用揉砌法，用木锤或橡胶锤找正，以防损坏耐火砖表面。砖的加工面不得明向炉膛，也不得在砌体上砍、凿砖，耐火砖不得使用1/2 或 1/2 以 下段砖。砌砖采用半砖错开的全顺砌筑，内、外层用牵连砖拉牢， 牵连砖在同层内应间断砌筑，上、下层应交错，砌砖时应留成台阶型，不允许留锯齿型接头。内层耐火砖墙允许厚度为3-5 毫米，燃烧室(炉膛 )部分为 2-3 毫米，砌完后应清扫墙面， 保持平整光洁。4.2.7 拱砖砌体制作拱胎时， 胎架应符合设计要求，拱脚要与洞口尺寸弧度相适应，拱角表面应平整，角度正确，不得用加厚砖缝方法找拱脚。砌拱时应从两侧拱角砖开始，同时向中心对称砌筑，拱砖的放射缝应与半径方向相吻合， 纵向缝应砌直。锁砖应在拱的中心位置，砌入拱深度约为砖长的2/3-3/4 ，用木锤并垫木块打入锁砖，不得采用砍掉厚度1/2 以上的办法或砍凿长侧面的办法，使大面构成楔型锁砖。锅筒拱砖应从下部中心开始，以锅筒柱面为导面向两侧砌筑，砌筑时，要注意砌型的搭配， 保证内弧平整。4.2.8 折烟墙砌筑砌折烟墙之前，应检查管子间距和砖的厚度；泥浆要饱满，防止漏烟，每层都要用厚度一致的砖。4.2.9 膨胀缝膨胀缝处的砌体应均匀平直，缝隙大小应符合设计规定。填充石棉绳的， 需将石棉绳夹紧。靠近膨胀缝处应用耐火砖砌筑。穿墙管要用粗石棉绳满缠，砖墙与钢架之间要用石棉绳夹满夹紧或石棉板垫紧。4.2.10 保温炉顶密封涂料应按设计施工，如材料有困难，可用石棉灰代替。锅筒石棉灰保温层应分两层抹，第一层抹的厚度为2/3 ，第二层 1/3 第二层加麻刀，水泥层的厚度要符合设计要求，表面成形应粗细均匀，光滑美观。4.2.11 勾缝勾缝深度应以6-8mm 为宜，均匀一致，露出砖的棱角方口，缝内和墙面打扫干净。灰缝如有局部不平或瞎缝，应进行勾缝，勾缝前要浇水漾墙。勾缝以采取刁灰法为宜，凹入深度为3-4mm使灰缝均匀一致，光滑平整，立卧均需打扫干净，不得漏勾。4.3 拱和拱顶砌筑在重型炉墙的砌筑中， 炉顶都采用砌砖或做成特殊形状的炉砖用金属吊杆挂在钢架上的办法处理的。砖砌拱顶砌筑技术要求高，且拱顶越小， 则拱脚的水平推力越大，因此对拱脚的支撑要求紧固， 但拱下空间大， 在锅炉耐火层的砌筑很少采用。锅炉的水平炉顶和倾斜炉顶采用吊挂式炉顶， 以减少拱顶空间，便于炉内热量均匀分布，且对炉墙没有水平推力，使炉墙不易损坏，提高了炉墙的使用寿命，但砌筑费用高。4.3.1 砖拱和拱顶的砌筑首先按图纸要求制造拱胎，拱胎一般用木料制作，制成后的拱胎用木柱或砖垛稳固地支撑在需要砌拱砖的部位。拱胎的跨度应比拱顶跨度小10-20mm ，使拱胎与墙之间留有间隙，以便于拱顶砌筑后拆除。砌拱时先从拱脚处开始向拱顶中心方向进行，拱脚砖应是异形砖(按设计要求在事先购置)或用直砖加工而成， 其拱脚砖的倾斜平面应与拱的半径方向一致，不得用加厚砖缝泥浆的方法 取得拱脚平面。 拱顶毎块砖的砌缝皆应与拱的半径方向相吻合，当砌至顶部的最后几块砖时 应进行预摆， 使最后的锁砖打入合适，因此拱砖数量应奇数。