CN117847510A - 一种内套筒支撑喷管固定结构及其安装方法和减温器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内套筒支撑喷管固定结构及其安装方法和减温器，一种内套筒支撑喷管固定结构，包括固定支撑结构和滑动导向支撑结构，所述固定支撑结构设置在靠近减温器喷嘴一端的内套筒和本体筒体之间，所述滑动导向支撑结构设置在远离减温器喷嘴另一端和中间位置的内套筒和本体筒体之间；本发明的有益效果是：固定支撑结构和滑动导向支撑结构设置在本体筒体内部，本体筒体无需开孔和焊接，减少减温器本体焊接裂纹等缺陷，避免泄漏，在未改变主体功能结构的前提下，提高了支撑结构的稳定性，便于安装，减温器内套筒的支撑结构充分考虑运行中热膨胀位移，增加了减温器运行过程内套筒的安全性和可靠性。

Description

一种内套筒支撑喷管固定结构及其安装方法和减温器

技术领域

本发明涉及减温器固定结构技术领域，尤其涉及一种内套筒支撑喷管固定结构及其安装方法和减温器。

背景技术

过热器和再热器是锅炉的重要组成部件，用于提高蒸汽的焓值，以提高电厂热力循环效率，过热器和再热器的减温器安装在锅炉管道上，通过喷水降温的方式改变过热器和再热器入口的蒸汽温度，从而控制出口的过热、再热的蒸汽温度。维持过热器和再热器出口蒸汽温度在允许范围内，使管壁温度不超过允许的工作温度，保护过热器、再热器。

目前在常规锅炉中经常采用的一种过热器和再热器的减温器内套筒支撑结构形式中，内套筒的支撑方式是利用支撑螺栓(若是支撑圆钢，则在本体筒体上只需开孔)在本体筒体上开螺纹孔并与本体筒体外侧盆形坡口密封焊接，实现对减温器内套筒一端固定另一端可轴向膨胀滑动。喷管末端也需在减温器本体相应位置开孔用定位螺栓定位，本体筒体外表面密封焊缝至少焊两遍；螺栓头部沉孔的焊接，要待四周密封焊好后再进行。在锅炉运行过程中炉膛内高温、高压、震动的工况环境下，这种支撑结构若有焊接缺陷，或热处理不到位，容易造成应力集中明显，易出现裂纹，甚至断裂或脱落等情况。

发明内容

为克服现有技术中存在的减温器内套筒支撑结构和喷管固定结构易有焊接缺陷，易应力集中，易出现裂纹，甚至断裂或脱落的问题，本发明提供了一种内套筒支撑喷管固定结构及其安装方法和减温器。

本发明公开一种内套筒支撑喷管固定结构，包括固定支撑结构和滑动导向支撑结构，所述固定支撑结构设置在靠近减温器喷嘴一端的内套筒和本体筒体之间，所述滑动导向支撑结构设置在远离减温器喷嘴另一端和中间位置的内套筒和本体筒体之间。

在此基础上，所述固定支撑结构包括至少3个支撑T形板和内套筒U形缺口，所述内套筒U形缺口均布在所述内套筒内侧壁环型截面圆周上，所述本体筒体内侧壁环型截面圆周上设有与所述内套筒U形缺口相对应的支撑T形板，所述支撑T形板一端连接本体筒体，另一端连接内套筒U形缺口。

