锅炉钢结构

锅炉钢结构（精选9篇）

锅炉钢结构 篇1

由于钢结构框架有着自重较轻、工程造价较低、有效面积大且施工速度较快等的优势, 而在我国被普遍应用。但是目前国内还没有能够十分有效的解决锅炉钢结构整体稳定性的分析方法与设计, 破坏钢结构的一大主要原因就是丧失了框架的稳定, 因此在设计锅炉钢结构的框架中计算其稳定性是非常重要的一项环节。锅炉钢结构变化多样的布置形式与多种复杂的荷载条件使得想要设计出一个稳定的结构十分困难, 一个大型复杂的钢结构锅炉中可能会有数千个根杆件构成, 同时由于结构上要承受很多且很大的荷载数量, 加之繁多的荷载独立工况、组合工况以及多样化的结构构造形式。因此, 在设计钢框架结构时必须要考虑到整体的稳定性以及局部子结构或单位构件的稳定性, 而结构的整体稳定又不同于构件的稳定, 二者在表现方式上不同而内在却又有着十分复杂的关系。因此在实际的设计中, 一般都将两者互相影响的条件看作理想中的假定条件, 目前理论上已经有针对单个构件稳定性的一套成熟的分析方法了, 但是因为要分析构件之间相互的作用与几何、材料非线性对结构整体稳定性的影响比较困难, 同时结构整体的稳定性主要体现为构件失稳的相关性方面, 其中最不利的情况便是结构杆件先发生失稳, 与它直接相连的其他杆件可推迟其失稳现象, 所以, 结合稳定理论与钢结构设计来防止结构失稳, 同时充分挖掘潜力, 确定极限承载力, 并考虑构件的整体稳定与构件的局部稳定。目前要分析锅炉钢结构的整体情况, 通常是采取分析ANSYS软件中的两种屈曲情况来分析, 该研究者就ANSYS软件中的两种屈曲来进行着重研究, 从而分析整体锅炉钢结构的稳定性。

1 分析框架结构稳定的近似状态

目前要分析框架的弹性, 有许多种方法, 常用的有平衡法、转角位移法以及刚度矩阵法。单层单跨的屈曲荷载是其中最为简单的一种情况, 一般多采用平衡法来进行分析, 而且平衡法也只能用于这种简单情况的分析, 进行其他情况的分析时多采用转角位移法, 此方法必须要依据二阶分析要求, 将杆件变曲刚度受轴力影响的情况计算进去。合理的设计框架就必须使所有柱都在同时失稳, 只有这时的框架弹性才比较稳定, 框架结构的弹性稳定计算等同于计算的框架柱的弹性稳定, 也就是说框架中任意一柱所承受的弹性临界力与该柱在框架整体发生弹性失稳时承受的轴力是相同的, 所以, 当框架符合或者近似于所有柱同时失稳时的条件, 就可将对框架结构弹性稳定的分析当成框架柱的长度问题来计算。但是要计算框架的稳定又要按照其失稳模态来进行分析, 而框架结构的失稳模态又分为无侧移与有侧移两种, 当框架柱到达临界状态时, 同一节点相交的梁为该柱提供的约束变矩则会依据柱子线的刚度比分配到各个柱子上, 因此这时要考虑到连同该柱的横梁与柱的约束作用。在发生无侧移对称屈曲的情况时, 横梁两端转角的方向相反但大小却相同, 该柱转角的大小与方向和上下柱的远端转角都相同, 当发生有侧移反对称屈曲的情况时, 横梁两端的转角方向与大小都是相同的, 上下柱转角的大小与方向都相同。

2 ANSYS中的两种屈曲分析研究

2.1 钢架特征值屈曲分析研究

首先要考虑风荷载的水平作用, 让柱节点与梁中点上的垂直载为100KN。

此时, 特征值屈曲分析所得临界荷载, 如下:TIME/FREQ:280.53、280.98、282.16;LOAD STEP:1、1、1;SUBSTEP:1、2、2;CUMULATIVE:1、3、3

当施加的向荷载为100KN时, 就取得了上述第一阶模态的所得值, 与10KN乘积为28 000KN就是屈曲临界荷载。此时各阶屈曲模态中显示出的构架是对称失稳的。

2.2 钢架非线性屈曲状态研究

研究钢架非线性的屈曲状态时, 可将特征屈曲荷载看作给定荷载, 再以特征矢量屈曲为依据来行状, 在结构上施加初始缺陷和扰动荷载, 再通过临界荷载进行弧长法分析, 但是在实际的工程进行中, 要使一个模态分析行到结构临界的荷载点, 这时再计算非线性屈曲产生结构的安全系数。

而这时从模态分析图形中将不难发现, 柱FZ-4会最先发生失稳屈曲, 在47.5m顶点处的荷载-位移将从图中可以看出, 本构架的失稳形式是极值点失稳, 这时的非线性屈曲荷载为2*105KN。

3 结语

总而言之, 随着电力与冶金行业的不断发展, 锅炉钢架这种特殊的结构越来越广泛的被应用到了实际工程中, 通过利用ANSYS对框架进行力学方面的分析, 并依据分析结果来分析锅炉钢结构的整体稳定性。

参考文献

[1]刘小强.吴慧弼.高层钢框架的非线性响应分析[J].重庆建筑工程学院学报, 1992 (2) :10-23.

[2]周学军.陈鲁.曲慧.多高层钢结构支撑的布置方式对框架侧向刚度的影响[J].钢结构, 2003 (4) :51-54.

[3]陈绍蕃.钢结构稳定设计讲座.第五讲:兼承轴力与弯距的构件稳定[J].钢结构, 1992 (4) :32-34.

