CN106287789A - 超大型空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种超大型空气预热器。现有的最大型号的空气预热器为36号，其转子名义直径约为20米。当600MW及以上机组单列配置预热器时，为满足锅炉效率的要求，空气预热器转子直径将达到20米以上。现有的空气预热器选型计算程序无法计算，空气预热器本体结构需要重新进行强度设计。一种超大型空气预热器，其组成包括：空气预热器，所述的空气预热器的转子直径20米为基准，直径每增加0.5米，所述的空气预热器的型号增加一档，所述的空气预热器的转子直径最大为26米，所述的空气预热器采用48加96分仓形式的转子结构。本发明应用于锅炉预热器。

Description

超大型空气预热器

技术领域：

本发明涉及一种超大型空气预热器。

背景技术：

目前，随着我国火力发电锅炉配备的主要辅机的技术成熟度和运行可靠性的提高，国内5大电力集团正在逐步采用锅炉辅机的单列配置，以节约成本。即一台锅炉配备一台一次风机，一台送风机和一台引风机，相应的配置一台空气预热器。当600MW及以上机组单列配置预热器时，转子直径将达到20米以上，这已经超出现有空气预热器型号范围。因此需要开发超大型空气预热器，需要开发超大型预热器本体结构设计,需要研发超大型空气预热器计算程序，填补超大型预热器的技术空白。

现有的最大型号的空气预热器为36号，其转子名义直径约为20米。当600MW及以上机组单列配置预热器时，为满足锅炉效率的要求，空气预热器转子直径将达到20米以上。现有的空气预热器选型计算程序无法计算，空气预热器本体结构需要重新进行强度设计。

发明内容：

本发明的目的是提供一种超大型空气预热器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种超大型空气预热器，其组成包括：空气预热器，所述的空气预热器的转子直径20米为基准，直径每增加0.5米，所述的空气预热器的型号增加一档，所述的空气预热器的转子直径最大为26米，所述的空气预热器采用48加96分仓形式的转子结构，根据所述的空气预热器的型号确定通过所述的空气预热器的流通面积。

所述的超大型空气预热器，所述的空气预热器的冷端中心桁架采用新型变截面钢梁结构设计。

所述的超大型空气预热器，所述的空气预热器采用更高效的中心传动连接方式。

所述的超大型空气预热器的变截面钢梁的结构设计方法，该方法包括如下步骤：

首先建立冷端中心桁架计算模型，依据相关规范和要求建立约束条件，以降低自重、方便加工制作运输为目标进行优化，采用的软件以MATLAB为主，大型通用有限元软件ANSYS分析校核为辅。

用MATLAB对结构模型进行参数化建模，同时将优化步骤用MATLAB语言实现，此外，利用ANSYS参数化语言APDL对结构建模，用来校核优化结果。

通过验算在服役荷载下的强度、刚度和稳定性，估算安全余量、发现结构薄弱环节和设计不合理的地方，最终完成新型变截面钢梁结构设计。

所述的超大型空气预热器的选型计算程序的选用方法：

采用Visual Basic语言编写，利用温度场有限差分的计算方法，可实现对二分仓、三分仓和四分仓回转式空气预热器热力、阻力以及漏风率的计算。

本发明的有益效果：

1.本发明开发超大型空气预热器的本体结构，开发超大型空气预热器的计算程序，满足超大型空气预热器选型及结构设计要求，满足大型锅炉机组采用超大型空气预热器的技术要求，扩展了公司经营产品的序列，降低了金属重量，节约了成本。

附图说明：

附图1是超大型空气预热器冷端中心桁架变截面钢梁结构的示意图。

附图2是超大型空气预热器选型计算程序界面示意图。

附图3是超大型空气预热器转子结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种超大型空气预热器，其组成包括：空气预热器，所述的空气预热器的转子直径20米为基准，直径每增加0.5米，所述的空气预热器的型号增加一档，所述的空气预热器的转子直径最大为26米，所述的空气预热器采用48加96分仓形式的转子结构，根据所述的空气预热器的型号不同，确定通过所述的空气预热器的流通面积。

实施例2：

根据实施例1所述的超大型空气预热器，根据每一档通过所述的空气预热器的流通面积，编制出超大型空气预热器的选型计算程序。

实施例3：

根据实施例1或2所述的超大型空气预热器，所述的空气预热器的冷端中心桁架采用新型变截面钢梁结构设计。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的超大型空气预热器，根据所述的空气预热器的型号确定中心传动端轴材质、规格尺寸，采用更高效的中心传动连接方式。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的超大型空气预热器，所述的空气预热器的校核转子重量，选择支撑轴承型号，优化支撑轴承箱设计。

实施例6：

根据实施例1或2或3或4或5所述的超大型空气预热器的变截面钢梁的结构设计方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先建立冷端中心桁架计算模型，依据相关规范和要求建立约束条件，以降低自重、方便加工制作运输为目标进行优化，采用的软件以MATLAB为主，大型通用有限元软件ANSYS分析校核为辅。

（2）用MATLAB对结构模型进行参数化建模，同时将优化步骤用MATLAB语言实现，此外，利用ANSYS参数化语言APDL对结构建模，用来校核优化结果。

（3）通过验算在服役荷载下的强度、刚度和稳定性，估算安全余量、发现结构薄弱环节和设计不合理的地方，最终完成新型变截面钢梁结构设计。

实施例7：

根据实施例1或2或3或4或5或6所述的超大型空气预热器的选型计算程序的选用方法：采用Visual Basic语言编写，利用温度场有限差分的计算方法，可实现对二分仓、三分仓和四分仓回转式空气预热器热力、阻力以及漏风率的计算。

Claims (5)

1.一种超大型空气预热器，其组成包括：空气预热器，其特征是：所述的空气预热器的转子直径20米为基准，直径每增加0.5米，所述的空气预热器的型号增加一档，所述的空气预热器的转子直径最大为26米，所述的空气预热器采用48加96分仓形式的转子结构，根据所述的空气预热器的型号确定通过所述的空气预热器的流通面积。

2.根据权利要求1所述的超大型空气预热器，其特征是：所述的空气预热器的冷端中心桁架采用新型变截面钢梁结构设计。

3.根据权利要求1或2所述的超大型空气预热器，其特征是：所述的空气预热器采用更高效的中心传动连接方式。

4.根据权利要求1或2或3所述的超大型空气预热器的变截面钢梁的结构设计方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）首先建立冷端中心桁架计算模型，依据相关规范和要求建立约束条件，以降低自重、方便加工制作运输为目标进行优化，采用的软件以MATLAB为主，大型通用有限元软件ANSYS分析校核为辅;（2）用MATLAB对结构模型进行参数化建模，同时将优化步骤用MATLAB语言实现，此外，利用ANSYS参数化语言APDL对结构建模，用来校核优化结果;（3）通过验算在服役荷载下的强度、刚度和稳定性，估算安全余量、发现结构薄弱环节和设计不合理的地方，最终完成新型变截面钢梁结构设计。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的超大型空气预热器的选型计算程序的选用方法：其特征是：采用Visual Basic语言编写，利用温度场有限差分的计算方法，可实现对二分仓、三分仓和四分仓回转式空气预热器热力、阻力以及漏风率的计算。