在此基础上，所述滑动导向支撑结构采用导向块，所述导向块一端与内套筒外壁相连接，另一端的端面顶在本体筒体内侧壁上。

在此基础上，所述减温器喷嘴的喷管末端利用定位内置环及内置环前端锲型定位块与所述本体筒体内壁固定，所述定位内置环与喷管末端同轴配合。

在此基础上，远离减温器喷嘴另一端所述内套筒外侧套设有加强环。

在此基础上，所述内套筒内壁上设有衬板或垫片。

一种内套筒支撑喷管固定结构的安装方法，包括以下步骤：

步骤1：将导向块与内套筒外壁焊上，将加强环焊在内套筒尾端外壁上，再根据减温器本体末端的坡口内镗内径选用合适尺寸的导向块内套筒外壁上的加强环焊接焊牢；

步骤2：焊好导向块的内套筒，由本体筒体末端推进到位；

步骤3：将支撑T形板在本体筒体内壁上与内套筒上的内套筒U形缺口相对应位置焊接焊牢，支撑T形板穿过内套筒U形缺口与内套筒内壁上与带有U形缺口的衬板相对应位置焊接焊牢，定位找正内套筒后，将内套筒内壁上与带有U形缺口的衬板相焊牢固定；

步骤4：将定位内置环、内置环前端锲型定位块和本体筒体内壁面焊接，从而固定喷管末端。

一种减温器，包含前述的内套筒支撑喷管固定结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在靠近减温器喷嘴一端的内套筒和本体筒体之间设置固定支撑结构，远离减温器喷嘴另一端和中间位置的内套筒和本体筒体之间设置滑动导向支撑结构，固定支撑结构和滑动导向支撑结构设置在本体筒体内部，本体筒体无需开孔和焊接，减少减温器本体焊接裂纹等缺陷，避免泄漏，在未改变主体功能结构的前提下，提高了支撑结构的稳定性，便于安装，减温器内套筒的支撑结构充分考虑运行中热膨胀位移，增加了减温器运行过程内套筒的安全性和可靠性；

(2)减温器本体末端采用坡口内镗形式，防止本体壁厚有偏差进行尾端坡口加工，形成圆柱面，一是为了该处的导向块能更好的尺寸配合，有效防止内套筒的晃动，再是尾端坡口加工能有很好的光滑内壁便于内套筒的受热膨胀，形成滑动摩擦副；

(3)定位内置环和内置环前端锲型定位块根据减温器筒体固定端内镗尺寸加工成圆柱面，保证定位内置环和内置环前端锲型定位块与本体筒体内壁面啮合，定位内置环与喷管末端同轴配合，能使喷管末端在内置环内自由膨胀，最后将定位内置环、内置环前端锲型定位块和本体筒体内壁面焊接，从而固定喷管末端，使得喷管末端的定位精确，安装工艺简单，容易操作。

附图说明

图1是现有技术内套筒的支撑方式结构示意图；

图2是现有技术滑动支撑结构示意图；

图3是现有技术固定结构示意图；

图4是现有技术喷管末端的定位方式示意图；

图5是本发明固定结构示意图；

图6是本发明喷管末端的定位方式示意图；

图7是本发明喷管末端的定位方式另一视角示意图；

图8是图5C-C向示意图；

图9是图8a处放大结构示意图

图10是图5D-D向示意图；

图11是图5E-E向示意图；

图中：1、本体筒体，2、内套筒，3、盆形坡口，4、衬片，5、定位螺栓，6、硬质堆焊层，7、减温器喷嘴，8、支撑T形板，9、带有U形缺口的衬板，10、内套筒U形缺口，11、导向块，12、加强环，13、防脱落块，14、喷管末端，15、定位内置环，16、内置环前端锲型定位块。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1、图2、图3和图4，是目前在常规锅炉中经常采用的过热器和再热器的减温器内套筒支撑结构形式。

参考图1，是内套筒2的支撑方式是利用支撑螺栓5通过本体筒体1上的开螺纹孔，一端通过衬片4与内套筒2焊接连接，另一端与本体筒体1的筒体外侧盆形坡口3连接，最后密封焊接，形成固定支撑结构。

参考图2，是支撑螺栓5通过本体筒体1上的开螺纹孔，一端顶在内套筒2外侧壁上的硬质堆焊层6，另一端与本体筒体1的筒体外侧盆形坡口3连接，密封焊接，形成滑动支撑结构。