锅炉钢结构 篇2

指导教师:张永贵

为在学习专业课之前对所学专业有一个初步了解,学院和系里安排我们进行了为期两周的认识实习.我们先后参观了奥体中心,校动力中心,市煤气公司,热力公司,市晴纶厂和渤海铝业公司等单位的工业与民用供暖系统.通过参观我们对供暖系统的结构有了初步的了解,为专业课的学习打下了基础.一,民用采暖系统

1,市奥体中心

首先我们参观的是市奥体中心,这是一座能同时容纳3万人的体育场.该体育场建设的目的是作为XX年年奥运会的分会场,所以必须达到一定的环保要求.因此其采用的供暖设备为两台10吨的燃气(油)式锅炉.进入锅炉房的第一感觉就是干净,就好像进入锅炉房中的“星级宾馆”一样.这个锅炉房可以并排安放四台燃气锅炉(其中两台已安装到位),从市天然气管道中来的燃气和空气在进入锅炉前先充分混合,然后在锅炉内燃烧.最后只有燃烧后的空气剩余成分和生成的CO2气体排入大气.所以这套系统的锅炉部分干净,简洁,流畅.我们再来看一下她的水系统:从自来水管道进来的水先进入软化水设备,除去Ca2+,Mg2+等阳离子,再进入储水箱,然后是除氧设备和定压罐,经水泵后再进入锅炉.从锅炉出来的水经分水器送到不同用户.设备间中各种设备的布置非常明了,各种设备从右手边开始沿墙壁按系统流程排开,系统流程非常清晰,这样做既便于维护又便于管理.我们再看体育场内的散热器,由于场内人员流动性非常大,室内散热器没有使用暖器片,取而代之的为暖风机.这样就可以在短时间内迅速提高室内温度.下面是该系统的流程:

从上图中可以看出,燃气锅炉的供暖系统与燃煤的相比省去了许多设备.锅炉房布置形式:

2,校动力中心

校动力中心主要负责为新校区,家属区,教学区,学生公寓供暖.为了保证采暖的经济性和供暖量相平衡校动力中心采用四台燃煤式锅炉.在这里我们了解了燃煤式供暖系统的特点和与之配套的相关设备.进入动力中心首先看到的便是那高耸的烟囱,这座烟囱高80米,顶口直径2.5米,采用混凝土材料浇注而成.紧接着我们来到锅炉房与前述的燃气式锅炉房相比,这里到处散落着煤灰.锅炉房内并排安放着两台锅炉:一台为块装式,一台为散装式.由于学校在不断扩建,供暖需求也在不断增大,但是锅炉房的设计显然并未跟上学校扩建的步伐,系统布置的有些凌乱,自动化水平也较低.下面让我们以块装锅炉为例来认识一下这套系统,从锅炉出来的烟气进入省煤器,通过它给进入锅炉的低温水加热,紧接省煤器的为除尘器.校动力中心使用的为水击式除尘器,进入除尘器的烟气喷射到水面上时激起的水花把烟气中的尘埃吸附掉,在此之后烟气通过烟囱排入大气.水击式除尘器的除尘效率比较高,所以刚开始见到的烟囱没有黑烟冒出,这就是该供暖系统的烟系统.其水系统和前述燃气锅炉装置类似.系统流程如下:

为了解高层建筑的供暖系统,随后我们又来到世纪楼参观.由于是高层建筑,水在供暖立管里产生很大的静差,由于压强和低层建筑不同所以不能采用同一套系统供暖,而应设置单独的系统.在一般情况下,高层建筑的供暖系统可采用以下几种形式:

串联式:相隔一定楼层设置一设备层,给其上一定数目的楼层供暖;

并联式:在低层设置不同的设备给不同楼层供暖;

串并联混合式:在世纪楼的采暖系统中采用的是并联式.这套系统设在地下室.一到六层采用的是和低层建筑相同的系统供暖,七到二十一层使用独立系统供暖从而形成与外网独立的循环体系,其系统图如下:

3,民用采暖系统分析

民用建筑的供暖,按照人员流动性可以分为:人员流动性大的场所,人员固定的场所;按照建筑高度可分为:高层建筑和低层建筑等形式.根据不同的形式在室内换热器设置上:人员流动性大的场所应采用强制对流换热的方式,其优点为在短时间内即能达到较好的换热效果.对于人员较为固定的场所多采用自然对流式换热器,辐射式换热器;当然在超大型厂房内辐射式换热器也有使用.(注:地板辐射采暖)

对于高层建筑由于静差的不同应设置独立的系统.对于热源择要根据环保,经济性,可操控性,自动化程度以及成本等合理设计.二,工业供暖系统

对于工业供暖系统的了解是从市煤气公司开始的.煤气公司是以煤和水蒸气为原料生产水煤气的企业.为此该厂配备的是三台蒸汽式锅炉,其中两台6吨,一台10吨.在这里我们第一次见到了双层式锅炉房,其结构如下:

两台六吨锅炉安放在二层,十吨锅炉放在一层.这样做是为了便于管理,和机械化操控.由于生产工艺的需要,工业锅炉对水质要求非常高,进入锅炉的水不仅要除去Ca2+,Mg2+等阳离子,同时还要除去SO2-,Cl-等阴离子,即除盐过程,其系统流程如下:

在经过一系列物理,化学过程之后,水中含有的对设备有害的离子已基本除净.然而经过一段时间的使用后阴,阳离子交换器中的树脂已基本丧失除离子的能力,需要进行再生.由于生产需要大量蒸汽,设备所需的补水量也特别大.生产的连续性和安全性要求在锅炉的关键部位安装各种仪表,而这些仪表通过线路直接连到总控制室的控制台上,运行管理人员只需在控制室监测各种仪表,就能全面了解锅炉的运行状况.同时各系统中的关键设备必须有备用的.否则一旦出现事故,损失将是巨大的.在我们参观的三家企业(市煤气公司,市晴纶厂,渤海铝业公司)当中,市晴纶厂的锅炉不仅为生产供热,同时还带动两台6000KW的发电机组为生产供电.为了节约生产成本三家企业均使用煤作为燃料.通过对以上三家企业的参观我们认识到工业锅炉在经济性,安全性,工艺要求,自动化程度等方面的要求均高于民用锅炉.工业建筑的室内换热器则多采用暖风机形式.渤海铝业的锅炉房结构:

