透平發(fā)電機排氣煙道保溫方案設(shè)計

胡 雙

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）

0 引言

為積極響應(yīng)國家節(jié)能減排要求，充分利用油田伴生氣，減少燃料油的消耗，同時增加FPSO 供電的穩(wěn)定性和靈活性，某油田在FPSO 上新增一臺索納T130 透平發(fā)電機組和輔助燃料氣處理系統(tǒng)。

透平發(fā)電機的排氣出口溫度在500 ℃以上，對高溫尾氣的排放設(shè)有專門的排放煙道，為有效隔絕排氣煙氣的溫度，透平發(fā)電機排氣煙道保溫設(shè)計異常重要。以某油田FPSO 船用透平發(fā)電機安裝項目為例，重點介紹透平發(fā)電機排氣煙道保溫材料的選型、保溫材料厚度的計算及安裝方法，遵循安全、經(jīng)濟原則，對透平發(fā)電機排氣煙道保溫進行方案設(shè)計，對今后類似項目提供借鑒和指導(dǎo)。

1 技術(shù)指標(biāo)

1.1 排氣煙囪溫度

T130 透平發(fā)電機出口排氣溫度約為515 ℃，排氣煙囪的溫度在出口處溫度最高，隨著出口距離的增大，遠離出口的煙囪溫度相應(yīng)降低，整個排氣煙囪的平均溫度在500 ℃左右。

1.2 煙囪的尺寸

透平發(fā)電機的排氣煙囪采用正方形截面設(shè)計，截面尺寸為2.5 m×2.5 m，整個煙道長度約為52 m，煙道表面積為520 m2。排氣煙道底部設(shè)有支撐支架，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

1.3 保溫材料

根據(jù)T130 透平發(fā)電機出口溫度及油田生產(chǎn)方需求，排氣煙道保溫材料選用陶瓷棉。陶瓷棉的特點是耐高溫、低熱容、隔熱保溫性能好，同時安裝方便，使用簡單[1]。其技術(shù)參數(shù)見表1。

2 保溫方案設(shè)計

2.1 設(shè)計條件

保溫材料，陶瓷棉；表面溫度設(shè)定，控制在60～65 ℃；外保護層的發(fā)射率設(shè)定0.3；保溫厚度≤100 mm。

2.2 保溫厚度設(shè)計

根據(jù)保溫設(shè)計條件，計算透平發(fā)電機排氣煙道保溫厚度[2]，見表2。根據(jù)計算結(jié)果結(jié)合煙道加強筋角鋼尺寸80 mm×80 mm×8 mm，為方便施工，保溫材料的保溫厚度設(shè)計為80 mm。

圖1 透平發(fā)電機排氣煙道

表1 陶瓷棉技術(shù)指標(biāo)

表2 透平發(fā)電機保溫厚度

2.3 保溫材料需求

根據(jù)透平發(fā)電機排氣煙道長度及表面積，計算透平發(fā)電機排氣煙道保溫材料需求，見表3。

表3 材料需求

3 安裝方法

透平發(fā)電機排氣煙道保溫安裝方法如下[3]。

3.1 檢查清理

將排氣煙囪表面清理干凈，必要時，需用砂輪機打磨。

3.2 陶瓷保溫棉的裁剪

根據(jù)兩個加強筋之間的距離裁剪出適合的保溫棉寬度。

3.3 保溫棉的鋪設(shè)

將陶瓷保溫棉平鋪，壓緊，再用鐵絲包扎保溫棉，每層間的縫隙應(yīng)錯開搭接。

3.4 整形

全部安裝完成后，保溫棉接頭處壓緊至無縫，再整形、拍平，使保溫棉在整個安裝過程始終處在受保護的狀態(tài)，不得破損。

3.5 檢查

再一次仔細檢查，確保表面無縫隙。

3.6 安裝白鐵皮

將白鐵皮裁剪成合適尺寸，圍包住煙囪表面，接縫間采用錯接的方式，用鉚釘進行連接。最終保溫效果如圖2 所示。

4 結(jié)束語

透平發(fā)電機排氣煙道保溫方案設(shè)計，是保溫施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，方案設(shè)計的合理性和經(jīng)濟性，對整個項目具有重大的意義。保溫方案設(shè)計的關(guān)鍵是材料選型，并結(jié)合環(huán)境條件進行保溫計算。在保溫施工過程中，應(yīng)嚴格遵循相關(guān)規(guī)格及流程，嚴把質(zhì)量關(guān)，確保透平發(fā)電機排氣煙道保溫施工順利進行。

圖2 透平機排氣煙道保溫