参考图4，喷管末端14的定位方式是利用定位螺栓5通过本体筒体1上相应位置开螺纹孔，用定位螺栓5从本体筒体1外侧通过螺纹孔旋进顶着喷管末端1而固定，最后密封焊接定位螺栓5，形成喷管固定结构。由于内套筒支撑螺栓5和喷管固定螺栓5均需在本体筒体上开螺纹孔并与本体筒体密封焊接，对于螺栓与本体筒体密封焊接有一定的工艺要求，本体筒体1外表面密封焊缝至少焊两遍；螺栓头部沉孔的焊接，要待四周密封焊好后再进行，在锅炉运行过程中炉膛内高温、高压、震动的工况环境下，这种支撑结构若有焊接缺陷，或热处理不到位，容易造成应力集中明显，易出现裂纹，甚至断裂或脱落等情况

为了克服这样的缺陷，本发明披露了一种内套筒支撑喷管固定结构，包括固定支撑结构和滑动导向支撑结构，固定支撑结构设置在靠近减温器喷嘴7一端的内套筒2和本体筒体1之间，滑动导向支撑结构设置在远离减温器喷嘴7另一端和中间位置的内套筒2和本体筒体1之间，滑动导向支撑结构在本实施例中设置两个，分别设置在筒体中间位置和远离减温器喷嘴7的另一端部。

在本实施例中，固定支撑结构包括4个支撑T形板8和内套筒U形缺口10，内套筒U形缺口10均布在内套筒2内侧壁环型截面圆周上，本体筒体1内侧壁环型截面圆周上设有与内套筒U形缺口10相对应的支撑T形板8，支撑T形板8一端连接本体筒体1，另一端连接内套筒U形缺口10。

滑动导向支撑结构采用导向块11，在本实施例中，导向块1采用四块，且均布设置，导向块11一端与内套筒2外壁相连接，另一端的端面顶在本体筒体1内侧壁上。

减温器喷嘴7的喷管末端14利用定位内置环15及内置环前端锲型定位块16与本体筒体1内壁固定，定位内置环15与喷管末端14同轴配合。

远离减温器喷嘴7另一端内套筒2外侧套设有加强环12。

内套筒2内壁上设有衬板或垫片，在本实施中，采用带有U形缺口的衬板9。

一种减温器，包含前述的内套筒支撑喷管固定结构。

以本体筒体内套筒/>的减温器为例说明本发明提供的固定支撑结构和可滑动导向支撑结构的安装方法。

一种内套筒支撑喷管固定结构的安装方法，包括以下步骤：

参考图8，为靠近减温器喷嘴7处的内套筒固定支撑结构，在本实施例中，环向圆周上均布4处固定连接结构，参考图10和图11，为远离减温器喷嘴7处的可滑动导向支撑结构，在本实施例中，每个截面环型圆周上均布4处。

步骤1：参考图5，可滑动支撑结构的安装方式是：根据减温器本体的实测内径选用合适尺寸的导向块11，参考图10，将导向块11与内套筒2外壁焊上，参考图11，将加强环12焊在内套筒2尾端外壁上，再根据减温器本体末端的坡口内镗内径选用合适尺寸的导向块11内套筒2外壁上的加强环12焊接焊牢，这里减温器本体末端采用坡口内镗形式是为了防止本体壁厚有偏差进行尾端坡口加工，形成圆柱面，一是为了该处的导向块11能更好的尺寸配合，有效防止内套筒2的晃动，再是尾端坡口加工能有很好的光滑内壁便于内套筒2的受热膨胀，形成滑动摩擦副，

