[发明专利]一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱

说明书

本发明公开了属于常规发电技术领域的一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱，包括联箱主体、薄壁管和同轴笛形管；主要是针对超临界锅炉水冷壁中间联箱负荷灵活运行时会引起垂直管屏水冷壁内部流量分配不均匀的问题，在联箱主体的内部增加一个通过同轴薄壁管与联箱主体相连的笛形管来均匀分配工质。本发明通过该笛形管均流装置来解决低负荷水冷壁中间联箱入口干度偏离设计干度时，中间联箱的流量分配不均匀性问题。通过使用该均流装置，超临界锅炉最低稳定工作负荷可以降到20～30％BMCR工况，保证水冷壁低负荷工作范围安全性。

技术领域

本发明属于常规发电技术领域，具体涉及一种适合于超临界锅炉低负荷灵活 性运行的中间联箱。

背景技术

随着风能和太阳能等可再生能源接入电网容量比例的不断提高，需要燃煤机 组深度参与电网调峰来平衡由于可再生能源的间歇性带来的负荷变化。各地电网 陆续出台了各种燃煤机组参与深度调峰的辅助服务规定。从国外发展来看，2017 年底欧洲的可再生能源发电量已经超过了燃煤机组的发电量，燃煤机组参与灵活 性运行成为不可逆转的趋势。

超临界锅炉是我国燃煤发电的主力机组，因此，提高超临界锅炉低负荷下的 灵活性运行能力，尤其是低负荷稳定工作能力是超临界锅炉灵活性运行必须解决 的问题。超临界锅炉低负荷工作能力主要包括两方面：第一，超临界锅炉低负荷 稳定燃烧能力；第二，超临界锅炉低负荷水动力安全运行能力。其中超临界锅炉 低负荷水动力安全运行能力主要牵涉到超临界水冷壁在低负荷下水冷壁的流量 分配问题，这影响着超临界锅炉在低负荷下水冷壁受热面的安全运行问题。尤其 是垂直布置的水冷壁区域，在低负荷下管内的质量流速降低，加上炉内热负荷分 布不均匀性的问题，水冷壁的安全工作问题尤其显著。

因而急需一种新型的中间联箱几何结构来解决超临界锅炉水冷壁低负荷下 管内流量分配不均匀引起的并联水冷壁管安全运行问题，保证超临界锅炉低负荷 长期运行下，垂直管段水冷壁的安全运行问题。

发明内容

针对背景技术所提到的问题，本发明提供了一种适合于超临界锅炉低负荷灵 活性运行的中间联箱，其特征在于，包括联箱主体、薄壁管和同轴笛形管；其中 联箱主体为一根水平设置的厚壁管形装置，引入管等间距竖直安装于联箱主体管 壁的上方，分支管水平安装于联箱主体管壁的两侧，且呈锯齿状交错设置；一侧 的分支管以每一根为一组，与引入管的位置一一对应；另一侧的分支管以每两根 为一组，安装于一根一侧分支管之间对应的位置上；每根分支管轴线与相对应引 入管轴线的夹角都为90度；

同轴笛形管的两端与联箱主体的两端面内侧焊接；同轴笛形管管壁的上下两 侧分别开有连接孔和笛形孔，且连接孔的位置与引入管一一对应，笛形孔的位置 与分支管一一对应；连接孔通过薄壁管与引入管相连，同轴笛形管通过薄壁管保 证与联箱主体的同轴；同轴笛形管的两端与联箱主体的两端面内侧焊接。

所述笛形孔和所述连接孔在周向上呈175度～185度夹角。

所述联箱主体的尺寸为φ219×60mm，长度范围10m～12m；引入管的尺寸为 φ38×6.5mm和分支管的尺寸为φ31.8×5.5mm。

所述笛形孔的直径与分支管的孔径相同。

所述同轴笛形管的壁厚为1～3mm，同轴笛形管的直径等于联箱主体内径的 1/2～2/3。

所述同轴笛形管与联箱主体围有一环形区域；工质在该环形区域充分均匀流 量后，由笛形孔流出。

所述薄壁管的一端与连接孔的连接处形状吻合且另一端为直管，薄壁管的两 端通过胀接与连接孔和引入管相连。

本发明的有益效果为：