鍋爐柔性密封裝置製造方法
2023-09-24 03:47:05 1
鍋爐柔性密封裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鍋爐柔性密封裝置，所述裝置包括金屬網覆蓋層、柔性密封層和固定部件，其中：所述柔性密封層包括不少於3層的陶瓷纖維材料層，相鄰2層陶瓷纖維材料層之間通過粘合劑粘接；所述金屬網覆蓋層覆蓋在最外側的陶瓷纖維材料層上面；最內側的陶瓷纖維材料層通過粘合劑與需要密封的鍋爐部件外表面粘接；所述固定部件將所述金屬網覆蓋層和柔性密封層固定連接至需要密封的鍋爐部件。本實用新型通過上述技術手段，可吸收鍋爐20～600℃溫差的運停過程中引起的鋼板變形，從而解決現有技術因熱交變應力引起的漏煙、漏灰、散熱等問題。
【專利說明】鍋爐柔性密封裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鍋爐密封【技術領域】，特別地，涉及一種鍋爐柔性密封裝置。
【背景技術】
[0002]煤粉鍋爐柔性密封是整個鍋爐運行中關鍵部位，也是最容易出現漏風、漏灰、散熱，現有鍋爐的爐頂密封一般是以物理密封方式為主，底層用鋼板密封(如穿牆處可以採用鋼板密封盒結構)，再用耐火膠泥、耐火澆注料、保溫澆注料等硬質材料密封，然後用半硬質的巖棉板、巖棉或矽酸鋁板、矽酸鋁棉，用粘結劑粘貼，或整體再用鐵絲網、用耐火層抹面。當鍋爐投運後如果出現高溫狀態下的振動情況，會使硬質鋼板受熱後變形，導致耐火材料及半硬質保溫材料龜裂、脫殼，在鍋爐運停過程中由於無法恢復原狀而引起漏煙、漏灰、散熱等問題，不但會降低鍋爐熱效率，並且飛揚的灰塵影響生產環境；另外，頂部積灰超溫，也會給正常的鍋爐檢修維護帶來困難。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供一種鍋爐柔性密封裝置，用於解決現有技術因鍋爐硬質鋼板受熱變形導緻密封保溫材料龜裂、脫殼引起的漏煙、漏灰、散熱的問題。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型公開了一種鍋爐柔性密封裝置，包括金屬網覆蓋層、柔性密封層和固定部件，其中:所述柔性密封層包括不少於3層的陶瓷纖維材料層，相鄰2層陶瓷纖維材料層之間通過粘合劑粘接；所述金屬網覆蓋層覆蓋在最外側的陶瓷纖維材料層上面；最內側的陶瓷纖維材料層通過粘合劑與需要密封的鍋爐部件外表面粘接；所述固定部件將所述金屬網覆蓋層和柔性密封層固定連接至需要密封的鍋爐部件；所述陶瓷纖維材料層的總厚度彡60mm，密度彡128kg/m3，抗拉強度彡70KPa，耐熱溫度彡1000°C ;所述粘合劑的粘接強度彡3MPa，耐熱溫度彡1000°C。
[0005]優選的，所述柔性密封層包括3層陶瓷纖維材料，所述三層陶瓷纖維材料層的厚度按從上到下的順序分別為25mm、13mm、25mm。
[0006]優選的，所述柔性密封層還包括鎳鉻錳鋼網層，所述鎳鉻錳鋼網層位於任意2層陶瓷纖維材料層之間。
[0007]優選的，當所述需要密封的鍋爐部件為平面結構時，所述固定部件為不鏽鋼釘?』每平方米所述金屬網覆蓋層上設置的不鏽鋼釘的數量不少於12根，並按預設規律排列；每根鋼釘的一端與所述需要密封的鍋爐部件固定，另一端穿過柔性密封層與所述金屬覆蓋網固定；當所述需要密封的鍋爐部件為柱形結構時，所述固定部件為不鏽鋼綑紮。
[0008]優選的，所述金屬網覆蓋層為不鏽鋼網，所述不鏽鋼網的網格形狀為菱形、方形、橢圓形或圓形。
