CN104949150A - 一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构 - Google Patents

Abstract

一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，它涉及一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构。本发明为解决现有空气预热器管箱的管板与管箱侧护板在锅炉运行过程中膨胀不一致，产生的膨胀差大，所导致密封焊缝被撕裂的问题。附加管板与一个所述管板平行设置，多根换热管的一端由内向外依次插装在一个所述管板与附加管板上，多根换热管的一端与一个所述管板可拆卸连接，多根换热管的一端与附加管板固定连接，多根换热管的另一端插装在另一个所述管板上，多根换热管的另一端与另一个所述管板固定连接，附加管板的四周通过多个胀缩板与相邻的连通箱密封连接。本发明用于锅炉管式空气预热器。

Description

一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构

技术领域

本发明涉及一种锅炉管式空气预热器的连接结构，具体涉及一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构。

背景技术

300MW机组的锅炉，其空气预热器大多为管式空气预热器。锅炉参数越高，管式空气预热器外型尺寸越大，管箱长度8m的较为常见。空预器管箱的管板通过型钢框架直接与空预器连通箱焊接，空预器管箱与管箱侧护板及空气预热器连通箱形成一体，整体膨胀，经过锅炉的运行检验发现，侧护板与管箱管板之间的焊缝容易撕裂。通过结构分析找出其根源：

在锅炉运行时，管箱侧护板直接接触烟气，烟气温度约为300℃，侧护板金属壁温约等于烟气温度。换热管外壁受热烟气冲刷，换热管内是被加热的空气介质，管壁被管内低温空气介质冷却，因而换热管与侧护板存在温差。在锅炉运行时，换热管与侧护板之间的温差可达150℃，当管子长度为8m时，按常规碳钢材质计算，侧护板与管板产生的膨胀差约为15.6mm，在不同的空气预热器结构设计中，管箱长度可能更长，局部结构温差可能会更大，这样大的膨胀差无法由结构均衡吸收，产生的应力导致密封焊缝被撕裂。

发明内容

本发明为了解决现有空气预热器管箱的管板与管箱侧护板在锅炉运行过程中膨胀不一致，产生的膨胀差大，所导致密封焊缝被撕裂的问题，进而提出一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，它包括管箱、两个连通箱和多根换热管、管箱的两个侧面分别固接有一个连通箱，管箱包括两个管板、两个侧护板和四个空气预热器主柱，两个管板、两个侧护板和四个空气预热器主柱依次连接组成一个长方体形，两个管板平行设置，两个侧护板平行设置，多根换热管水平均布设置在管箱内，一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构还包括附加管板和多个胀缩板，附加管板与一个所述管板平行设置，多根换热管的一端由内向外依次插装在一个所述管板与附加管板上，多根换热管的一端与一个所述管板可拆卸连接，多根换热管的一端与附加管板固定连接，多根换热管的另一端插装在另一个所述管板上，多根换热管的另一端与另一个所述管板固定连接，附加管板的四周通过多个胀缩板与相邻的连通箱密封连接。

本发明的有益效果：本发明结构简单，通过在空气预热器的管箱的管板的外侧设置附加管板，换热管与管板为活动连接，空气预热器的换热管穿出管板与附加管板固定连接，因此，换热管与附加管板受热后会产生整体的自由膨胀。连通箱、空气预热器主柱、侧护板与管板为刚性连接，受热后会产生整体的自由膨胀，两个膨胀系统膨胀后产生的膨胀量差通过胀缩板吸收。从而避免了由于换热管与侧护板之间的膨胀差大而导致的密封焊缝撕裂情况的发生，降低了锅炉运行的维护成本，使得空气预热器的使用寿命延长了5～8年。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，它包括管箱、两个连通箱1和多根换热管5、管箱的两个侧面分别固接有一个连通箱1，管箱包括两个管板2、两个侧护板3和四个空气预热器主柱4，两个管板2、两个侧护板3和四个空气预热器主柱4依次连接组成一个立方体形，两个管板2平行设置，两个侧护板3平行设置，多根换热管5水平均布设置在管箱内，一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构还包括附加管板6和多个胀缩板7，附加管板6与一个所述管板2平行设置，多根换热管5的一端由内向外依次插装在一个所述管板2与附加管板6上，多根换热管5的一端与一个所述管板2可拆卸连接，多根换热管5的一端与附加管板6固定连接，多根换热管5的另一端插装在另一个所述管板2上，多根换热管5的另一端与另一个所述管板2固定连接，附加管板6的四周通过多个胀缩板7与相邻的连通箱1密封连接。

