国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进压桩机
国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进
国产引进型600MW锅炉过热器顶棚包墙系统的改进 2011年12月09日 来源: 分类号:TK223.32 文献标识码:B 文章编号:1001-2060(2000)02-0142-03The Improvement of a Boiler Superheater-roof Enclosure-wall System for an Imported Technology-based Domestic-made 600 MW BoilerYu Hong Qu Guobin Yuan Meiyan(Harbin Boiler Co. Ltd.)Abstract:A comparison was conducted of several versions of superheater-roof enclosure-wall system for a 600 MW boiler. On this basis proposed are some measures to decrease the steel consumption and flow resistance of the system as well as to ensure its operation reliability.Key words:boiler, roof enclosure-wall, superheater, flow resistance, improvement▲1 引言 现代大型电站锅炉的顶棚和尾部烟道均采用汽冷的膜 式壁系统,顶棚包墙系统的主要功能是改善锅炉的气密性和炉墙的工作条件,便于采用轻型 的绝热保温材料。顶棚包墙系统的吸热量和过热器总吸热量中只占很小的比例,如平圩电厂 600 MW锅炉只占5.34%,而其连接系统较复杂,其阻力却占过热器总阻力的1/3~1/4(约0 .46 MPa),其金属重量占过热器总重15%~17%(约431吨)。因此,如何在确保安全性的前提 下,改进与简化顶棚包墙系统的设计,尽可能降低其阻力与金属重量也是30万、60万锅炉优 化设计中的一个重要项目。2 顶棚包墙系统的设计特点和要求2.1 平圩电厂锅炉回路的流量分配特性 由于顶棚包墙系统一般是由数个平行回路串联而成,分析平行回路中流量分配特性对 设计顶棚包墙系统是很重要的。在由支回路1与2组成的平行回路中具有如下的关系式。ΔP1=R1F1.851 (1)ΔP2=R2F1.852 (2)∵ ΔP1=ΔP2∴ R1F1.851=R2F1.852即 (3)式中 F1,F2为支回路1,2中的蒸汽流量 R1,R2为支回路1,2的阻抗 由式(3)可看出平行回路中各支回路的流量与其阻抗的1.85次方根成反比。2.2 回路阻抗的计算公式 由有关的阻力计算公式可推算出各种管件的阻抗计算公式如下,对于管子: (4) 对于导管、集箱与弯头: (5) 对于大三通: (6)上述三式中:v-蒸汽比容 n-回路中管子根数 TEL-管子总有效长度,为管子长度与各局部阻力系数折算成当量长度之和 ID-管子内径 k-三通阻力系数2.3 对单个回路质量流速和阻力的要求 对于在上、下集箱间作单向流动的包墙管回路来说必须有足够的质量流速(即压降), 来保证启动过程或低负荷中水动力的稳定性,即不发生停滞、倒流或流动方向的不稳定(多 值性)。对于在进出口集箱间作水平流动的顶棚管回路来说,过低的质量流速将导致启动 过 程中蒸汽流动的停滞。此外,还需保证各回路沿其出口集箱轴向流动分配的偏差不超过许可 值 ,此偏差值除了和ΔP(即质量流速)有关外,还和蒸汽在进出口集箱上的引入、引出的 方式和集箱直径的粗细有关,后两者将影响沿集箱轴向静压差的大小和静压场的分布规律。 按我国“水动力计算方法”标准的规定,对单向流动的墙式辐射过热器质量流速的推荐范围 为800~1 300 kg/(m2.s)。对于向上流动的回路,由于启动时蒸汽泡运动方向与流 动 方向一致,其质量流速可以采用下限。对于向下流动的回路,由于两者方向相反,则建议采 用上限。但根据国内外经验, 无论是向上或向下流动墙式过热器或包墙管,若其质量流速 >1 000 kg/(m2.s)时完全可以保证水动力的稳定性。3 国产引进型600 MW锅炉典型的顶棚包墙系统3.1 平圩电厂600 MW锅炉顶棚包墙系统,其流程系统见图1,属于三组平行回路的串 联系 统,水平低温过热器和经济器采用汽冷吊挂管支吊,系统比较复杂,总阻力达0.455 MPa ,顶棚包墙系统中的集箱与大三通也较多。
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