CN1234995C - 国产1025t/h单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种1025t/h国产单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式，即在维持原有单炉膛外形尺寸基础上将国产1025t/h单炉膛直流炉改造成控制循环炉；为锅炉改造专门设计的设备，包括水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5内螺纹水冷壁管、混合器、过热系统、再热器、省煤器、空气预热器，其特点在于舍去原单炉膛直流锅炉中的直流水冷壁系统，增设含有汽包、下降管、水冷壁管、炉水循环泵、下水包及节流圈组成的控制循环水冷壁循环系统。优点是提高了水冷壁的可靠性、满足电网调峰的要求，解决了原直流炉水冷壁经常泄漏影响发电量的隐患。

Description

国产1025t/h单炉膛直流炉 改造成控制循环炉的方式及设备

技术领域：

本发明涉及一种国产1025t/h单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式及设备，用于300MW发电机组上，属于电站锅炉技术领域。

背景技术：

与300MW发电机组相配套的原1025t/h单炉膛一次上升UP型直流锅炉，如图4所示，它包括水冷壁分隔下集箱1、φ22×5.5内螺纹水冷壁管2、混合器3；其汽水流程如图3所示，即给水经省煤器加热后进入直流水冷壁系统，一次通过加热、蒸发到水冷壁系统出口时已达到微过热蒸汽状态，再经过过热系统加热为过热蒸汽。直流锅炉的特点是加热、蒸发、过热受热面无固定分界线。

随着电网容量的不断增加，电网峰谷差矛盾日益突出，需要更多的机组参与调峰，对大容量机组也提出了相同的要求。希望机组不但能带基本负荷，而且能参于调峰运行。1025t/h单炉膛一次上升UP型直流锅炉在性能上存在着严重的缺陷，为了保证直流锅炉炉膛水冷壁的安全，必须保证水冷壁管内介质有足够的流量和流速，所以炉膛水冷壁管采用了φ22×5.5很小的管径。这种小管径水冷壁热敏感性很强，容易造成管壁温度偏高而超温，爆管，小管径刚性差，容易变形和损坏；另外，由于水冷壁管壁温较高，易发生水冷壁管高温腐蚀；尤其是锅炉负荷小于80％以下时，水动力工况恶化，水冷壁更容易发生超温、损坏，从而使锅炉无法参加调峰。

发明内容：

本发明的目的就是在维持原有单炉膛外形尺寸基础上将国产1025t/h单炉膛直流炉改造成控制循环炉，使锅炉能安全、经济地运行，并具有良好的调峰能力。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种国产1025t/h单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式及设备。

本发明所提供的一种国产单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式，其汽水流程为：

(1).给水经省煤器加热后进入汽包；

(2).汽包中的水顺序经下降管、炉水循环泵进入水冷壁的环形下水包，通过水冷壁管进口处的节流圈，向各水冷壁管(6)分配循环水流量；

(3).工质在水冷壁管中进行加热和蒸发过程；

(4).水冷壁管出口的汽水混合物进入汽包中进行汽、水分离；

(5).分离出的水和由省煤器加热后进入汽包的给水混合后再进入下降管中，形成炉水循环；

(6)分离出的蒸汽经过过热系统加热为过热蒸汽。

本发明为国产单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式而专门设计的设备，包括水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5内螺纹水冷壁管、混合器、过热系统、再热器、省煤器、空气预热器，其特点在于：

(1).舍去原单炉膛直流锅炉中的水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5mm内螺纹水冷壁管、混合器等原直流水冷壁系统；

(2).增设包含有汽包、下降管、水冷壁管、炉水循环泵、下水包及节流器的控制循环水冷壁循环系统：

a.在锅炉A排柱和B排柱间的上方增设汽包，炉膛四周置有水冷壁管，下方增设炉水循环泵、下水包、下水包内置有节流圈，节流圈与水冷壁管进口处联接，汽包与炉水循环泵由大直径下降管联接；

b.将φ22×5.5mm内螺纹水冷壁管改为φ45×6mm内螺纹水冷壁管，节距放大。

锅炉有多种循环方式，各种循环方式的原理均不相同，其结构布置也有较大的差异，因此，在国内外锅炉改造中均不改造循环方式，即原单炉膛直流锅炉改造仍保持直流方式，原汽包炉改造仍保持原汽包炉的循环方式，本发明却把直流方式改为汽包炉控制循环方式。

在控制循环锅炉中，汽包作为加热、蒸发与过热之间的分界点，炉水循环泵提供炉水循环所需的压头，这不但使炉水循环工作安全可靠，而且允许炉水系统有较高的循环流动阻力，可采用合适的循环倍率以增加循环水流量，因此可允许放大水冷壁管的直径。控制循环锅炉的每一根水冷壁管进口处根据炉膛热负荷和各根水冷壁管的吸热不同，装有不同直径的节流圈，调节分配各管内的循环水流量，因此与原单炉膛直流锅炉相比，控制循环锅炉的水冷壁水动力特性更加安全可靠，而且使锅炉加快了启停速度，最主要的是使锅炉负荷能够进行快速变化，满足电网调峰的要求。

