中压废热锅炉密封结构的改进

锅炉炉底水封破坏的危害与改造摘要：针对锅炉炉底水封槽内悬挂密封板变形产生漏风间隙，大量冷空气抽入炉底直接影响了锅炉内部燃烧工况，导致火焰中心上移，燃烧不充分，同时水封槽处常年冒汽对水冷壁下联箱排污管腐蚀严重，造成水封槽破坏，炉膛负压不稳，燃烧恶化甚至灭火，排烟温度急剧上升，高负荷时过热器管壁严重超温等严重后果，针对这一现象，并结合某热电厂125MW机组，锅炉炉底水封在实际运行过程存在的问题，提出合理的改造：由传统的“侵入式水密封”改造为“迷宫式进口合金特氟龙密封”，通过此项目的改造避免了漏风、漏灰现象的发生，同时降低了排烟温度，减少循环水消耗，大大减少对水冷壁下联箱排污管腐蚀，避免炉底密封出现漏风故障造成限负荷、停炉事故，提高机组运行安全性，同时可降低设备维护工作量，节约维护费。

关键词：炉底水封；危害；改造引言近年来，随着社会经济的不断发展。

资源的充分利用和节能降耗已成为热点话题。

电厂主要是为人们提供日常生活所需的能源，因此，在电厂锅炉运行中实现节能降耗非常有必要，提高电厂的经济性、稳定性也成为各个电厂追求的主线，改造炉底密封的严密性也是其关键部分。

一、锅炉炉底水封系统简述某热电厂的锅炉是由华西能源工业股份有限公司于2009年制造的4*480T/H高温、高压、自然循环∏型布置、单汽包室内布置、紧身封闭、四角切圆燃烧、固态排渣的电站锅炉，用于化工供热并配125MW汽轮发电机机组，其水封包括炉底水封和捞渣机水封两部分，具体是侵入式水密封装置结构，渣斗与锅炉下联箱下部水封槽之间采用凹槽浸入式水密封装置，水封槽补水量大。

炉底水封的作用保证炉膛下部动静结合处的严密性，防止空气漏入使得火焰中心上移，造成管壁超温[2]。

由于水冷壁是悬吊与炉顶的，它的长度随着温度的变化而热胀冷缩，位于它下部的灰渣斗是固定的，而灰渣斗与水冷壁下联箱的相对位置是变化的，运行时既保证水冷壁有向下膨胀的间隙，又保证冷风不从间隙处漏入，水封槽装在灰渣斗的顶部，水冷壁下联箱下部装有钢板，并插入水封槽的水中，钢板随着下联箱移动但始终不会离开水面[3]，这一方面保证了水冷壁的自由膨胀，又保证了膨胀过程中的良好密封；捞渣机水封的作用保持液压关断门与捞渣机槽体结合处的严密性，维持炉膛正常负压，防止冷空气漏入，并收集和冷却炉渣。

第37卷第1期2022年3月Vol.37No.1Mar.2022合成技术及应用SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATION终聚釜用机械密封失效分析及改进措施张胜国，韩君炎，封兴良,赵永军，孙利锋,谢华桥(荣盛石化股份有限公司，浙江杭州311247)摘要：在聚酯装置开车过程中,终聚釜搅拌轴机械密封发生2次泄漏事故。

通过对机械密封承受的弹簧比压、端面比压与轴向合力分析，发现弾簧比压低与隔离液压力波动是导致机械密封发生泄漏故障的主要原因;通过增加弾簧钢丝賣径和PLAN54隔离液的密封油站技术改造解决以上问题，机械密封能够稳定、可靠运行。

关键词:接触式机械密封;弹簧比压;端面比压;闭合力；隔离液;压力中图分类号：TH6文献标识码：B文章编号：1006-334X(2022)01-0050-05在杜邦聚酯工艺中，卧式终聚釜的搅拌器采用鼠笼结构，支撑鼠笼的短轴装配双端面机械密封，双端面机械密封具有泄漏量小、结构简单的特点。

