摘要：为柴油发电机排烟管选择并安装合适的保温材料，对于确保系统安全、提升发电效率至关重要。对于选型，可参考《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB 50264)，它系统规定了绝热材料选择、厚度计算和结构设计的要求；对于安装，可参考《柴油发电机组设计与安装》(15D202-2)，其中提供了排烟管保温的典型结构图，对施工有直接的指导意义。

 

一、保温材料的作用

 

  柴油发电机排烟管保温的主要作用是为了解决高温排烟带来的安全、效率、环保与设备寿命等一系列核心问题。

1、主要作用

（1）安全防护：将高温管道（可达500℃以上）表面温度降至安全范围（通常要求≤60℃），避免人员意外触碰造成严重烧伤。

（2）提升效率：降低排烟过程中的热量散失，保持排气温度和背压稳定，从而提高发动机的燃烧效率和输出功率。

（3）环保降噪：有效隔离高频气流噪声和管道振动噪声，改善机房及周边环境。同时抑制热量向机房内扩散，降低机房环境温度，减轻空调系统负荷。

（4）保障设备：防止排气管“冷端”腐蚀：避免低温废气在管道内壁凝结成酸性液体（含硫、氮氧化物），严重腐蚀排烟系统。也为了防止高温辐射损坏邻近的电缆、塑料管路、油漆等其他设备。

2、作用背后的工作原理

  简单来说，排烟管保温通过以下三个物理过程实现上述作用：

（1）隔热：保温材料本身是热的不良导体，阻隔了烟气热量向管道外壁的传递，这是所有作用的基础。

（2）隔音：多孔纤维结构的保温材料能有效吸收和阻隔声波，降低排气噪声。

（3）保持温度：减少热量损失，使烟气在到达排气口前保持较高温度，水蒸气不易凝结。

3、不保温或保温不当的后果

  如果忽略保温或施工不当，可能导致：

（1）严重的安全事故，如人员烫伤或引发火灾。

（2）发动机功率下降，燃油消耗率增加，运行成本上升。

（3）排烟系统内部因酸性凝结水而快速锈蚀穿孔，需要频繁维修更换。

（4）机房温度过高，加速其他设备老化，故障率升高。

 

二、材料选择与建议

 

  保温材料的选择主要取决于排烟温度和应用部位。其中，常用柴油发电机组在额定负荷运行时其排烟温度见表1；表2中导热系数是不同测试条件下的参考值，旨在进行定性对比。工程中计算厚度时，请务必依据所选产品的实测数据。选材建议如下：

（1）关键区段：对于排烟管前段，特别是未安装喷淋系统、烟气温度可达550℃的区域，应优先选择水合硅酸钙或岩棉材料。

（2）冷却后区段：在经过水喷淋等冷却措施后，如果排烟温度确认低于450℃，可选用玻璃棉。

（3）性能优化：若追求更好的瞬态保温效果（如减少停机后的温降），可考虑采用多层玄武岩纤维毡进行包裹。

表1 柴油发电机组的排烟温度 机组类型 额定功率/kW 排烟温度/℃ 备注 285 7.35 460   6160A 110 380   6250 243 450   1105 7.35 350   4135ZG 88 540 带增压器 6135ZG 140 540 带增压器 12V135Z 280 550 带增压器 12V180Z 735 420~520 带增压器

表2 保温材料性能表 名称 容重/（kg/m3） 导热系数入 /(kcal/m·h·℃) 安全使用温度/℃ 抗压强度/（kg/c㎡） 玻璃纤维制品 100~160 0.03~0.05 400以下   硅石制品 500# <500 0.075+0.0001tcp 600   600# <600 硅藻土制件 ≤450 0.09+0.00018tcp   4 矿渣棉制件品 130~250 0.0350.06 800 1~2 石棉灰 245 0.112+0.00016tcp

 当采用玻璃纤维制品、硅石制品、硅藻土制件进行保温时，应将这些制品加工成瓦状管壳，呈半圆或1/4圆形，然后用16＃镀锌铁丝将其绑扎到烟管上。绑扎要求每块制品不少于两处，不允许连续缠绕绑扎，绑扎好后再用保温材料将缝隙填实抹平，最后磨光涂油漆。以下为烟管保温层示意图。

图1 柴油发电机组排烟管保温措施示意图

 

三、烟管保温施工步骤

 

  规范的施工是保证保温效果和系统安全的关键。

1、施工准备

（1）管道检查：确保烟管外壁已刷涂防锈漆（高温漆），焊缝平整，所有临时支架、吊耳等已拆除。

（2）材料与工具：备好保温管壳、铁丝网、石棉绳、镀锌铁丝、外保护层材料（如铝板、彩钢板）等。

（3）安全措施：搭设稳固的脚手架，检查作业环境安全。

2、保温层安装

（1）铺设铁丝网：先在烟管外壁整体包裹一层细铁丝网，为后续固定打好基础。

（2）安装管壳：将半圆形保温管壳扣合在管道上，用镀锌铁丝绑扎固定。管壳之间的接缝应错开。

（3）预留膨胀缝：这是防止管道热胀冷缩破坏保温层的关键。

（4）轴向伸缩缝：沿管道长度方向，每间隔约2米预留一条5-10mm宽的缝隙。

（5）径向膨胀缝：在每节保温管壳之间，保留3-5mm的缝隙。

（6）填充缝隙：将石棉绳紧密填入上述所有预留的膨胀缝中。

3、外保护层安装

  在保温层外侧安装金属保护层（如镀锌铝板），保护层接缝应顺水流方向搭接，并用自攻螺丝固定。这能起到防潮、防机械损伤和美观的作用。

4、特殊部位处理

（1）穿墙/穿楼板：烟管穿过墙壁或楼板时，必须预埋大一号的钢制套管，套管与烟管之间需用岩棉等不燃材料填塞严密。

（2）支架与弯头：管道支架、吊架处应使用与主管相同的保温材料包裹，以避免“冷桥”。弯头处可将保温板材切割成虾米弯状进行拼接。

5、核心注意事项

（1）严禁超温使用：玻璃棉绝对不能用在高干其耐温极限的未降温烟管上。

（2）必须考虑热膨胀：忽略预留膨胀缝是导致保温层开裂、脱落的主要原因，必须严格执行。

（3）保证连续密封：保温层和保护层均应连续、密封，尤其在阀门、法兰等复杂部位，要确保密封严实，防止热量泄露。

 

总结：

柴油发电机组通常要对排烟管道作保温处理，当然只有对那些小型柴油电站，通风条件良好、运行时间较短的备用发电站，可以不进行保温处理，但也要对地面和低空的烟管进行拦挡。综上所述，排烟管保温措施并非可有可无，而是保障柴油发电机组安全、高效、经济运行，并延长其使用寿命的关键且必要的工程措施，它直接关系到系统的可靠性、经济性和法规合规性。

-------------------------------
维修与技术支持：
康明斯（Cummins）作为全球知名品牌，其柴油发电机组故障诊断技术结合了机械、电子和智能系统的综合分析方法，能够快速定位问题并减少停机时间。