CN102588947A - 350mw切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器及减温方法 - Google Patents

Abstract

350MW 切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器及减温方法。再热器系统中的减温器位于两级再热器之间，减温水温度与被减温的再热蒸汽间温差较高，热应力大，350MW切圆燃烧超临界锅炉再热蒸汽温度需要控制。本产品其组成包括：带有螺纹孔的筒身（1），在所述的筒身径向插入喷水管（2），所述的筒身内装有套在所述的喷水管外侧的内套筒（3），在所述的筒身外侧装有喷水管的外套管（6），在在所述的喷水管外套管内装有减温水喷头（8），所述的喷水管外套管连接冷却蒸汽入口管（9）。本发明用于350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器。

Description

350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器及减温方法

技术领域：

发明涉及一种用于锅炉领域；具体涉及一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器及减温方法。

背景技术：

再热器系统中的减温器位于两级再热器之间，减温水温度与被减温的再热蒸汽间温差较高，热应力大，350MW切圆燃烧超临界锅炉再热蒸汽温度需要控制。

发明内容：

发明的目的是提供一种各零件热膨胀无阻碍，相对位置稳定，喷水管工作稳定可靠的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器及减温方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其组成包括：筒身，在所述的筒身径向插入喷水管，所述的筒身内装有套在所述的喷水管外侧的内套筒，在所述的筒身外侧装有喷水管的外套管，在在所述的喷水管外套管内装有减温水喷头，所述的喷水管外套管连接冷却蒸汽入口管。

所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，所述的喷水管通过支撑导向板连接蒸汽冷却套管，所述的蒸汽冷却套管的下部的所述的筒身上具有喷水管底部支撑管，所述的喷水管外套管具有手孔柄，所述的筒身与所述的内套筒之间通过一组支撑螺钉连接固定定位，所述的筒身与所述的内套筒外径之间通过一组定位螺钉连接固定，所述的定位螺钉与所述的支撑螺钉均装有外套。

所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，在所述的喷水管底部支撑管与所述的蒸汽冷却套管之间具有加强衬套，在所述的喷水管外套管与所述的蒸汽冷却套管之间具有滑动导向块。

所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，所述的筒身规格为φ457×30，所述的筒身材料为高压无缝钢管15CrMoG。

一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温方法，将减温器布置在两级再热器之间的连接管上，位于连接管沿蒸汽流向的上游在喷水管与内套管之间，当超过设计温度的再热蒸汽流经减温器时，向减温器内喷水以降低管道内再热蒸汽的温度，再减温器筒身内衬有薄壁的内套筒，在筒身上开螺纹孔设置了一组定位螺钉及三组支撑螺钉，同时兼顾破坏卡门涡流再热蒸汽流经喷水管时产生的谐振作用；在喷水管外设置蒸汽冷却套管使冷却蒸汽的温度介于减温水温度与被减温的再热蒸汽温度中间，当冷却蒸汽从筒身外喷水管上的冷却蒸汽入口管接头进入喷水管与蒸汽冷却套管之间的空间，再从喷水管喷嘴处进入减温器，从喷水管路来的减温水压力较高，而再热蒸汽压力较低，减温水喷入再热蒸汽时有足够的压力流经旋流式喷嘴；喷水管及蒸汽冷却套管的一端固定，另一端定向滑动，释放因喷水温度变化而产生的胀差。

有益效果：

1.本发明为独立设计研制的，其规格形式独特，我公司可对其拥有完全的自主知识产权，该产品对我公司350MW超临界锅炉的市场开拓起到积极配合作用，具有良好的经济效益和市场潜值。经电厂试验运行证明本产品工作安全可靠，性能满足锅炉运行要求，达到了设计目的。

本发明规格形式独特，本产品工作安全可靠，性能满足锅炉运行要求，喷水雾化效果好，汽水混合均匀，调温效果良好，操作反应灵敏，滞后时间短，对下一级再热器受热面起到了良好的保护作用。

本发明的筒身无交变应力产生，减温器无共振产生，减温器内各零件热膨胀无阻碍，相对位置稳定，喷水管工作稳定可靠，解决了蒸汽与减温水温差过大而产生破坏性应力的难题，提高了减温器寿命，总体达到了设计目的。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的右视图。

附图3是附图1的A-A向视图。

附图4是附图1的B-B向视图。

附图5是附图1的C-C向视图。

附图6是附图1的D-D向视图。

附图7是附图1的E-E向视图。

具体实施方式：

实施例1：

一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其组成包括：带有螺纹孔的筒身1，在所述的筒身径向插入喷水管2，所述的筒身内装有套在所述的喷水管外侧的内套筒3，在所述的筒身外侧装有喷水管的外套管6，在在所述的喷水管外套管内装有减温水喷头8，所述的喷水管外套管连接冷却蒸汽入口管9。