[0009]優選的，所述需要密封的鍋爐部件包括:大屏過熱器、後屏過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器、低溫過熱器穿頂管部位、低溫再熱器穿頂棚部位、懸吊管穿頂棚部位、前包牆穿頂棚部位、前交叉部位、水冷壁兩側與頂棚管交接處部位、前後牆與頂棚交接處；其中:所述柔性密封層和金屬網覆蓋層在需要密封的鍋爐部件水平方向的延展長度為250?500_，在高度方向延展長度為250?700_ ;所述陶瓷纖維材料採用單層錯縫、層間壓縫的鋪設方式，錯縫距離不小於50mm，且接縫處採用粘合劑粘接；所述金屬網之間通過卯環連接，搭接長度不小於50mm。
[0010]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0011]本實用新型優選實施例中包括的柔性密封層(即陶瓷纖維材料)的膨脹量不小於60_，因此在鍋爐20?600°C溫差的運停過程中引起的鋼板變形能夠被該柔性密封層吸收，從而徹底解決現有技術因熱交變應力引起的漏煙、漏灰、散熱等問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封前交叉部位時的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封屏式過熱器時的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封二級過熱器入口時的結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封后水懸吊管和二級過熱器出口時的結構不意圖；
[0016]圖5為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封再熱器出口管時的結構示意圖；
[0017]圖6為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封懸吊式再熱器管時的結構示意圖；
[0018]圖7為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於爐膛後管屏和煙道前壁管時的結構示意圖；
[0019]圖8為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封一級過熱器出口和後煙道中隔牆時的結構不意圖；
[0020]圖9為本實用新型鍋爐柔性密封裝置用於密封頂棚和兩側牆時的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0022]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「內」、「外」、「中間」、「頂」、「底」、等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0023]另外，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0024]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
[0025]參照圖1?9，示出了本實用新型鍋爐柔性密封裝置分別應用於前交叉部位、屏式過熱器、二級過熱器入口、二級過熱器出口和後水懸吊管、再熱器出口管、懸吊式再熱器管、爐膛後管屏和煙道前壁管、一級過熱器出口和後煙道中隔牆、頂棚和兩側牆時的結構示意圖，包括柔性密封層1、金屬網覆蓋層3和固定部件，其中:
[0026]柔性密封層I包括不少於3層的陶瓷纖維材料層11，相鄰2層陶瓷纖維材料層11之間通過粘合劑層12粘接；最內側的陶瓷纖維材料層11通過粘合劑層12與需要密封的鍋爐部件外表面粘接；