三,心得体会

通过为期两周的实习,使得我们对本专业所涵盖的领域有了初步的了解,对未来所从事的职业有了新的认识.同时也把以前所学的知识和实践结合了起来从而有了新的奋斗目标.在实习过程中我们参观了制冷,供热,空调,工业通风等系统,对设备和流程有了初步的印象,为以后专业课的学习打下了基础.四,建议

认识实习应该在大一或大二安排一次使同学们对专业有一个初步了解,以免在学习中对所学专业感到陌生.五,采暖系统中各关键设备功能和原理简介

锅炉钢结构 篇3

【关键词】超临界直流；启动系统；结构特点；控制方式；炉水循环泵；内置式

随着超临界火电技术的发展和商业化规模的应用，“节能减排、改善环境”已经成为未来火电发展的重要课题。提高机组的效率和环保性是非常重要的，而采用启动系统的直流炉不仅保证了设备的安全性，同时在提高机组效率和经济性方面也比较显著。目前，国产化超临界直流锅炉的启动系统一般可分为内置式和外置式两种。内置式启动系统又可分为扩容器式、疏水热交换式及循环泵式，对于带循环泵启动系统，就其布置形式有并联和串联两种。我厂#1、#2锅炉均采用带循环泵呈串联布置的启动系统，包括汽水分离器、循环泵、大气式扩容器、集水箱和暖管系统。此系统提高了水冷壁在低负荷下运行的可靠性和经济性以及机组对负荷变化的跟踪性能，本文将主要以带循环泵串联布置的内置式启动系统的结构特点和运行中的控制方式及其注意事项进行阐述。

1、我公司直流锅炉简介

大唐彬长发电厂Ⅰ期工程2X630MW超临界机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，采用单炉膛四角切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构、露天布置、∏型燃煤锅炉，型号SG-2084/25.4-M，是上海锅炉有限公司在吸收Alstom—Power Lnc.，USA公司超临界锅炉设计制造技术的基础上制造的，以确保机组的可用率和获得高的經济性。

2、带循环泵串联布置的内置式启动系统的结构特点和运行优势

2.1启动系统的作用和特点

2.1.1建立启动压力和启动流量，保证给水连续地通过省煤器和水冷壁，并保证水冷壁的足够冷却和水动力的稳定性。2.1.2回收锅炉启动初期排出的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽，实现工质和热量的回收。2.1.3固定蒸发受热面终点，实现汽水分离，从而使给水量调节、汽温调节和燃烧量调节相对独立，互不干扰。2.1.4根据需要还可设置保护再热器的汽轮机旁路系统，以此实现系统的快速、经济启动，简化启动操作。

2.2我公司直流炉启动系统的工作流程和主要组成

我公司Ⅰ期锅炉采用带循环泵的内置式分离器系统，在锅炉的启动及低负荷运行阶段，炉水循环泵确保了在锅炉达到最低直流负荷之前的炉膛水冷壁的安全性。在炉前沿宽度方向垂直布置2只汽水分离器，其进出口分别与水冷壁和炉顶过热器相连接。每个分离器筒身上方切向布置4根进口管接头，顶部布置有2根至炉顶过热器管接头，下部布置有一个疏水管接头，汽和水的引出方向应与汽水引入管的旋转方向相一致，以减少阻力。分离器内设有阻水装置和消旋器。分离器的设计参数应按全压设计，能适应变压运行锅炉快速负荷变化和频繁启停的要求。疏水扩容器的最高工作压力小于1.0MPa。

2.3汽水分离器作用

⑴组成循环回路，建立启动流量。⑵蒸汽进入过热器系统，分离出来的水通过启动系统进入扩容器，使分离出来水的质量和热量得以回收。⑶在启动时它能起到固定蒸发终点的作用，这样使汽温、给水量、燃料的调节成为互不干扰的独立部分。⑷在35%负荷以上运行时，分离器呈干态，也就是进入了纯直流运行。此时，分离器只起一个通道作用。⑸提供启动和运行工况下某些参数的自动控制和调节信号的信号源（即作为中间点温度）。

2.4炉水循环泵的运行特点

炉水循环泵属串联布置，有分离器下降管或锅炉给水管两路水源，因此在启动条件上满足分离器水位大于6米或省煤器入口流量大于680T/h任一即可。炉水循环泵首次启动前必须进行充水排气而且其操作要自下而上缓慢进行，直至把机内空气排干净为止。当机组负荷高于30%BMCR时，锅炉进入纯直流运行工况，循环泵可以停运，也可继续运行，待主汽流量稳步上升到937T/H时自动停运。在循环泵运行中，当对分离器压力过低、水位过低、入口静压头过低、省煤器入口流量过低<500T/h以及过冷水量（<17m3/h），较低时 ，循环泵入口汽化或冷却不良（电机腔室温度超过65℃）等不安全的运行工况，此时循环泵将跳闸，导致给水量过低，严重威胁水冷壁安全。

2.5带循环泵串联布置的内置式启动系统的特点

2.5.1带循环泵型和简单疏水扩容型启动系统的比较：⑴带泵的启动系统能够回收更多的热量，同时也可减少工质损失。⑵对于疏水型的启动过程，所有最小流量都在炉膛中被加热，没有蒸发成水蒸气的部分则携带着从炉膛吸收的热量被排到扩容器中。与此相反，带泵的启动系统由于很小的排放量，其热损失也很小，其启动过程的热损失大约为疏水型启动系统的3%。⑶在扩容器中，热量和水都被损失。当含有高热量的排放水进入扩容器后，在接近大气压力下转化为大量蒸汽和水的混合物被损失掉。而对于带泵的启动系统，所有的水都被回收了，其中包括在汽水膨胀期间排到扩容器中的水。⑷带泵的启动系统在启动的整个过程中能100%吸收疏水热量，可有效缩短冷太和温态启动时间。更适合于频繁启动、带循环负荷和两班制运行机组。