步骤2：将焊好导向块11的内套筒2，由本体筒体1末端推进到位。

步骤3：固定支撑结构的安装方式：待将带有可滑动导向支撑结构的内套筒2推进到位后，参考图8，先将支撑T形板8在本体筒体1内壁上与内套筒2上的内套筒U形缺口10相对应位置焊接焊牢，支撑T形板8穿过内套筒U形缺口与10内套筒2内壁上与带有U形缺口的衬板9相对应位置焊接焊牢，定位找正内套筒2后，将内套筒2内壁上与带有U形缺口的衬板9相焊牢固定。可滑动导向支撑结构及固定支撑结构均安装完后，在内套筒2尾部一定距离的筒体内膛处内壁上再焊防脱落块13，以防止内套筒2在运行中脱落后移。

步骤4：参考图6和图7，喷管末端14固定结构的安装方式：由于本体筒体1壁厚原材料有偏差，需将减温器喷嘴7端内镗至喷管末端14处，定位内置环15和内置环前端锲型定位块16根据减温器筒体固定端内镗尺寸加工成圆柱面，保证定位内置环15和内置环前端锲型定位块16与本体筒体1内壁面啮合，定位内置环15与喷管末端14同轴配合，能使喷管末端14在内置环15内自由膨胀，最后将定位内置环15、内置环前端锲型定位块16和本体筒体1内壁面焊接，从而固定喷管末端14，定位精确，安装工艺简单，容易操作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”、“垫设”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：包括固定支撑结构和滑动导向支撑结构，所述固定支撑结构设置在靠近减温器喷嘴(7)一端的内套筒(2)和本体筒体(1)之间，所述滑动导向支撑结构设置在远离减温器喷嘴(7)另一端和中间位置的内套筒(2)和本体筒体(1)之间。

2.根据权利要求1所述的内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：所述固定支撑结构包括至少3个支撑T形板(8)和内套筒U形缺口(10)，所述内套筒U形缺口(10)均布在所述内套筒(2)内侧壁环型截面圆周上，所述本体筒体(1)内侧壁环型截面圆周上设有与所述内套筒U形缺口(10)相对应的支撑T形板(8)，所述支撑T形板(8)一端连接本体筒体(1)，另一端连接内套筒U形缺口(10)。

3.根据权利要求1所述的内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：所述滑动导向支撑结构采用导向块(11)，所述导向块(11)一端与内套筒(2)外壁相连接，另一端的端面顶在本体筒体(1)内侧壁上。

4.根据权利要求1所述的内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：所述减温器喷嘴(7)的喷管末端(14)利用定位内置环(15)及内置环前端锲型定位块(16)与所述本体筒体(1)内壁固定，所述定位内置环(15)与喷管末端(14)同轴配合。

5.根据权利要求1所述的内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：远离减温器喷嘴(7)另一端所述内套筒(2)外侧套设有加强环(12)。

6.根据权利要求1所述的内套筒支撑喷管固定结构，其特征在于：所述内套筒(2)内壁上设有衬板或垫片。

7.一种内套筒支撑喷管固定结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将导向块(11)与内套筒(2)外壁焊上，将加强环(12)焊在内套筒(2)尾端外壁上，再根据减温器本体末端的坡口内镗内径选用合适尺寸的导向块(11)内套筒(2)外壁上的加强环(12)焊接焊牢；

步骤2：焊好导向块(11)的内套筒(2)，由本体筒体(1)末端推进到位；

步骤3：将支撑T形板(8)在本体筒体(1)内壁上与内套筒(2)上的内套筒U形缺口(10相对应位置焊接焊牢，支撑T形板(8)穿过内套筒U形缺口与(10)内套筒(2)内壁上与带有U形缺口的衬板(9)相对应位置焊接焊牢，定位找正内套筒(2)后，将内套筒(2)内壁上与带有U形缺口的衬板(9)相焊牢固定；

步骤4：将定位内置环(15)、内置环前端锲型定位块(16)和本体筒体(1)内壁面焊接，从而固定喷管末端(14)。

8.一种减温器，其特征在于：包含权利要求1-6中任一项所述的内套筒支撑喷管固定结构。