实施例2：

实施例1所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，所述的喷水管连接喷水管支撑导向板4，所述的喷水管支撑导向板连接蒸汽冷却套管5，在所述的蒸汽冷却套管的下部位于所述的筒身外的部分装有喷水管底部支撑管7，所述的喷水管外套管连接手孔柄10。所述的筒身与所述的内套筒之间通过几组支撑螺钉11连接固定定位，所述的筒身与所述的内套筒外径之间通过一组定位螺钉12连接固定，所述的定位螺钉与所述的支撑螺钉均装有外套13。

实施例3：

实施例1所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，在所述的喷水管底部支撑管与所述的蒸汽冷却套管之间装有加强衬套14，在所述的喷水管外套管与所述的蒸汽冷却套管之间装有滑动导向块15。

实施例4：

实施例1或2或3所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，所述的筒身规格为φ457×30，所述的筒身材料为高压无缝钢管15CrMoG。

实施例5：

一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温方法，将减温器布置在两级再热器之间的连接管上，位于连接管沿蒸汽流向的上游在喷水管与内套管之间，当超过设计温度的再热蒸汽流经减温器时，在操纵人员的控制下向减温器内喷水以降低管道内再热蒸汽的温度，再减温器筒身内衬有薄壁的具有一定长度的内套筒，在筒身上开螺纹孔设置了一组定位螺钉及三组支撑螺钉，同时兼顾破坏卡门涡流再热蒸汽流经喷水管时产生的谐振作用；在喷水管外设置蒸汽冷却套管使冷却蒸汽的温度介于减温水温度与被减温的再热蒸汽温度中间，当冷却蒸汽从筒身外喷水管上的冷却蒸汽入口管接头进入喷水管与蒸汽冷却套管之间的空间，再从喷水管喷嘴处进入减温器，从喷水管路来的减温水压力较高，而再热蒸汽压力较低，减温水喷入再热蒸汽时有足够的压力流经旋流式喷嘴；喷水管及蒸汽冷却套管的一端固定，另一端定向滑动，释放因喷水温度变化而产生的胀差。

实施例6：

实施例5所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器的减温方法，筒身上设有喷水管的一端在前，装有内套筒的一端在后，在筒身上每隔一定距离开设一组螺纹孔，在筒身外侧每个螺纹孔处焊接有螺钉外套作为螺纹加强结构，共设置了一组定位螺钉及几组支撑螺钉固定内套筒，定位螺钉同时穿过筒身和内套筒筒身作为内套筒的固定端，支撑螺钉穿过筒身支撑在内套筒外壁，螺钉最外端与螺钉外套间焊接连接；喷水管从外部沿筒身直径方向插入减温器内部，喷水管外设置蒸汽冷却套管，两者间装有滑动导向块，喷水管内焊有减温水喷头，喷水管及蒸汽冷却套管采用一端固定，另一端定向滑动的固定方式，冷却蒸汽入口管端为固定点，采用筒身内内套筒多层套管结构，喷水管外套管焊接在减温器筒身上而喷水管焊接在喷水外套管上；喷水管及蒸汽冷却套管沿筒身直径方向横穿过减温器筒身，喷水管底部采用可沿喷水管轴向滑动的导向滑块固定结构，喷水管底部支撑管焊接在减温器筒身外侧，喷水管底部支撑管与加强衬环焊接在一起组成喷水管及蒸汽冷却套管的导向结构，把喷水管固定在筒身上。

实施例7：

实施例1所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，外形：该减温器为喷水减温器，采用规格为φ457×30，材料15CrMoG的高压无缝钢管为筒身，内衬规格为φ377×10，材料为12Cr1MoVG的钢管为内套筒，筒身与内套筒间采用一组（4枚）定位螺钉和三组（共12枚）支撑螺钉固定以保证相互间的位置及轴向的自由热膨胀，因该减温器筒身壁厚较薄，为确保定位螺钉与支撑螺钉固定的稳定性，在减温器筒身外焊有螺钉套管以延长导向螺纹的长度。在减温器上游方向，内套筒前布置有减温水喷水管，喷水管两端用焊接在减温器筒身上的外套管管接头及底部支撑管管接头、加强衬环固定作为支撑点，同时此结构中外套管接头也可有效避免筒身因喷水温度变化而在喷水管处产生的交变应力，避免筒身的热疲劳破坏。为降低减温水与被减温蒸汽间的温差，减温器喷水管外设有蒸汽冷却套管，外来的冷却蒸汽通过冷却蒸汽入口管接头进入喷水管与蒸汽冷却套管间，在喷水喷嘴处进入减温器内，喷水管喷嘴为旋流式喷嘴。喷水管与蒸汽冷却套管间、蒸汽冷却套管与外套管管接头间用可沿喷水管轴向滑动的喷水管支撑导向板支撑，保证沿喷水管与蒸汽冷却套管在轴线方向上的相互间的自由膨胀与相对位置稳定，同时也方便喷水管的抽芯检查与更换。为了方便减温器清污及检修，在减温器筒体上设置了手孔装置。