[0027]為確保熱態時交接處各部位金屬膨脹係數不同引起的位移由多層纖維來調整、吸收，需要柔性密封層I能完整地吸收三方位的膨脹，在各部位穿牆處需要吸收的膨脹量不少於60mm，在前交叉部位、頂棚管與兩側牆的接縫處需要吸收的膨脹量不小於120mm，以徹底解決鍋爐設備因熱交變(啟停爐和運行中的20?600°C溫差)應力引起的漏風現象。為此，本優選實施例中的對柔性密封層材料的指標要求包括:陶瓷纖維材料層的總厚度彡60_，密度彡128kg/m3，抗拉強度彡70KPa，耐熱溫度彡1000°C (優選耐熱溫度彡12600C );粘合劑層12的粘接強度彡3MPa，耐熱溫度彡1000°C。另外，陶瓷纖維材料和粘合劑還應具有較強的耐腐蝕、抗衝刷、抗熱衝擊能力。
[0028]金屬網覆蓋層3覆蓋在最外側的陶瓷纖維材料層11上面；
[0029]本實施例中的金屬網覆蓋層3可以防止柔性密封層I遭受外部衝擊，增加密封裝置的剛性強度；金屬網覆蓋層3優選採用不鏽鋼網，鋼網的網格形狀可以為菱形、方形、橢圓形、圓形或其他形狀。
[0030]為進一步提高密封效果，柔性密封層I和金屬網覆蓋層3在需要密封的鍋爐部件水平方向的延展長度為250?500mm，在高度方向延展長度為250?700mm ;另外，陶瓷纖維材料採用單層錯縫、層間壓縫的鋪設方式，錯縫距離不小於50mm，且接縫處採用粘合劑粘接；金屬網之間通過卯環連接，搭接長度不小於50mm。
[0031]固定部件用於將金屬網覆蓋層3和柔性密封層I固定連接至需要密封的鍋爐部件；
[0032]當需要密封的鍋爐部件為平面結構時，固定部件為不鏽鋼釘21 (參見附圖1?9);每平方米金屬網覆蓋層3上設置的不鏽鋼釘21的數量不少於12根，並按預設規律排列(根據現場情況可以採用交錯排列方式，也可以採用其他排列方式)；每根鋼釘21的一端與需要密封的鍋爐部件固定，另一端穿過柔性密封層I與金屬網覆蓋層3固定；關於不鏽鋼釘的固定方式，根據現場施工環境情況，可以採用焊接方式，也可以採用其他固定連接方式，本實用新型不予限定；另外，關於平面結構的鍋爐部件，柔性密封層3可以設置3層陶瓷纖維材料層11，每層陶瓷纖維材料層的厚度按從上到下的順序分別為25mm、13mm、25mm。
[0033]當需要密封的鍋爐部件為柱形結構時，固定部件為不鏽鋼綑紮22 (參見附圖2?5和附圖8)，利用不鏽鋼綑紮22將柔性密封層2和金屬網覆蓋層3牢固捆綁到鍋爐柱形部件上。
[0034]關於陶瓷纖維材料鋪設方式，優選採用平滑過渡、自然成型的施工方式，在不規則部位用陶瓷纖維材料浸沾粘合劑填塞。
[0035]在進一步的優選實施例中，為進一步提高密封層的整體強度，還可以在柔性密封層I的中間設置鎳鉻錳鋼網層13，該鎳鉻錳鋼網層13可以設置在任意2層陶瓷纖維材料層11之間，如圖1所示。
[0036]需要說明的是，上述裝置實施例屬於優選實施例，所涉及的部件並不一定是本實用新型所必須的。
[0037]下面，說明本實用新型採用上述的鍋爐柔性密封裝置對鍋爐相關部件進行密封的工藝流程，包括:
[0038]步驟一，清理預施工現場；確保預施工區域乾淨整潔，同時清理施工現場障礙物，清理部位面積必須大於施工部位面積；
[0039]步驟二，在工作面或二次密封板(盒)上焊接不鏽鋼鋼釘(其主要作用是為固定菱型不鏽鋼網)。鋼釘長度為120mm左右，其間距為20?25cm，呈交錯排列布置(根據現場情況)，每平米不得少於12根，並將焊渣等清除乾淨；
[0040]鋼釘要求雙面焊接牢固，需要注意的是，不能在承壓部件或受力部件(如各類懸吊管、杆等)引弧、焊接。
[0041]步驟三，使用陶瓷纖維將管間進行填充，陶瓷纖維材料之間及陶瓷纖維材料與管壁之間均塗抹纖維粘合劑；
[0042]步驟四，在鍋爐本體膨脹點處(漏風漏灰部位)的陶瓷纖維密封層採用平滑過渡，自然成型的方式，不得採用平鋪方式；穿牆部位、兩側牆、前牆及不規則部位柔性密封採用陶瓷纖維棉浸沾高溫粘結劑填塞；
[0043]其中，
[0044](I)採用耐高溫高性能粘合劑，使用溫度達到1000°C ;陶瓷纖維的密度為128Kg/m3，耐熱溫度1260°C。