本实施方式中，另一个所述管板2、两个侧护板3和四个空气预热器主柱4之间为刚性连接，受热后会整体膨胀，多根换热管5与附加管板6之间刚性连接，受热后会产生整体膨胀，两个膨胀系统产生的膨胀差会通过多个胀缩板7吸收，从而避免了由于换热管5与侧护板3之间的膨胀量差大而导致的密封焊缝撕裂情况的发生，降低了锅炉运行的维护成本，使得空气预热器的使用寿命延长了5～8年。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述每个胀缩板7包括连接段7-1和胀缩段7-2，连接段7-1为L形板，胀缩段7-2为弧形板，L形板的短边与附加管板6密封连接，L形板的长边与弧形板的一端连接，弧形板的另一端与连通箱1连接。如此设置，通过胀缩板7的连接段7-1与附加管板6密封连接，从而保证由侧护板3、空气换热器主柱4和管板2组成的空间的密封，使得管板2不受外来空气和内部烟气温度差的影响而产生膨胀；通过胀缩板7的胀缩段7-2来吸收由多根换热管5和附加管板6整体膨胀而产生的膨胀量。其他组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述L形板的长边的长度D为120mm。如此设置，方便附加管板6与连通箱1之间的密封连接。其他组成与连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述弧形板的圆弧半径R为15mm。如此设置，当附加管板6和多根换热管5整体膨胀时，产生的膨胀量都能够由弧形板吸收，弧形板的圆弧半径设置为15mm，可以吸收的膨胀量为20～25mm,适应现在大型锅炉管式空气预热器的不同型号使用。其他组成与连接关系与具体实施方式二或三相同。

工作原理

本发明在工作时，附加管板6设置在连通箱1的空气进入侧，将多根换热管5的一端由内向外依次插装在一个所述管板2和附加管板6上，多根换热管5的一端与一个所述管板2可拆卸连接，多根换热管5的一端与附加管板6固定连接，多根换热管5的另一端由内向外依次插装在另一个所述管板2上，多根换热管5的另一端与另一个所述管板2固定连接，两个侧护板3、两个管板2和四个空气预热器主柱4组成一个封闭的长方体形的管箱，烟气在管箱内自上而下或自下而上流经锅炉尾部受热面，多根换热管5与两个侧护板3被加热，两个侧护板3、另一个所述管板2和四个空气预热器主柱4为刚性连接，受热后产生整体膨胀，多根换热管5与附加管板6刚性连接，受热后产生整体膨胀，两个膨胀系统的膨胀量差通过多个胀缩板7吸收。

每个胀缩板7包括连接段7-1和胀缩段7-2，连接段7-1的一端与附加管板6密封连接，连接段7-1的另一端与胀缩段7-2连接，胀缩段7-2为弧形板，弧形板的圆弧半径为15mm，锅炉在运行过程中，由于多根换热管5和侧护板3产生的膨胀伸缩，挤压弧形板，由于弧形板的自我伸缩性能，被挤压后的弧形板会恢复原状，可以吸收的最大膨胀量为20～25mm。从而避免了由于换热管5与侧护板3之间的膨胀差大而导致的密封焊缝撕裂情况的发生，降低了锅炉运行的维护成本，使得空气预热器的使用寿命延长了5～8年。

Claims (4)

1.一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，它包括管箱、两个连通箱(1)和多根换热管(5)、管箱的两个侧面分别固接有一个连通箱(1)，管箱包括两个管板(2)、两个侧护板(3)和四个空气预热器主柱(4)，两个管板(2)、两个侧护板(3)和四个空气预热器主柱(4)依次连接组成一个长方体形，两个管板(2)平行设置，两个侧护板(3)平行设置，多根换热管(5)水平均布设置在管箱内，其特征在于：一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构还包括附加管板(6)和多个胀缩板(7)，附加管板(6)与一个所述管板(2)平行设置，多根换热管(5)的一端由内向外依次插装在一个所述管板(2)与附加管板(6)上，多根换热管(5)的一端与一个所述管板(2)可拆卸连接，多根换热管(5)的一端与附加管板(6)固定连接，多根换热管(5)的另一端插装在另一个所述管板(2)上，多根换热管(5)的另一端与另一个所述管板(2)固定连接，附加管板(6)的四周通过多个胀缩板(7)与相邻的连通箱(1)密封连接。

2.根据权利要求1所述一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，其特征在于：每个胀缩板(7)包括连接段(7-1)和胀缩段(7-2)，连接段(7-1)为L形板，胀缩段(7-2)为弧形板，L形板的短边与附加管板(6)密封连接，L形板的长边与弧形板的一端连接，弧形板的另一端与连通箱(1)连接。

3.根据权利要求2所述一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，其特征在于：L形板的长边的长度D为120mm。

4.根据权利要求2或3所述一种锅炉管式空气预热器管箱与连通箱的连接结构，其特征在于：弧形板的圆弧半径R为15mm。