国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进伸缩舞台

国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进

国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进 2011年12月09日 来源： 分类号：TK223.32　文献标识码：B 文章编号：1001－2060（2000）02－0142-03The Improvement of a Boiler Superheater-roof Enclosure-wall System for an Imported Technology-based Domestic-made 600 MW BoilerYu Hong　Qu Guobin　Yuan Meiyan（Harbin Boiler Co. Ltd.）Abstract：A comparison was conducted of several versions of superheater-roof enclosure-wall system for a 600 MW boiler. On this basis proposed are some measures to decrease the steel consumption and flow resistance of the system as well as to ensure its operation reliability.Key words：boiler, roof enclosure-wall, superheater, flow resistance, improvement▲1　引言　　现代大型电站锅炉的顶棚和尾部烟道均采用汽冷的膜 式壁系统，顶棚包墙系统的主要功能是改善锅炉的气密性和炉墙的工作条件，便于采用轻型 的绝热保温材料。顶棚包墙系统的吸热量和过热器总吸热量中只占很小的比例，如平圩电厂 600 MW锅炉只占5.34%，而其连接系统较复杂，其阻力却占过热器总阻力的1／3～1／4(约0 .46 MPa)，其金属重量占过热器总重15%～17%(约431吨)。因此，如何在确保安全性的前提 下，改进与简化顶棚包墙系统的设计，尽可能降低其阻力与金属重量也是30万、60万锅炉优 化设计中的一个重要项目。2　顶棚包墙系统的设计特点和要求2.1　平圩电厂锅炉回路的流量分配特性　　由于顶棚包墙系统一般是由数个平行回路串联而成，分析平行回路中流量分配特性对 设计顶棚包墙系统是很重要的。在由支回路1与2组成的平行回路中具有如下的关系式。ΔP1＝R1F1.851　　　(1)ΔP2＝R2F1.852　　　(2)∵　　　　　　　　　　　　　　　ΔP1＝ΔP2∴　　　　　　　　　　　　　　R1F1.851＝R2F1.852即　　(3)式中　F1，F2为支回路1，2中的蒸汽流量　　　R1，R2为支回路1，2的阻抗　　由式(3)可看出平行回路中各支回路的流量与其阻抗的1.85次方根成反比。2.2　回路阻抗的计算公式　　由有关的阻力计算公式可推算出各种管件的阻抗计算公式如下，对于管子：　　(4)　　对于导管、集箱与弯头：　　(5)　　对于大三通：　　(6)上述三式中：v－蒸汽比容　　　　　　n－回路中管子根数　　　　　　TEL－管子总有效长度，为管子长度与各局部阻力系数折算成当量长度之和 　　　　　　ID－管子内径　　　　　　k－三通阻力系数2.3　对单个回路质量流速和阻力的要求　　对于在上、下集箱间作单向流动的包墙管回路来说必须有足够的质量流速(即压降)， 来保证启动过程或低负荷中水动力的稳定性，即不发生停滞、倒流或流动方向的不稳定(多 值性)。对于在进出口集箱间作水平流动的顶棚管回路来说，过低的质量流速将导致启动 过 程中蒸汽流动的停滞。此外，还需保证各回路沿其出口集箱轴向流动分配的偏差不超过许可 值 ，此偏差值除了和ΔP(即质量流速)有关外，还和蒸汽在进出口集箱上的引入、引出的 方式和集箱直径的粗细有关，后两者将影响沿集箱轴向静压差的大小和静压场的分布规律。 　　按我国“水动力计算方法”标准的规定，对单向流动的墙式辐射过热器质量流速的推荐范围 为800～1 300 kg/(m2.s)。对于向上流动的回路，由于启动时蒸汽泡运动方向与流 动 方向一致，其质量流速可以采用下限。对于向下流动的回路，由于两者方向相反，则建议采 用上限。但根据国内外经验， 无论是向上或向下流动墙式过热器或包墙管，若其质量流速 ＞1 000 kg/(m2.s)时完全可以保证水动力的稳定性。3　国产引进型600 MW锅炉典型的顶棚包墙系统3.1　平圩电厂600 MW锅炉顶棚包墙系统，其流程系统见图1，属于三组平行回路的串 联系 统，水平低温过热器和经济器采用汽冷吊挂管支吊，系统比较复杂，总阻力达0.455 MPa ，顶棚包墙系统中的集箱与大三通也较多。

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