2.5.2循环泵和给水泵呈串联布置的启动系统具有以下优点：⑴进入循环泵的水来自分离器下降管或锅炉给水管或同时从这两者中来；⑵保证了各启动过程中泵的流量恒定；⑶锅炉给水的欠焓可增加循环泵的净吸压头；⑷当分离器由湿态转向干态时，疏水流量为零，可保证分离器平滑地从湿态转向干态，不用进行循环泵的关停操作。

3、启动运行过程和控制

3.1我公司启动系统的主要保护逻辑和参数意义：

3.1.1启动分离器出口蒸汽温度（即中间点温度）高超限（≥457℃ 2选，左右或）触发MFT；3.1.2省煤器入口流量低（≤600.2T/h 3取2）触发MFT；低（<500T/h）跳炉水泵；

3.1.3负荷小于30%且启动分离器水位高（≥14.5m 2选，左右或）触发MFT；3.1.4分离器水位：启动分离器总高度21米，总容积11立方米。水位控制最低2米，高14.5米MFT，即汽水膨胀时的最大缓冲容积仅6立方米。在冷态点炉时，汽水膨胀阶段发生在启动分离器压力0.5MPa以前，热态点炉发生在点火后。3.1.5中间点温升率和中间点过热度。中间点温升率给了运行人员提供控制过热汽温的方向及所使用手段的大小；中间点过热度给运行人员提供控制过热汽温的一个量化的概念；异常工况下，水煤比仅能作为控制中间点温度或过热汽温的一种参考，不能与正常运行水煤比值进行对比来作为调节的依据。

3.1.6过热器进水保护。取分割屏进口导汽管蒸汽温度与启动分离器出口温度差值形成DT，当分离器水位超过14.5米且此温差小于3℃并报警，则说明分割屏处可能进水。

3.2启动系统的运行过程和控制事项

3.2.1启动阶段：冷态启动时，先进行冷态清洗，水质合格后，关闭HWL閥。分离器水位正常后，启动循环泵（首次启动要电动排气），锅炉点火，进行热态清洗，通过炉水质量来确定是否升温升压。升温升压进行过程中，汽水分离器分离的水逐渐减少，在汽水分离器进口的水全部变为蒸汽时，汽水分离器为干态运行，此时锅炉进入直流运行状态，炉水循环泵停运，炉水泵出口调阀关闭，机组进入直流运行状态。

3.2.2启动阶段的控制方式：此阶段是以控制分离器水位和省前流量为主，即炉水循环泵出口调阀主要控制本生流量，其开度根据省煤器入口流量设定值与实际流量的偏差来调节，用分离器水位加以流量修正。

3.2.3启动阶段控制的注意事项：水位的调节要根据变化趋势缓慢调节，避免猛增猛减。水位的猛增猛减只会导致水位波动更大。在增加给水流量时，先提升给水泵转速，后开大给水调节阀；减小给水流量时，先关小给水调阀，后降低给水泵转速。

3.2.4启动阶段转直流运行阶段：随着蒸发量的增加，逐渐开大给水调门或增大给水泵转速，直到给水倒至主路运行。随着负荷增加.炉水泵和给水泵控制的给水流量稳定不变，当总燃料量的缓慢增加，分离器出口过热度的建立，以及分离器水位的消失，自然完成由湿态运行到干态运行的转变，即纯直流运行。机组负荷一般在180MW～210MW（这与汽温、汽压、真空等参数有关）左右即完成此方式的转变。

3.2.5转直流运行后的控制方式：机组进入直流状态，给水控制与汽温调节和启动阶段控制方式有明显不同，给水不再控制分离器水位.而是和燃料一起控制汽温。直流炉的水煤比参数是一个区别汽包炉的表征参数，值班员根据其变化可提前控制，从而保证过热器入口温度的稳定。

3.2.6转直流运行控制的注意事项：保持省前流量不变（一般在800t/h）左右，缓慢的继续增加燃料量，中间点过热度开始正向增大，就顺利的转态了。转直流后，锅炉由汽包调整特性转变为直流炉调整特性，此时要及时增加l台磨煤机，增加燃料量，尽快提高机组负荷，使燃料跟上负荷变化，防止频繁转换。

4、结论

超临界直流锅炉的启动系统在技术和功能上已逐步成熟，在启动控制的灵活性和锅炉运行以及启动系统的安全可靠性方面有了很大提升，也保证了大机组在启动阶段和低负荷运行的经济性，与其它启动系统相比，带炉水循环泵的技术优势十分明显，但应就其运行特点和控制策略仍需继续探索和优化。

作者简介

谈锅炉钢结构制造中的质量控制 篇4

1 材料要求

材料是各个生产中不容忽视的重点, 是确保结构质量的基础。在锅炉钢结构材料的选用中, 其主要是通过安全、可靠、合理和经济的原则为基础进行分析。钢材的选择既要确定所用钢材的钢号, 又要考虑锅炉在使用的过程中其力学性能和化学成分要求, 确保项目制造的质量和理性, 若是锅炉结构制造中材料选择的强度不够, 类型不合理等因素的影响, 容易造成锅炉钢结构力学性质的降低和荷载能力不足因素。

1.1 制造钢结构件的钢材和焊接材料均必须有材料质量证明书 (非原始质量证明书必须加盖经销单位的红章) 。

1.2 根据JB/T3375标准的要求。型号≥25#的工字钢和槽钢, 所有

的16Mn (345) 钢板, 用于制造板梁的翼板和腹板的钢板必须进行入厂复试验收。板梁一用钢板拼接而成的大梁, 常用的有Ⅰ、Ⅱ型结构的板梁。腹板即板梁中垂直位置的钢板, 翼板即板梁中水平位置的钢板。