1存在问题终聚釜机械密封运行稳定性是影响整套聚酯装置运行安全、稳定和产品质量的决定性因素之一。

机械密封泄漏故障多发生在隔离液压力波动过程中，下面结合2起机械密封泄漏故障加以分析，并提出改进方案。

1)2006年巡检人员发现终聚釜机械密封发生间歇振荡。

此时，冷却、阻封机械密封所用隔离液出口流量、压力有较大波动;通过关小隔离液出口截止阀将隔离液压力调至0.15MPa,隔离液压力、流量稳定、不再波动,机械密封异常振动消失。

2)2020年6月，在聚酯装置停车过程中，现场巡检人员发现终聚釜机械密封隔离液出口流量下限报警,同时终聚釜内失真空、釜内温度下降,判定终聚釜机械密封发生内漏。

终聚釜机械密封解体检查,发现机械密封腔体内部发生积料、结焦现象，物料主要堆积在介质侧动静密封环与轴套之间的缝隙中，介质侧动环0型圈上附有杂质，介质侧动环0型圈接触的轴套部分堆有杂质，如图1所示。

2机械密封原理机械密封作为一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。

2017年03月合成氨中置锅炉常见失效原因分析及改进措施探讨高源胡培远（阳煤集团淄博齐鲁第一化肥有限公司，山东淄博255436）摘要：氨作为一种重要的化工原料，在化肥、轻工、医药、制冷剂等领域有着极为广泛的应用。

合成氨是指在高温高压条件下，直接使用氢和氮原料合成氨的工艺，属于一种无机化工流程。

中置锅炉是一种废热回收装置，因此也被称为废热锅炉。

笔者从中置锅炉基本结构及工艺特点入手，就中置锅炉常见失效问题及成因进行了分析和探讨，并相应提出了几点改进措施，以供相关单位参考。

关键词：合成氨；中置锅炉；失效原因；改进措施；分析工业合成氨工艺中，中置锅炉是一种废热回收装置，故而又被称为废热锅炉。

中置锅炉主要通过管程吸收氨合成塔产生的混合气体的热量，对壳程中的水进行加热，以达到废热回收的目的。

氨合成塔产生的混合气体主要由N 2、H 2以及NH 3等气体组成，从氨合成塔出来时仍处于高温高压的状态，经中置锅炉回收后，可使合成气有效降温，同时利用余热产生副产蒸汽。

但在实际应用过程中，中置锅炉失效问题时有发生。

因此，对中置锅炉失效问题及成因进行分析，并探讨其改进措施，具有重要的现实意义。

1废热锅炉基本结构及工艺特点分析（1）废热锅炉基本结构合成氨废热锅炉结构属于管壳式结构，通常具有两种形式，其一是联箱式，其二是管箱式。

废热锅炉壳体主要由Q345R 材质制成，列管则主要由OCr18Ni9Ti 或10MoWVNb 材质制成，详细结构如下图所示。

图一联箱式废热锅炉结构示意图（2）废热锅炉工艺特点分析由于废热锅炉管程及壳程通过的介质不同，其工艺特点及相关要求也具有较为明显的差异。

废热锅炉壳程通过的工艺介质以软水和蒸汽为主，工作压力不得高于2.7MPa ，工作温度不得高于225℃；废热锅炉管程通过的工艺介质是N 2、H 2以及NH 3组成的混合气体，工作压力不得高于32MPa ，工作温度不得高于375℃。