功能及工作过程：

该减温器布置在两级再热器之间的连接管上，位于连接管沿蒸汽流向的上游，喷水管端在前，内套管端在后，当超过设计温度的再热蒸汽流经减温器时，在操纵人员的控制下向减温器内喷水以降低管道内再热蒸汽的温度以此保护下一级再热器的安全，为避免喷水直接喷在筒身上产生热应力破坏筒身，再减温器筒身内衬有薄壁的具有一定长度的内套筒，为保证内套筒与筒身的相对位置并且不限制内套筒沿减温器轴向的自由热膨胀，在筒身上开螺纹孔设置了一组定位螺钉及三组支撑螺钉，此部分结构同时还要兼顾破坏卡门涡流（再热蒸汽流经喷水管时产生）谐振的作用。因减温水的温度与被减温的再热蒸汽温度相差巨大，如喷水管与再热蒸汽直接接触，将产生巨大的热应力，严重降低减温器的寿命，为解决此问题，在喷水管外设置蒸汽冷却套管，冷却蒸汽的温度介于减温水温度与被减温的再热蒸汽温度中间，冷却蒸汽从筒身外喷水管上的冷却蒸汽入口管接头进入喷水管与蒸汽冷却套管之间的空间，从喷水管喷嘴处进入减温器，此结构可在总温差不变的情况下，将较大的温差分成两个较小的温差并由不直接接触的两部结构分别承担，大大降低了热应力值，提高了减温器的使用寿命。因从喷水管路来的减温水压力较高，而再热蒸汽压力较低，减温水喷入再热蒸汽时有足够的压头，因此在喷嘴处选用喷水阻力较大、但喷水雾化效果良好的旋流式喷嘴。为改变喷水管的固有频率和受力状态，喷水管及蒸汽冷却套管采用一端固定，另一端定向滑动的固定方式，即喷水入口端为固定点，采用套管焊接结构，可有效避免筒体喷水管处因喷水而产生的交变应力，末端为可沿轴向滑动的导向固定结构，可释放因喷水温度变化而产生的胀差。

Claims (5)

1.一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其组成包括：筒身，其特征是：在所述的筒身径向插入喷水管，所述的筒身内装有套在所述的喷水管外侧的内套筒，在所述的筒身外侧装有喷水管的外套管，在所述的喷水管外套管内装有减温水喷头，所述的喷水管外套管连接冷却蒸汽入口管。

2.根据权利要求1所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其特征是：所述的喷水管通过支撑导向板连接蒸汽冷却套管，所述的蒸汽冷却套管的下部的所述的筒身上具有喷水管底部支撑管，所述的喷水管外套管具有手孔柄，所述的筒身与所述的内套筒之间通过一组支撑螺钉连接固定定位，所述的筒身与所述的内套筒外径之间通过一组定位螺钉连接固定，所述的定位螺钉与所述的支撑螺钉均装有外套。

3.根据权利要求2所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其特征是：在所述的喷水管底部支撑管与所述的蒸汽冷却套管之间具有加强衬套，在所述的喷水管外套管与所述的蒸汽冷却套管之间具有滑动导向块。

4.根据权利要求1或2或3所述的350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温器，其特征是：所述的筒身规格为φ457×30，所述的筒身材料为高压无缝钢管15CrMoG。

5.一种350MW切圆燃烧超临界锅炉再热器减温方法，其特征是：将减温器布置在两级再热器之间的连接管上，位于连接管沿蒸汽流向的上游在喷水管与内套管之间，当超过设计温度的再热蒸汽流经减温器时，向减温器内喷水以降低管道内再热蒸汽的温度，再减温器筒身内衬有薄壁的内套筒，在筒身上开螺纹孔设置了一组定位螺钉及三组支撑螺钉，同时兼顾破坏卡门涡流再热蒸汽流经喷水管时产生的谐振作用；在喷水管外设置蒸汽冷却套管使冷却蒸汽的温度介于减温水温度与被减温的再热蒸汽温度中间，当冷却蒸汽从筒身外喷水管上的冷却蒸汽入口管接头进入喷水管与蒸汽冷却套管之间的空间，再从喷水管喷嘴处进入减温器，从喷水管路来的减温水压力较高，而再热蒸汽压力较低，减温水喷入再热蒸汽时有足够的压力流经旋流式喷嘴；喷水管及蒸汽冷却套管的一端固定，另一端定向滑动，释放因喷水温度变化而产生的胀差。

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