1.3 所有的焊接材料均必须进行入厂复试验收。

1.4 需进行入厂验收的型号≥25的工字钢和槽钢, 所有的16Mn

(345) 钢材, 用于制造板梁的翼板和腹板的钢板必须将材检号移植到钢材上 (打钢印) 大于25#的型钢, 大于δ20钢板需复检报告, 注明炉批号与质保书一致。

2 拼接要求

制造钢结构的钢材应尽可能不要拼接, 如需拼接时应重点注意:

2.1 需拼接时, 应在下料前充分看清图纸, 认真排料, 保证拼接焊缝

之间的错开距离或拼接焊缝与相邻焊缝之间的错开距离符合标准的要求:错开距离应≥200。梁、柱或板梁上的拼接焊缝与托架或隔板的焊缝应错开, 错开距离应≥100。

2.2 型钢拼接部位必须装焊加强板, 加强板的规格尺寸应按照有关标准的要求进行, 加强板的装配位置应对称。

2.3 型钢的拼接部位应开坡口以利于焊透, 加强板的覆盖部位, 其

余部位应开型对称双面坡口 (坡口角度一般采用32.57±2.5) , 坡口气割面应修磨光滑。

2.4 钢板的拼接部位开型单面焊坡口, 采用气割成型的坡口应修磨光滑。

2.5 拼接 (包括装配和焊接) 应在梁柱组合前进行, 即型钢或板材单

独进行装配 (必要时可加装引, 收弧板) , 焊接并校正合格后再进行组合装配。从而可以减少焊接应力。

2.6 拼接应采用手工电弧焊的方法, 焊接材料应采用碱性焊条, 焊前应将待焊处的溶渣、油锈等污物清理干净。

2.7 型钢拼接并加装加强板时的焊接顺序:先焊型钢与加强板的定位焊, 再焊型钢拼接焊缝, 后焊加强板与型钢的角焊缝。

2.8 拼接焊缝影响其他零件装配时, 应将拼接焊缝磨平。

3 装配要求

3.1 装配前应确保型钢与钢板的扭曲度、旁弯度、直线度均已校正至符合标准要求。

3.2 装配前应将待焊处的油、锈等污物清理干净。

3.3 组合件中相邻零件上的拼接焊缝错开距离, 梁和柱的装配必须

在平台或等高定位架上进行, 同一梁或柱的两根型钢基准端面必须对齐。注意型钢长度, 允许拼接的接头数最短拼接长度。

3.4 装配时应将型钢可靠固定, 断面尺寸符合图纸和标准要求后装焊工艺支撑, 装焊工艺支撑后应再次测量断面尺寸。

3.5 装配时应确保间隙均匀, 不得用金属条或焊条填加到间隙中, 盖

板装配时应保证两边对称, 盖板与型钢应尽可能贴紧, 贴紧间隙应小于2 mm。

4 焊接要求

4.1 焊前应确保将待焊处的油、锈等污物清理干净。

4.2 选择合理的焊接方法:优先选择的顺序为:埋弧自动焊, CO2气

体保护焊、手工焊。选择正确的焊接材料, 特别要注意345材料所用的焊接材料。

4.3 选择合适的焊接工艺参数, 确保焊缝的熔深 (焊缝内在质量的一

个主要指标) , 保证钢架的强度。引、收弧处的弧坑应填满, 该封焊的部位一定要封焊。

5 校正要求

5.1 为保证梁和柱的外形尺寸和几何尺寸能符合图纸及国家标准

的要求, 应对原材料、经拼接好的型材和钢板、装焊好的构件主体及已焊好托架的半成品分别进行校正, 通过控制过程的外形尺寸来保证钢架的制造质量。

5.2 当采用火焰校正时, 钢材 (碳钢) 的加热温度不允许大于900

℃, 对于用Mn16材料制成的构件采用火焰校正时应严格控制加热温度, 其加热温度必须严格控制在720℃以下, 且在加热过程及冷却过程中不得与水接触, 更不允许用水浇方式来加快冷却速度。梁和柱校正后, 其扭曲度、旁弯度、直线度必须符合标准的要求。

6 端面加工要求

6.1 梁和柱的端面应采用端面铣进行加工, 端面的垂直度偏差应≤2mm。

6.2 装焊底板的立柱应先机加工需装配底板的一端, 以保证立柱与

底板之间的垂直度;待托架装焊好并校正结束后再铣加工另一端, 以控制立柱的总长和立柱的端面几何形状。对于分段出厂的立柱应按图纸要求开坡口, 坡口必须修磨光滑, 坡口角度偏差±2.5, 钝边偏差±1mm, 盖板与端面尺寸偏差0~4 mm。

结束语

锅炉钢结构质量控制是确保锅炉应用功能合理发挥的关键, 是一项较为复杂的控制过程。在工作的时候需要综合各种因素进行分析, 根据实际工作中所需要的各种参数进行对材料和制造工艺的管理。在现场进度控制方面应采取各项具体控制措施和注意的问题, 但只要有针对性的、切实有效的加工工艺, 充分利用本单位的加工实际经验, 同时在加工过程中做好每一道工序的质量检验工作, 把握住每一个质量控制点, 主要是对本文几个关键点的控制, 从而进行锅炉钢结构全面系统的质量控制。

摘要：近年来, 随着国家对电站建设投资力度不断提高, 电力机组容量的不断增大, 钢锅炉钢结构跨度及其质量要求也在相应增加。锅炉钢结构作为锅炉的重要组成部分, 其制造施工质量的高低好坏是影响锅炉使用性能和寿命的前提。所以在当前锅炉钢结构的制造中必须加大力度对钢结构制造的各个环节进行严格的质量控制。本文通过锅炉钢结构制造过程中质量进度的控制特点和难点分析, 阐述了当前锅炉钢结构制造中的各个需要注意的重点和难点措施, 从而进行全面系统的质量控制研究和探讨。