2列管裂纹问题成因及控制措施分析2.1废热锅炉列管裂纹故障成因分析废热锅炉列管裂纹问题多发生于列管设备弯头处。

废热锅炉的设计与运行优化随着工业生产的不断发展，大量的废热被浪费掉，给环境造成了巨大的损害，同时也减少了能源的有效利用。

废热锅炉的设计与运行优化成为抓住这一机遇的关键。

本文将从废热锅炉的设计原理、运行优化的方法以及其在工业领域中的应用等方面进行详细阐述。

一、废热锅炉的设计原理废热锅炉是通过回收工业生产过程中产生的高温废热来加热水或汽化水蒸汽的设备。

其设计原理是基于热传导与热对流的基本原理，通过将废热传导给锅炉内的水或蒸汽，使其温度升高。

一般而言，废热锅炉的设计由火炉区、烟气区、水区和废热回收系统组成。

火炉区是燃烧废热的地方，燃烧产生的高温烟气通过火炉区后进入烟气区。

烟气区是废热锅炉的主要工作区域，其中包含了众多的烟气管束，烟气在管束内流动，与管束内的水或蒸汽进行换热。

水区是锅炉的供暖区域，其中的水蒸汽由烟气加热而得，用于供暖或工业生产。

废热回收系统是将烟气中的废热传导给水或蒸汽的重要环节，其中包括烟气换热器、水箱、冷却塔等设备。

烟气换热器是通过多级换热的方式，将烟气中的废热传递给水或蒸汽，提高能源的利用效率。

二、废热锅炉运行优化的方法为了最大程度地提高废热锅炉的能源利用效率，运行优化是必不可少的。

以下是几种常见的废热锅炉运行优化的方法：1. 系统热平衡调整：通过优化燃烧系统参数，例如燃烧空气比、燃料供应等，使废热锅炉的能耗达到最低，并保持系统热平衡状态。

2. 排烟温度控制：烟气中的废热主要依赖排烟温度进行回收利用，因此控制好排烟温度是提高废热回收效率的关键。

通过调整燃烧系统和温度传感器等设备，确保排烟温度在一个最佳范围内。

3. 废热回收利用：除了将废热传给水或蒸汽外，废热锅炉还可以进行废热利用。

例如，在工业生产中将废热直接用于加热生产材料、水处理等过程，以降低能源成本。

4. 隔热保温：对废热锅炉进行隔热保温，减少热量的损失，提高热能转换效率。

通过选择优质的保温材料和合理的施工工艺，降低热能的散失。

化工设备动静密封方法的改进与应用摘要：优化化工设备动静密封方法可以较大程度的保护化工设备正常、高效运行。

相关从业人员应从材料、安装、管理等多个方面对其进行合理优化。

本文主要分析化工设备动静密封方法的改进与应用。

关键词：化工设备；动静密封；方法引言化工设备常接触的储存介质及运输物质通常具有高温、高压、腐蚀性强、有毒等性质，同时这些物质通常是气、液、固混合的形式存在，这就对化工相关的管线、阀门以及泵的密封性提出了较高的要求。

若密封性不达标，造成物质泄漏，不仅会影响设备的生产效率，同时也会对生产环境造成较大的影响。

所以为了更好的提升设备的稳定性，延长其运转周期，设备的密封方法及密封质量极为重要。

1、化工设备动静密封方法在化工设备中，动静密封是关键的技术之一。

它的主要作用是防止介质泄漏和外界物质进入设备内部，保证设备的安全运行。

这是最常见的动静密封方法之一。

通过使用柔性填料（如填料环、填料带）将密封位置填满，形成有效的密封。

填料根据工作条件和介质选择，如石墨、聚四氟乙烯，可根据需要进行填料润滑。

机械密封是利用机械结构的密封件，在固定和活动部分之间形成有效的密封。

机械密封通常由静态环和动态环组成，靠摩擦产生的密封力来阻止介质泄漏。

根据介质和工艺要求的不同，可以选择不同类型的机械密封，如单端面机械密封、双端面机械密封等。

磁力密封是利用磁力或磁力场来实现密封的方法。

通过在静环和动环之间加入磁体，利用相同或相斥的磁力将密封件紧密地连接在一起，形成安全有效的密封。

波纹管密封是利用波纹形变特性来实现密封的方法。

波纹管可以作为密封传递器，在机械运动过程中保持良好的密封效果。

它适用于高温、高压或带有振动和冲击的工况下。

2、化工设备动静密封中易存在的问题在化工设备的动静密封中，可能存在一些常见的问题，需要特别注意和解决，动静密封的主要目的是防止介质泄漏，但由于设计不合理、材料老化或安装不当等原因，密封部位可能会出现泄漏。