锁砖按拱的中心线对称均匀分 布；跨度小于3m 的拱顶和拱，打入1 块锁砖；跨度大于3m 的拱顶和拱打入3 块锁砖 (在拱旋上均匀分布)。锁砖打入前预留高度为砖长的1/3 ，打锁砖宜使用木槌，使用铁锤时，必须在锁砖上垫木板。当跨度较大有多块锁砖时，应同时打入。砌完拱砖后，将上部砖缝用灰浆抹严，对多层拱砖的砌筑时，则下层拱即是上层拱的拱胎，因此要求砌筑平整。砌上层拱砖的锁砖时，方法与单层的拱相同，但应注意其锁紧力应比重要性第一层略小，不然将会使第一层拱砖松动。4.3.2 吊挂式炉顶砌筑砌筑吊挂炉顶用的是特殊形状的挂砖。这种砖通过金属吊杆、金属梁吊挂在炉顶钢架上。吊挂式炉顶的砌筑质量和装配精度以及施工进度的快慢，在很大程度上取决于炉顶吊件的制作和安装质量。因此在施工前应仔细检查和校正。在开始吊砖之前要将两侧墙砌至吊砖底面处，在吊砖完工后， 再继续进行炉墙的砌筑。吊砖施工时应由锅炉纵向中心线向两侧展开，砌时一般先预摆，再以灰浆砌筑，并随时校正挂砖的金属挂件，挂件位于吊砖槽中间，用松紧螺栓调节适当。拱和拱顶的砌筑施工麻烦，操作技术要求高，施工费用大；吊挂式炉顶砌筑费用高，金属耗量大。因此近年来工业锅炉普遍采用耐火混凝土拱和拱顶来代替砖筑法和砖吊挂法。5 膨胀缝的留设锅炉砖墙受热时要发生膨胀，因而在炉墙的砌筑时采取留设膨胀缝的措施来防止炉墙在高温下可能发生凸出和破裂，留设膨胀的宽度和数量根据炉墙的长度和受热温度高低决定。炉墙砌筑时， 一般在图纸上对膨胀缝的留设都作了规定。当没有规定时， 对粘土耐火砖砌体的每米长炉墙，膨胀缝的宽度为5-6mm 。膨胀缝宽度的允许偏差为0-5mm 。对于膨胀缝的留设不应降低炉墙的强度和严密性，因此膨胀缝内应用石棉绳浸润水泥浆后填充。因此在砌筑时要保持膨胀缝的干净，对于砍砖的加工面不应朝向膨胀缝。对于炉墙的垂直膨胀缝，一般在墙角， 较长的炉墙角应有膨胀缝外，在墙面上也应留有膨胀缝，内构层留成封闭式，互不相交；上、下层间留成锁口式，互相错开。由于砖砌墙的稳定性和砌体的强度限制，炉墙不宜过高。 当炉墙较高时， 为使内墙受热后减小内外炉墙的膨胀量。耐火砖内墙水平分段砌筑。拱顶一般在两端留出直通膨胀缝，当拱顶长度大于5m 时，除在两端外， 还应根据长度分段， 在拱顶的中部留设膨胀缝，拱顶膨胀缝应用一层平砌砖层覆盖。吊挂式炉顶沿炉顶四周应留膨胀缝，并嵌以石棉绳， 同时每隔几块异形吊砖垫以纸板留设膨胀缝。锅炉炉墙砌体内有金属附件时，应垫以石棉板或绕石棉绳。耐火混凝土浇灌5.1 砌筑前的准备工作施工前的准备工作，主要包括原材料的准备，耐火混凝土配合比的确定，模板的配制，锚固件钢筋骨架和铁丝网的安装几个方面。原材料的准备根据设计图纸资料或有关单位提出的技术要求备料，并需经检验合格， 对有出厂证明书的也应进行复验。配合比的确定耐火混凝土施工的配合比，一般有两种确定方式：一种是根据设计图纸资料所给定的原材料 技术要求和配合比，经过试验能满足施工要求的，即可按此配合比施工。