谈锅炉的密封结构 篇5

1 炉顶管的金属密封

国产300MW、600MW机组锅炉炉顶管的金属密封结构, 与引进的大型锅炉炉顶的密封方式基本一致。炉顶管前部区域是光管加焊分段鳍片, 这个区域的鳍片不相互焊接, 并有大量的穿墙管排。在炉顶管的后部区域是光管加焊连续鳍片, 这个区域的鳍片是相互焊接的, 而穿墙管排较少。炉顶管的密封采用光管加焊扁钢的膜式壁结构。沿着炉顶管的长度方向, 布置有几道垂直肋板 (也称高顶板) , 把炉顶分成几大块。肋板的位置和板厚由应力分析决定。这里的垂直肋板主要起着加固炉顶管 (能承受炉内的爆燃压力) 、吊挂炉顶和焊接内护板三个作用。在穿墙区域内都装有穿墙管密封罩 (也称高冠式密封罩) , 在没有穿墙管的区域内都设置了炉顶内护板 (也称折边板或船形板) , 所以整个炉顶是用穿墙管密封罩、内护板和各管排相互交接处的密封结构, 构成了炉顶管整体的金属密封。

炉顶尾部区域也有吊挂管穿出, 是直接从炉顶管鳍片中穿出的, 吊挂管上的梳形套直接与鳍片相焊, 结构简单, 密封可靠。然而, 引进前苏联210MW和500MW机组锅炉炉顶穿墙管的密封结构, 与上述有所不同。因为锅炉未设立膨胀中心, 所以也未对各种过热器管排的穿墙部位采取柔性结构, 而是设计了金属密封箱, 箱内填充了厚200m m的传统硅藻土绝热浇注料, 密封盖与管壁之间不是焊封, 而是卡封。显而易见, 它的密封性能就不如前面所述的柔性密封严密。

2 炉顶棚的热密封

大型锅炉的炉顶棚上, 几乎都安装了敷设有绝热层的钢结构大罩壳, 而且它将炉顶上的所有的载热体和汽包大部分全部封闭起来。其中除高温过热器和再热器的联箱、管排以及引出管道需要敷设保温层外, 其余载热体都不保温, 使汽包、炉顶管、水冷壁和包墙管的联箱管排及它们的连接管道等都呈裸露状态。在大罩壳内外散热密度平衡的情况下, 整个大罩壳内保持其设计温度为400℃左右, 不超过430℃, 起到对炉顶棚的热密封作用, 因此把大罩壳称为“热密封罩”是十分恰当的。它不仅是为了炉顶棚整洁、美观和防止雨雪的侵袭, 而且具有以下更主要的功能:

首先, 简化炉顶上部分众多管系的保温结构, 减少散热损失。其次, 保持罩内各载热体与密封构件受热均匀, 温度相接近, 减少温差, 改善热应力条件, 从而延长密封构件的寿命。第三, 有利于炉顶棚范围内受压管系事故后的检修处理。并能很容易地检查到密封构件的工作状况, 为锅炉大、小修创造了修补或更换的方便条件。

2.1 炉顶大面积处的裂缝、冒口的原因主要

顶棚大面积的混凝土整体浇注不合理, 当浇注的混凝土受热后, 在高温状态下热膨胀至最大, 当温度降低后又收缩, 在这种收缩与膨胀交替过程中, 混凝土会开裂, 于是一个整体的混凝土会分裂成若干板块。在裂缝之间就有了高温烟灰与空气的流动与冲刷, 炉膛漏风系数增大, 当炉膛的正压加大的同时, 高温烟灰更严重冲刷并扩大各板块之间的裂缝, 于是在炉膛内的火焰与烟灰的日益冲刷下, 裂缝之间的小块会脱落掉下, 形成大的裂口, 造成炉顶裂缝、冒口的现象。形成的裂缝、冒口在运行中或短期内是很难修复的。

顶棚与前墙、侧墙之间的裂缝主要原因是因两者这间的相对位移造成的, 因顶棚层是架于顶棚管上的, 在冷态时, 两者紧密相连, 但当锅炉运行时, 各部件温度升高, 因各部件材料不同, 其膨胀系数也不同, 使得各部件的膨胀也不同, 而产生相对位移。因而顶棚管往上位移量比前墙、侧墙等立墙的向上的位移要大。而是在其搭接这一薄弱之处就会产生裂缝。简单的石棉绳迷宫设置解决不了这种热膨胀相对位移的补偿问题, 因石棉绳的回弹能力差, 其补偿有限, 且在高温状态下易脆化, 因而这种现象在锅炉运行中是一个最易出现又最棘手的问题。

但是, 当前对容量300M W及以上机组锅炉炉顶的密封处理不当, 即发现在泄漏的情况下, 有的电厂不是从重视金属密封的有效功能出发, 加强焊接质量的检查和履行严密性试验等规定加以完善化, 而是在内护板上, 再浇制一层耐火层或粘贴硅酸铝棉毡, 用炉墙材料搞二次密封。这样, 必然会造成:违背了原设计意图, 治表不治本;增加了炉顶管的荷重;不利于金属密封构件的膨胀, 影响其工作寿命。因此, 这种措施是不可取的。当然, 热密封罩本身也必须保证其严密性和绝热性, 使它真正能起到应有的作用。

同时在生产运行中我们也对锅炉的启、停操作步骤和保养方法等方面也作了严格的规定, 尤其锅炉炉顶密封与保温是个很重要的问题, 它关系到锅炉机组的经济运行和安全文明生产, 不应忽视。

2.2 结论

综上所述, 造成炉顶泄漏、热损失大的原因主要是保温密封结构的设计不合理, 传统的施工工艺难以补偿和适应锅炉运行中所造成的炉顶泄漏问题。而保温与密封是两个紧密相边的问题, 要保温就必须有良好的密封结构作保障, 因有裂缝就有对流, 有对流就有热量传递。要解决炉顶密封问题, 不仅要掌握热力学的原理, 采用合理的密封与补偿结构, 而且还要有严格、良好的施工工艺来保证。

摘要：大型锅炉膜式壁的应用, 确实解决了锅炉大面积的气密性问题。但是, 锅炉的受热面不可能全是平壁膜式壁, 整个水循环系统、过热蒸汽系统都有大量的穿墙管穿过膜式壁。因此, 穿墙管部位的双向管排膨胀密封的处理, 就成为锅炉密封的关键。锅炉顶棚又是这些穿墙管最集中的区域。实践证明, 只有采用金属构件密封的方式, 才能有效地解决密封问题。本文就锅炉炉顶密封结构谈一下自己的看法。

关键词：锅炉,金属密封,热密封

参考文献

[1]赵亚兰.谈锅炉炉顶管的金属密封.锅炉构造.2009年.[1]赵亚兰.谈锅炉炉顶管的金属密封.锅炉构造.2009年.