1000MW超超临界锅炉炉顶密封改进对于某电厂1000MW超超临界锅炉原炉顶密封构造存在漏灰、漏风严重等问题，通过采用丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术进行炉顶密封改造，使用高密度陶瓷纤维密封层安装工艺、高温粘合剂与陶瓷纤维粘合技术和镍铬锰软网铺设工艺，消除了密封部位的漏风、漏灰点，即降低了锅炉漏风系数和锅炉散热损失，保证了锅炉顶棚处于良好密封状态，明显提高了机组运行的安全性和经济性，该项技术可为电厂锅炉炉顶密封提供借鉴。

标签：电厂锅炉；塑膜防漏；炉顶密封；改进1 概述火力发电厂锅炉各系统由于管内介质和温度的不同，使各系统的膨胀量和膨胀方向各异，造成锅炉的漏灰、漏风问题，而现有的密封、保温材料及工艺不能解决这种由于温度差异造成的膨胀问题。

传统电厂锅炉炉顶漏风、漏灰密封方式为采用金属密封技术和浇灌耐火浇注料的方法进行密封，由于锅炉热变化造成不同部位间的方向运动，使炉顶密封状态难以持久，也就是说由于热变化造成设备周期性的热胀冷缩，使传统密封方法在短时间内就可能破坏，金属密封普遍存在因膨脹不畅或焊接质量不良等因素引起拉裂现象，浇灌的耐火浇注料使用时间长会产生开裂、密封不严等问题，所以传统的密封难以满足锅炉密封要求。

而丹麦ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封先进技术，可较好的解决以上难题。

某发电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-2953/27.46-YM1型超超临界变压运行直流锅炉，该炉于2006年投产，运行期间由于锅炉本体穿墙管部位热态位移、热交变应力大、金属密封膨胀不足等因素造成#1机组锅炉三级过热器、四级过热器、及相对应的水冷壁两侧墙与顶棚管交接处部位、高温再热器及包墙穿墙管密封（原为耐火混凝土直接密封）等密封区域等部位漏灰、漏风严重，并造成工作环境污染。

同时，锅炉热效率损失很大，必须对其进行改造。

采用ISOMEMBRANE（塑膜防漏）密封技术，为该炉顶部位进行密封修复，将原炉顶的固态密封，改为柔性密封，彻底解决锅炉炉顶泄漏难题。

对锅炉炉顶密封及罩壳保温的优化改进探索谢敬花【摘要】电厂锅炉因炉顶密封差造成烟气和飞灰泄漏,使得炉效下降、粉尘污染.如何解决锅炉炉顶泄漏、降低罩壳表面温度、提高机组运行效率,是一个亟待解决的问题.详述了针对大唐太原第二热电厂300 MW机组11#锅炉炉顶各组成部件因热膨胀与相对位移所带来的炉顶密封及大包表面温度超标问题,所采取的优化设计方案,提高锅炉的热效率.【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2015(022)012【总页数】2页(P138,140)【关键词】锅炉;炉顶;密封;保温;优化【作者】谢敬花【作者单位】大唐太原第二热电厂,山西太原 030041【正文语种】中文1 锅炉炉顶密封及保温基本情况1)大唐太原第二热电厂300 MW发电机组11#锅炉由东方锅炉(集团)股份有限公司制造的DG1065/17.4-Ⅱ12型锅炉。

本锅炉为亚临界、中间一次再热、自然循环、燃煤汽包锅炉，于2006年投运。

单台锅炉炉顶面积均为420 m2，其炉顶保温与密封均是采用传统工艺设计施工的。

2)原设计锅炉炉顶采用刚性密封:有护板区域是在顶棚管上捣打一层30 mm厚的微膨胀耐火可塑料，表面焊接金属密封板。

无护板区域即在顶棚管管间填塞硅酸铝耐火纤维散棉加高温粘接剂，并铺设100 mm厚硅酸铝耐火纤维板及浇筑一层150 mm厚轻质保温蛭石混凝土，表面抹面。

3)炉顶罩壳内穿顶棚管的高温管束及集箱的保温结构为:覆盖一层50 mm厚硅酸铝耐火纤维毯。

罩壳内所有介质为饱和温度和接近饱和温度的锅筒、水冷壁和包墙水冷壁引出管、饱和蒸汽引出管以及给水管不加任何保温层。

2 锅炉刚性密封漏风、漏灰及大包表面温度超标造成热损失的原因1)在锅炉正常运行中，锅炉不同的受热面因其材质不同、内部介质温度不同，必然存在热膨胀系数的不同，而且其热交变应力是极其巨大的，由此必然造成漏风漏灰问题。