另一种是设计图纸资料中只提出耐火混凝土的品种及技术指标要求，未提出原材料要求和配合比，在这种情况下，施工单位应根据有关规程和标准的规定，自行确定施工配合比，并经现场试验能满足施工条件的而且技术指标能满足设计要求时，则可确定为施工配合比。耐火混凝土的配合比，均采用重量配合比，原因是体积比误差大。根据图纸尺寸在炉墙的顶定位置按拱或拱顶的形状制作模板( 模板、 锚件等配制 )模板的尺寸、形状要精确，支撑要牢固，且要严密防止漏浆。对于粘性较强的耐火混凝土，模板内应铺纸或塑料薄膜作隔离层。锚固件是在锅炉炉墙或钢架上安装的金属或非金属部件、零件， 并埋入耐火混凝土中，起锚固、支撑和连接作用。耐火混凝土一般不配置钢筋，但对大型炉墙的拱旋和大跨度炉顶，为保证施工或使用中受到 较大载荷而能保证结构不致破裂，可以适当配置必要的钢筋。钢筋配置时， 为避免受热膨胀拉裂耐火混凝土或钢筋氧化直径增大胀裂耐火混凝土，因此应尽量将钢筋配置在冷面，钢筋数量应尽量减少， 间距也应尽量增大， 并应在施工前在钢筋骨架表面涂刷沥青或其它涂料， 如磨细的石棉浆等。当耐火混凝土内有水冷壁管作支撑时，无须再配置钢筋，炉墙上也无须锚固件，在水冷壁管上包牛皮纸或青壳纸等厚纸以留设膨胀缝。火混凝土的搅拌和浇捣(a) 搅拌和普通混凝土的搅拌方法一样，耐火混凝土的搅拌也有机械和人工搅拌两种方法。人工搅拌不均匀且劳动强度大，混凝土搅拌机主要有强制式和自由落体式两种，最好采用强制式搅拌机，因为它的搅拌质量较好。搅拌耐火混凝土时，配料应准确，应采用重量配比制，材料配合的允许偏差为：水胶结料、掺合料为 +1% ；耐火粗、细骨料为+3% 。搅拌耐火混凝土用的水应是洁净水，不得使用污水、海水或含有害杂质的水。当骨料受潮时，应测定其含水量，并以此调整耐火混凝土的用水量。搅拌水玻璃耐火混凝土时，应先将促凝剂与粉料拌合均匀。当搅拌磷酸耐火混凝土时，第一次搅拌时不得加入凝剂，拌匀后应困料1-3 昼夜，困料时应遮盖严密， 防止水分蒸发或雨淋。(b) 搅拌好的矾土水泥耐火混凝土、水玻璃耐火混凝土和已加促凝剂的磷酸耐火混凝土，应在 30 分钟内浇注完毕。已搅拌好的耐火混凝土内不应任意加水或胶结剂。已初凝的耐火混凝土不得再浇注使用。(c) 浇注耐火混凝土时应分层进行，毎层浇注厚度应根据结构部位、配筋情况和振捣方法等决定。耐火混凝土应振捣密实。振捣方法有机械振捣和人工振捣两种，机械振捣采用插入式振动器 或平板式振动器，当无法使用机械振捣的情况下，才浇注耐火混凝土时应连续进行，在前层混凝土凝固前，应将次层混凝土浇注完毕，当用插入式振动器振捣上层时应插入下一层30-50mm ，以消除两层间的接缝。(d) 耐火混凝土时，应由低处逐渐向高处移动，并以混凝土表面均匀出现浆液为准。耐火混凝土拱和拱顶膨胀缝的留设工业锅炉的拱顶采用耐火混凝土现场浇注时若不留设膨胀缝，在使用中也会因受热膨胀使拱顶损坏或者致使炉墙被挤裂，因此应留设膨胀缝。当设计图纸中对膨胀缝的尺寸没有规定时可按照下表。膨胀缝留设方法， 可在模板