[0045](2)平面部位採用高溫粘合劑粘接陶瓷纖維材料(陶瓷纖維毯)，要求鋪設不少於3層，每層陶瓷纖維之間及陶瓷纖維與管壁之間均塗抹纖維粘合劑；纖維粘合劑的塗抹必須均勻全部覆蓋住陶瓷纖維接觸面、厚度一致，在陶瓷纖維側面接縫處同樣塗抹纖維粘合劑；陶瓷纖維鋪設厚度分別為25mm、13mm、25mm。2.8.2每層陶瓷纖維棉之間及陶瓷纖維棉與金屬工作面之間必須塗抹高溫黏合劑。
[0046](3)陶瓷纖維材料採用單層錯縫、層間壓縫的鋪設方式。錯縫距離不小於50mm且接縫處也需塗抹高溫黏合劑。
[0047](4)每層之間要求壓實，平整，牢固，錯縫粘結。
[0048]步驟五，在陶瓷纖維材料外表面鋪設菱形不鏽鋼網，其作用為防止密封面遭受外部衝擊、增加鋼性強度。鋼網以完全覆蓋膨脹纖維密封層為準，鋼網搭接不少於50_ ;
[0049]其中，鋼網之間採用專用卯環連接，使用方型逆止鋼片，圓形墊片焊接固定在鋼釘之上。
[0050]步驟六，將鋼網和陶瓷纖維材料固定到鍋爐部件上。
[0051]將預先焊接在工作面上的鋼釘的另一端焊接到鋼網上，並在管排的高度方向上用鋼絲穿過管間將外部鋼網扎牢，每管一紮，管間距大於10mm的，每50mm須綑紮。
[0052]需要說明的是，本實用新型柔性密封方案的實施可以不破壞鍋爐原設計結構和功能，保留原鍋爐設計的金屬密封盒7 (參見附圖1和附圖6)、金屬密封板6 (參見附圖9)和耐火澆注料5 (參見附圖3?5和附圖9)等。
[0053]具體的，針對鍋爐不同部位的密封工藝說明如下:
[0054]參見附圖1，示出了前交叉部位的密封結構示意圖，該實施例在原金屬密封盒7上進行柔性密封，陶瓷纖維材料層11以洩漏點作為中心點鋪設。為進一步提高整體密封強度，在柔性密封層I中間設置有鎳鉻錳鋼網13 ;關於密封裝置的延展長度，總延展長度為2700mm，其中，圖中右側部分(即前水冷壁上集箱8的右側)水平和高度方向上的延展長度均為250mm，圖中左下部分水平和高度方向上的延展長度均為500mm，圖中左上部分水平和高度方向上的延展長度分別為500mm和700mm。
[0055]參見附圖2，示出了屏式過熱器的密封結構示意圖，該部位共有14排管屏，由於管排間距較大，所以採用單排管密封方式，其中，頂棚過熱器管4的柔性密封層I採用不鏽鋼釘21固定，管屏部位的柔性密封層I採用鋼絲綑紮22固定。另外，柔性密封層I在水平和高度方向上的延展長度均為250mm。
[0056]參見附圖3，示出了二級過熱器入口的密封結構示意圖，該部位共有44個管屏，由於管排間距較大，所以垂直方向採用單排管密封方式；為保證密封的整體性，水平方向採用整體密封方式(在原耐火澆注料5上進行密封)。其中，耐火澆注料5的柔性密封層I採用不鏽鋼釘21固定，管屏部位的柔性密封層I採用鋼絲綑紮22固定。另外，柔性密封層I在水平和高度方向上的延展長度均為250mm。
[0057]參見附圖4，示出了二級過熱器出口和後水懸吊管的密封結構示意圖，該部位共有88個管屏，垂直方向採用單排管密封方式；為保證密封的整體性，水平方向採用整體密封方式(在原耐火澆注料5上進行密封)。柔性密封層I在水平和高度方向上的延展長度均為 250mm。
[0058]參見附圖5，示出了再熱器出口管的密封結構示意圖，該部位共有117個管屏，垂直方向採用單排管密封方式，高度方向上的延展長度為450mm ;為保證密封的整體性，水平方向採用整體密封方式(在原耐火澆注料5上進行密封)，水平方向上的延展長度為250mmo
[0059]參見附圖6，示出了懸吊式再熱器管的密封結構示意圖，為了不破壞原金屬密封結構，將原密封盒做的整體密封層內。
[0060]參見附圖7，示出了爐後膛管屏和煙道前壁管的密封結構示意圖，為保證密封的整體性，水平方向採用整體密封方式。
[0061]參見附圖8，示出了一級過熱器出口和後煙道中隔牆的密封結構示意圖，柔性密封層I在水平和高度方向上的延展長度均為250mm。