本发明的优点是：提高了水冷壁的可靠性、满足电网调峰的要求，解决了原直流炉水冷壁经常泄漏影响发电量的隐患，改造后可减少损失约1400万元/每台.年。

附图说明：

图1为锅炉改造后汽水流程图；

图2为改造后的控制循环锅炉结构图；

图3为下水包及节流圈结构图；

图4为原单炉膛直流锅炉汽水流程图；

图5为原单炉膛直流锅炉结构图；

具体实施方式：

以电厂1025t/h锅炉改造为例：

如图5所示，为原单炉膛直流锅炉结构图，包括水冷壁分隔下集箱1、φ22×5.5内螺纹水冷壁管2、混合器3、过热系统10、再热器11、省煤器12、空气预热器13，锅炉∏型、露天布置，炉膛宽×深为13.035m×12.195m，后烟井深度为12m，炉顶标高为58.6m。水冷壁包括水冷壁分隔下集箱1、内螺纹水冷壁管2、混合器3；炉膛四周中辐射采用φ22×5.5内螺纹管，上辐射为φ25×6光管，节距均为35mm。过热器系统由炉顶过热器、包复过热器、低温过热器、分隔屏过热器、屏式过热器、高温过热器五级受热面和两级喷水减温装置组成。减温装置分别布置在分隔屏过热器进口端和屏式过热器的出口端。

如图2所示，为改造后的控制循环锅炉结构图，改造后的锅炉为单炉膛∏型布置，炉膛宽度为13.035m，深度为11.838m，炉顶标高仍为58.6m。

舍去原单炉膛直流锅炉中的水冷壁分隔下集箱1、内螺纹水冷壁管2、混合器3组成的原直流炉直流水冷壁系统；

增设汽包4、下降管5、水冷壁管6、炉水循环泵7、下水包8及节流圈9组成的控制循环水冷壁循环系统：

在锅炉A排柱和B排柱间的上方增设汽包4，炉膛四周置有水冷壁管6，下方增设炉水循环泵7、下水包8，如图3所示，下水包8内置有节流圈9，节流圈9与每根水冷壁管6进口处联接，汽包4与炉水循环泵7由大直径下降管5联接；

炉膛四周采用管子φ45×6mm节距为57mm的内螺纹水冷壁管6。

改造后的控制循环锅炉，如图1所示，其汽水流程为：

(1).给水经省煤器加热后进入汽包4；

(2).汽包4中的水顺序经下降管5、炉水循环泵7进入水冷壁的环形下水包8，通过水冷壁管6进口处的节流圈9，向各水冷壁管6分配循环水流量；

(3).工质在水冷壁管6中进行加热和蒸发过程；

(4).水冷壁管6出口的汽水混合物进入汽包4中进行汽、水分离；

(5).分离出的水和由省煤器加热后进入汽包4的给水混合后再进入下降管5中，形成炉水循环；

(6).分离出的蒸汽经过炉顶过热器、包复过热器、低温过热器、一回路、二回路分隔屏过热器、屏式过热器、高温过热器和两级喷水减温装置的过热系统加热为过热蒸汽。

Claims (2)

1.一种国产单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式，其汽水流程为：

(1).给水经省煤器加热后进入汽包(4)；

(2).汽包(4)中的水顺序经下降管(5)、炉水循环泵(7)进入水冷壁的环形下水包(8)，通过水冷壁管进口处的节流圈(9)，向各水冷壁管(6)分配循环水流量；

(3).工质在水冷壁管(6)中进行加热和蒸发过程；

(4).水冷壁管(6)出口的汽水混合物进入汽包(4)中进行汽、水分离；

(5).分离出的水和由省煤器加热后进入汽包(4)的给水混合后再进入下降管(5)中形成炉水循环；

(6).分离出的蒸汽经过过热系统加热为过热蒸汽。

2.一种使用权利要求1所述的国产单炉膛直流炉改造成控制循环炉的方式而专门设计的设备，包括水冷壁分隔下集箱(1)、φ22×5.5内螺纹水冷壁管(2)、混合器(3)、过热系统(10)、再热器(11)、省煤器(12)、空气预热器(13)，其特征在于：

(1).舍去原单炉膛直流锅炉中的水冷壁分隔下集箱(1)、φ22×5.5内螺纹水冷壁管(2)、混合器(3)原直流锅炉的直流水冷壁系统；

(2).增设汽包(4)、下降管(5)、水冷壁管(6)、炉水循环泵(7)、下水包(8)及节流圈(9)组成的控制循环的水冷壁循环系统：

a.在锅炉A排柱和B排柱间的上方增设汽包(4)，炉膛四周置有水冷壁管(6)，下方增设炉水循环泵(7)、下水包(8)、下水包(8)内置有节流圈(9)，节流圈(9)与水冷壁管(6)进口处联接，汽包(4)与炉水循环泵(7)由大直径下降管(5)联接；

b.将φ22×5.5mm内螺纹水冷壁管(2)改为φ45×6mm内螺纹水冷壁管(6)，节距放大。

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