锅炉钢结构 篇6

关键词：锅炉钢结构,生产工序,产品质量控制

锅炉钢结构主要由型钢和钢板制成的钢梁、钢柱等构件组成, 各构件之间通常采用焊缝连接或螺栓连接的方式连接成套作为电厂锅炉设备的的主要承力联接部件, 是电站设备的主要组成部分。锅炉钢结构产品的质量, 对电站设备的安装、调试及安全运行有着重要的影响。

本文主要从原材料采购、焊接操作以及火焰校正三个工序的具体实施上说明要在产品生产制作过程中有效地控制产品质量需着重关注的几个要点。

首先, 锅炉钢结构的制作, 所采购原材料的质量至关重要, 钢材具有韧性好, 可有较大变形, 能很好地承受动力荷载;生产工期短, 加工工业化程度高, 可进行机械化程度高的专业化生产等的优点[1], 然而上述的这些优点都是在要保证钢材质量的基本前提下才能实现的。然而部分生产现场的钢材采购情况却让人担忧, 近些年有些供应商为了降低成本, 选择了非正规的渠道进行采购, 向生产厂家供应的原材出现了部分钢材性能及化学成分与标定的钢号不符, 甚至钢材局部出现了重皮、夹层等问题, 还有个别的钢材供应单位甚至弄虚作假, 使用个别正规的钢材批号, 通过涂改其进货数量的方式, 来掩盖其他的劣质钢材, 并把正规合格的钢材与其它劣质材料混淆在一起向生产厂家供货。使用这样的原材制造的钢结构产品其使用性能达不到图纸设计的强度要求, 仅可蒙混一时, 在后续的建设环节上往往会产生各种各样的问题, 包括现场安装方面的问题以及产品服役期间安全性方面问题的。当然我们也不能说就要盲目的选择质量等级最高的材料进行采购, 但选择钢材一定要严格执行设计图纸的技术要求, 那么作为钢结构生产厂家又如何来保证这一点呢?首先生产厂家应严格按照ISO9002标准体系的要求对材料供应商进行评审, 评出合格供方;其次, 在原材料进场后不同批次不同炉号的材料都要检查核对材料质量证明书、材料试验报告, 并按规定要求抽样复查;并且原材入场验收合格后, 所有材料都要进行原始材质标识的移植, 以防止在以后的使用中材质混淆。在生产中只有保证了生产原材料的力学性能, 制造出来的产品其质量才有保障。

其次, 在保证产品质量的生产控制过程中, 一个关键的控制工序就是对焊接操作的严格控制。控制焊接质量, 首先应对焊工资格明确要求, 进行点焊操作和施焊操作的焊工必须要求持证上岗, 焊工所持有的焊工证合格项目应与其所进行的焊接作业项目相符合。其次, 在对工件施焊前, 应做到焊前先清理, 确保将待焊处的油、锈、氧化皮等污物清理干净;当采用需气体保护的焊接方法时, 要确保保护气体的供给充足, 一定要杜绝违反焊接操作规程的野蛮施工行为, 如在保护气体供给不足或已经没有保护气体供给的情况下, 为了抢进度或图省事等的原因仍然不管不顾继续施焊, 会造成焊缝出现连续的或成大片的群孔等危害严重的缺陷。

最后, 在工件施焊完成后, 需对有要求的焊缝进行无损检测, 这是保证产品焊接质量的重要环节。焊缝缺陷分为表面缺陷和内部缺陷。常用的钢结构无损检测方法有超声检测和磁粉检测。无损检测方法中的超声检测通常只是针对内部缺陷进行检测, 而对于表面缺陷中危害性最大的缺陷如裂纹, 磁粉检测才是最有效的手段, 因此要保证钢结构焊缝质量的一个重要条件是使用正规有效的无损检测方法检查重要部位的焊缝。然而在实际生产中, 磁粉检测的重要性却没有得到足够的重视, 很多人都认为如果一条焊缝已经进行了超声检测就可以了, 没有必要再做一遍磁粉检测了, 其实从专业的角度来讲, 超声检测范围只限于焊缝的内部, 而对于焊缝表面的缺陷, 如:对焊缝危害性最大的缺陷———裂纹, 就需用磁粉检测等表面检测手段才能够有效检出。因此, 磁粉检测手段在实践应用中应当被赋予同超声检测相当的重要地位;同时, 要得到一个真实有效的检测合格结果, 在现场的操作环节这样一个问题也不容忽视, 那就是对于磁粉检测时机的安排:第一, 磁粉检测应该安排在所有的下料、切割、焊接、修磨加工工序完成之后进行, 如果将磁粉探伤工序安排在修磨和补焊操作之前进行, 或在磁粉检测合格后, 再对工件进行补焊、修磨等操作时, 在补焊、修磨完成后须重新对工件进行磁粉探伤;第二, 对于有延迟裂纹倾向的材料, 磁粉检测应根据要求至少在焊接完成24h后进行[2]。如在宁夏中卫某电厂钢结构项目的生产制造过程中, 一件钢梁因为在磁粉检测时没有满足检测时机安排的要求, 第一次100%的检测完成后, 在第二次业主进行的磁粉检测抽检中, 其部分肋板的端部又出现了裂纹。实践证明, 磁粉检测时机对于检测结果的真实有效性十分重要。