如有管子穿过顶棚管的部位、有交叉构成炉顶角的部位、炉膛与尾部竖井拼缝有热膨胀差的部位等漏风、漏灰较严重，极大影响机组热效率。

锅炉预热器密封调整方案1.概述：我厂空预器为三分仓容克式空气预热器。

转子直径φ13010mm，冷端为0.8mm低合金(CORTEN钢)耐腐蚀传热元件，其余热段蓄热元件为碳钢。

转子转速0.97转/分。

气动盘车转速:0.25转/分。

热端和热端中间层由厚度为0.5mm 的型碳钢波纹板叠制而成，冷端由厚度为0.8 mm DU3型H=300 mm考登钢(C0RTEN)波纹板叠制而成。

空气预热器的径向、周向和轴向均有密封装置，以防止和减少漏风，密封片由考登钢制成。

径向密封片厚度δ=2.5 mm；转子中心筒周向密封板厚度δ=6 mm；轴向密封片厚度δ=2.5 mm，旁路密封片厚度δ=1.5。

空气预热器配有漏风控制系统和脉冲式吹灰器及多喷嘴清洗管。

2. 工作原理：回转式空气预热器是一种以逆流方式运营的再生式热互换器。

加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形仓格内，转子以0.97转/分的转速旋转，其左右两部分分别为烟气和空气通道。

空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度减少；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。

如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热互换。

3.漏风发生的因素分析(1) 回转式空气预热器的一次风压比二次风和烟气侧的风压均高很多，加上转子与外壳之间有间隙的存在，因此不可避免地存在一次风向二次风侧和烟气侧的直接泄漏以及二次风向烟气侧的漏风。

密封漏风是漏风的重要部分，而密封漏风是由轴向漏风、周向漏风、径向漏风三部分组成。

其中，径向漏风约占总漏风量的60%～70%。

(2) 由于回转式空气预热器自身变形，引起密封间隙过大。

装满传热元件的空气预热器转子或静子处在冷态时，扇形板与转子端面为一间隙很小的平面。

而当空气预热器运营时，转子和静子处在热态，热端转子径向膨胀大于冷端转子；同时由于中心轴向上膨胀，加上自重下垂，使转子产生蘑菇状变形，扇形板与转子或静子端面密封的外缘间隙，在热态时比冷态时增大很多，形成三角状的漏风区，如下图所示。

锅炉炉顶立体柔性密封改造介绍塔电1、2号机组投产以来，锅炉炉顶一、二次密封之间采用微膨胀耐火材料浇注。

长期运行中炉顶漏灰、漏风严重，每次停机检修清理需一周左右的时间，费工费时。

在2014年底的1号机组B级检修中，对炉顶密封进行改造，现将改造情况予以介绍。

标签：炉顶立体柔性密封；改造；介绍1 设备简介山西漳电大唐塔山发电有限公司一期2×600MW火电机组，自2008年投产至今运行已超过6年。

锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的单炉膛型布置、单烟道（后烟井）、全钢架悬吊结构、露天布置、平衡通风、中间储仓式、亚临界压力、一次中间再热、自然循环直流式宽调节比摆动燃烧器（简称WR燃烧器）、四角切圆燃烧、固态除渣锅炉。

