[实用新型]直流锅炉外部承压管道冷却过程中防止拉伤的新型大罩

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及直流锅炉外部承压管道冷却过程中防止拉伤的新型大罩。

背景技术

我国直流锅炉型式一般为：一或二次中间再热、单炉膛、前后墙对冲旋流、四角燃烧方式、尾部采用双烟道、平衡通风微负压、紧身布置、固态排渣、全钢构架悬吊结构Π型本生式直流锅炉。

锅炉的主汽系统以内置式启动分离器为界设计成双流程，从冷灰斗进口一直到中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙包含(拉伐尔管1与拉伐尔管2也称凝渣管)，经引入管引入启动分离器进行汽水分离，循环运行时从分离器分离出来的水进入储水罐后排往汽机排汽装置。进入直流运行时全部工质均通过汽水分离器进入顶棚管。水冷壁由螺旋管和垂直管构成，过热器由顶棚、包墙、中隔墙、低过、屏过、高过组成。由于该炉的特殊形势及直流炉特点，水由给水泵一次经过省煤器、水冷壁、过热器产生蒸汽送入汽轮机，这就决定了直流锅炉停运后水将静止不动不会像汽包炉那样形成汽包—下降管—水冷壁下集箱-水冷壁因受热而产生的自然循环将汽水系统各处均匀降温降压，全部是凭各个受热面自己进行散热，这样将产生冷却及散热快的率先进行收缩与无法冷却和散热慢的部件缓慢收缩两种情况。炉膛内承压部件在强制冷却情况下率先进行收缩，而炉膛外各联箱与穿墙管只能靠自由散热来降温并且这些管与联箱全部在炉膛外顶部一个密封的大罩内保温相当良好。这样在直流炉表现最为突出的是1、炉膛上部垂直管水冷壁与炉膛外部垂直管水冷壁之间的收缩应力2、炉膛上部屏过、高过与它们上部穿墙管收缩应力3、上部穿墙管与各个联箱之间收缩应力。在我国现在主流三大锅炉厂：东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂都存在这个问题。

现有的锅炉冷却方案：

1、控制启动分离器前的介质温度和水冷壁各部分金属降温速度不高于3℃ /min，各管金属温度偏差不高于50℃。

2、启动分离器前介质温度达180℃，启动引、送风机对炉膛进行通风冷却。

直流锅炉使用的金属材料性能及膨胀长度：

锅炉顶部大罩内主要承压部件使用金属材料

锅炉顶部大罩内主要承压部件使用金属材料的膨胀系数：

1、15CrMoG钢管(其他国家相近钢号)

2.12Cr1MoVG钢管

启动分离器独立设置在炉膛外散热空间大，当其入口介质温度达180℃时炉膛及炉顶大罩内温度仍在400℃以上，这样在强制冷却情况下炉膛内承压部件率先进行收缩，而炉膛外各联箱与穿墙管只能靠自由散热来降温，导致了炉膛内外金属管材收缩不均匀。以垂直管水冷壁出口集箱为例：一般长度在13000mm 到20000mm在400℃工作温度时膨胀200到300mm，这样在冷却时就要产生较大的收缩应力。

锅炉快速冷却引起的危害：

1、炉膛上部垂直管水冷壁与炉膛外部垂直管水冷壁之间因应力过大造成膛外部垂直管水冷壁与鳍片之间撕开。

2、炉膛上部屏过、高过与它们上部穿墙管收缩应力将穿墙管部位切向压弯甚至切断。

3、上部穿墙管与各个联箱之间收缩应力导致焊口开焊。

4、各个穿墙管在穿墙部位变形，机械强度下降，承受应力能力降低。

5、由于锅炉是全悬吊结构，由穿墙管通过焊接与上部联箱连接，承受全炉膛重量，由于各个穿墙管在穿墙部位变形导致锅炉安全系数下降。

6、正常运行时，各个变形、弯曲、开焊部位易泄漏，导致机组被迫停运，机组非停。

对于以上危害主要是锅炉降温过程中各承压部件降温不同导致产生收缩不均匀造成应力产生最终将以上金属部位拉伤，对此设计新型锅炉顶部密封大罩防止炉膛内外温差过大损伤承压部件。

实用新型内容

为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种直流锅炉外部承压管道冷却过程中防止拉伤的新型大罩。

新型大罩可以对使炉膛内外承压部件在快速冷却过程中，均匀收缩，没有产生应力以及拉伤，将停炉冷却时间缩短，具有抢修时间短、改造费用低、安全系数高，治理效果显著；并且在炉顶大罩内工作条件得到改善。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：