[0062]參見附圖9，示出了頂棚與兩側牆的密封結構示意圖，該實施例在原金屬密封板6上進行柔性密封，採用內外整體密封方式，外側密封400mm，內側在高度方向和水平方向上均密封300_ (延展長度)。根據現場情況可在洩漏嚴重部位的柔性密封層I中加裝鎳鉻錳鋼網13。另外，直角部位可以用陶瓷纖維材料浸沾粘合劑填塞。
[0063]本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0064]以上對本實用新型所提供的一種鍋爐柔性密封裝置及方法，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【權利要求】
1.一種鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於，包括金屬網覆蓋層、柔性密封層和固定部件，其中:所述柔性密封層包括不少於3層的陶瓷纖維材料層，相鄰2層陶瓷纖維材料層之間通過粘合劑粘接；所述金屬網覆蓋層覆蓋在最外側的陶瓷纖維材料層上面；最內側的陶瓷纖維材料層通過粘合劑與需要密封的鍋爐部件外表面粘接；所述固定部件將所述金屬網覆蓋層和柔性密封層固定連接至需要密封的鍋爐部件；所述陶瓷纖維材料層的總厚度多60mm,密度彡128kg/m3，抗拉強度彡70KPa，耐熱溫度彡1000°C ;所述粘合劑的粘接強度彡3MPa，耐熱溫度彡1000 °C。
2.如權利要求1所述的鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於，所述柔性密封層包括3層陶瓷纖維材料，所述三層陶瓷纖維材料層的厚度按從上到下的順序分別為25mm、13mm、25mm。
3.如權利要求1所述的鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於，所述柔性密封層還包括鎳鉻錳鋼網層，所述鎳鉻錳鋼網層位於任意2層陶瓷纖維材料層之間。
4.如權利要求1所述的鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於:當所述需要密封的鍋爐部件為平面結構時，所述固定部件為不鏽鋼釘；每平方米所述金屬網覆蓋層上設置的不鏽鋼釘的數量不少於12根，並按預設規律排列；每根鋼釘的一端與所述需要密封的鍋爐部件固定，另一端穿過柔性密封層與所述金屬覆蓋網固定；當所述需要密封的鍋爐部件為柱形結構時，所述固定部件為不鏽鋼綑紮。
5.如權利要求4所述的鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於，所述金屬網覆蓋層為不鏽鋼網，所述不鏽鋼網的網格形狀為菱形、方形、橢圓形或圓形。
6.如權利要求1所述的鍋爐柔性密封裝置，其特徵在於，所述需要密封的鍋爐部件包括:大屏過熱器、後屏過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器、低溫過熱器穿頂管部位、低溫再熱器穿頂棚部位、懸吊管穿頂棚部位、前包牆穿頂棚部位、前交叉部位、水冷壁兩側與頂棚管交接處部位、前後牆與頂棚交接處；其中:所述柔性密封層和金屬網覆蓋層在需要密封的鍋爐部件水平方向的延展長度為250?500mm，在高度方向延展長度為250?700mm ;所述陶瓷纖維材料採用單層錯縫、層間壓縫的鋪設方式，錯縫距離不小於50mm，且接縫處採用粘合劑粘接；所述金屬網之間通過卯環連接，搭接長度不小於50mm。
【文檔編號】F22B37/00GK204254581SQ201420636483
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】王莉, 吳才方, 熊亞芳, 陳全榮, 吳國方 申請人:宜興市宏業保溫工程有限公司