型号：HG-2080/17.5-YM9型。

锅炉的炉膛、水平烟道、大包、烟风道均采用轻型耐火纤维毡和岩棉泡棉保温，保温材料施工时，内外两层保温材料的接缝不允许重叠。

刚性梁槽钢及蹬形夹处的保温材料必须填实，防止空气对流影响保温效果。

每层水平刚性梁处都要浇注绝热材料，使之围绕炉膛形成连续的绝热材料围带，以防止从护板和水冷壁之间的间隙泄漏烟气。

炉膛水冷壁炉墙，水平烟道和尾部烟道炉墙是由保温绝热材料组成。

绝热材料通过焊在水冷壁背火面上的销钉来固定，在切角处则用铁丝网来固定。

炉墙最外层用梯形波纹镀锌外护板覆盖。

2 目前炉顶存在的问题（1）锅炉炉顶大小包内有顶棚过、大小屏过热器联箱、高低过联箱、中高再联箱以及连接的上千根连接管，不同金属构件管材不同，导致其相对膨胀量不同，因此在原有的密封接口处出现了缝隙，导致漏风漏灰。

（2）锅炉炉膛断面尺寸达18.542m×40.141m，这样的大尺寸锅炉本体易导致锅炉本体的绝对膨胀量过大，从而使运行中顶棚管的绝对膨胀量将达到110mm，相应的顶棚管与两侧墙部位的密封必然是一大难点，这样也产生漏风漏灰。

（3）锅炉炉顶与侧墙水冷壁的部位无法形成膜式壁，采用特殊的梳型板与折边板相互焊接的一次密封结构，但是由于锅炉炉顶受而本身结构的限制和工地现场安装不可避免的误差等原因，造成个别管排之间的密封难以铺设和焊接。

电站锅炉密封保温改造的施工要点摘要：指出电站锅炉炉顶、护墙密封保温不良产生锅炉漏灰漏烟和保温外表而超温的严重缺陷，分析了影响锅炉密封保温效果的因素，从严格要求金属一次密封焊接、关键部位使用各种专用密封结构和选材方面阐述了改造的施工要点及效果关键词：电站锅炉；密封；保温；缺陷；改造长期以来，因电站锅炉炉顶、炉墙密封保温不良而产生锅炉漏灰漏烟和保温外表面超温的现象一直十分严重，有些锅炉在运行6~12个月后，炉顶积灰就达200~500mm，锅炉附近粉尘含量高达50~200mg/m3，保温外表面温度高达70~100℃，远远超过国家GB4272-84《设备与管道保温技术通则》标准中规定的粉尘含量应小于l0mg/m3、环境25℃时保温外表温度应小于50℃的指标，既污染环境，又损失大量热能。

一、影响锅炉密封保温效果的因素1．锅炉密封效果的好坏主要在于金属一次密封部件是否科学合理，如其设计欠佳，只靠耐火保温材料来密封效果肯定不好只有在搞好金属一次密封件的基础上，选用恰当的耐火保温材料和以精良的施工工艺进行砌筑，才能达到理想的效果。

2．安装施工方面金属一次密封件安装时的焊接质量决定锅炉运行中是否会有泄漏由于穿墙管排间距较密，给金属密封件安装造成困难，如果安装后留有漏焊缝或空洞，锅炉运行时烟气将直冲出来造成泄漏此外，砌筑耐火保温材料时必须精心施工，耐火材料须充分捣打，保温材料粘贴时应层层错缝挤压，方可达到良好的密封保温效果。

二、改造的施工要点我们与有关科研单位合作，在吸取其他单位密封保温优点的基础上，研究开发了一套炉墙密封新技术、新工艺，具有以下特点。

1．对金属一次密封焊接要求严格做法是，在确保金属密封件焊接质量的基础上，用各种耐火材料制成的密封结构二次加固。

2．关键部位使用各种专用密封结构常用的锅炉密封保温方法是先用胶泥或粘结剂和硅酸铝棉搅拌填塞，然后用硅酸铝砌筑保温。

此法在炉顶棚与水冷壁侧包墙交界处和穿墙管排处极易发生泄漏因此，我们在这些关键部位采用耐高温密封材料（如耐火浇注料、耐火可塑料、耐火捣打料等）制成“S”型、“手风琴”式、“错搭”式等膨胀结构来加固密封此种膨胀密封结构按膨胀方位分为几个单件，其间有足够的膨胀余地，锅炉部件在不同方位位移膨胀时，整体密封结构始终保持完好，从而有效阻挡炉内烟气，起到二次密封作用。