在产品焊接成型后, 下一个工序通常要对焊接好的工件进行火焰校正, 以保证产品的长宽尺寸、几何形状及位置尺寸等参数达到合格要求。当采用局部加热方法矫形时, 其加热区温度应控制在800℃以下[3], 且在加热后冷却的过程中, 低合金结构钢不允许用冷水浇的方式加快冷却速度[4], 因为这样会对钢材产生淬火效应, 促使钢中的奥氏体向马氏体转变, 产生脆硬组织, 使钢材硬度和强度增加, 使塑性和韧性变差, 钢材的性能将达不到设计的要求。这是因为, 淬火就是将钢加热到Ac1或Ac3以上30~50℃, 保温一定时间, 然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火后的组织为不稳定的淬火马氏体和残余奥氏体, 内应力增加, 会引起工件的变形和开裂[5]。因此对于低合金结构钢材质的工件, 如我们常用到的Q345B等材质, 在采用局部加热的方法矫形时, 是绝不允许用水浇来加速冷却的, 否则将造成产品品质下降, 在之后的安装、运行中产生安全隐患。

锅炉钢结构产品的生产过程往往要经历至少二十多道的工序, 每一道工序的交接都是质量控制的节点, 这其中的产品质量控制过程是复杂而琐屑的, 在产品生产中只有真正树立质量就是生命的意识形态, 才能够切实有效地完成每一道工序的质量控制工作, 使整个工序交接系统发挥效力, 在各个工序都达到质量合格, 才能完成最终产品的合格。因此, 只有逐个落实每一道工序的质量标准要求, 才能够达到通过生产过程质量控制来全面提升锅炉钢结构产品质量的目标。

参考文献

[1]戴国欣.钢结构 (第3版) [M].武汉理工大学出版社, 2007.

[2]JB/T4730.4-2005承压设备无损检测第4部分:磁粉检测[S].2005.

[3]DL/T678-1999电站钢结构焊接通用技术条件[S].1999.

[4]DG1109-2006锅炉栓焊钢结构制造[S].2006.

锅炉钢结构 篇7

稠油热采是目前世界上开采稠油的最有效的方法, 油田燃油 (气) 注汽锅炉是油田开采稠油的专用注汽设备。它是利用所生产的高温高压湿蒸汽注入油层, 加热油层中的原油以降低稠油的粘度, 从而增加稠油的流动性, 能够大幅度地提高稠油的采收率。因此, 它被广泛应用在我国各油田稠油及超特稠油的开采中, 是稠油开采的核心设备。

燃油 (气) 注汽锅炉是专为高质高粘度的稠油注入蒸汽的锅炉, 它主要是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成的, 通常将其结构概括为“三大段 (辐射、对流、过渡) ;三大系统 (水汽、燃烧、自控) ;若干小器 (加热、分离、过滤等) ;三大辅机 (供水泵、燃烧器及空压机) 。”燃油 (气) 注汽锅炉利用燃料燃烧产生的热能, 将水汽化, 产生高温、高压、蒸汽湿度大于20%的湿饱和蒸汽, 注入并加热油层, 从而降低稠油的粘度, 便于开采。

2 本体结构说明

燃油 (气) 注汽锅炉主要是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成的。锅炉本体是注汽锅炉的骨架, 它是由辐射段、对流段、过渡段和水换热器组成。锅炉辅助设备是保证锅炉本体正常运行所必需的附属设备。它分别组成了锅炉的汽—水系统、燃烧系统、燃油系统、燃油雾化系统、取样冷却系统、燃气系统和自动控制系统。主要本体结构分为:

2.1 辐射段

辐射段是注汽锅炉的主要受热面, 将水汽化, 产生具有一定压力和温度的蒸汽。它是由钢板卷制而成的多节组焊的圆筒结构, 内衬硅酸铝耐火纤维以保护辐射段外壳, 避免炉内热量外散, 向炉管反射热量, 减少散热损失, 正常运行时外壁表面平均温度小于80℃。

2.2 对流段

对流段是注汽锅炉的辅助受热面。它布置在锅炉尾部烟道里, 利用烟气的余热加热锅炉给水, 这样可以节省燃料, 提高锅炉的热效率。为加大传热面积, 减少对流段管束的长度, 采用翅片管, 这样可以缩小2∕3的体积;为防止烧坏翅片管, 在烟气入口端设置数排光管, 作为温度缓冲管以降低烟温。由于燃油时, 对流段翅片管很容易积灰, 使用超声波吹灰装置, 可在正常运行状态下实现自动清灰, 以延长人工清灰周期。对流段吸热量约占总吸热量的40%。

2.3 过渡段

过渡段是位于对流段与辐射段之间, 起连接作用的一个半圆形烟气转向通道。过渡段壳体是由钢板卷制的弧形结构, 内衬耐火浇注料和硅酸铝纤维, 正常运行时外壁表面平均温度小于80℃。其底部设有冲刷期间的排水口, 通过蝶阀排入地沟或接入排污汇总管。支撑腿跨宽度布置以便载荷分布。后部设有便于检修的人孔, 人孔盖上设有观察炉膛火焰的火孔。锅炉检修时, 工作人员可通过这个通道进入辐射段检修。

3 辅助设备说明

3.1 汽—水系统

汽—水系统是燃油 (气) 注汽锅炉的主要受压元件。它是不断地向锅炉供给符合水质标准的水, 从柱塞泵出口至蒸汽出口的水汽通道, 是由辐射受热面、对流受热面、水-水换热器、汽水分离器及其范围内管道组成的汽水流程系统。

3.1.1 水—水换热器

水—水换热器采用套管式热交换, 它主要用来加热到对流段的给水, 以便将入口水温提高并超过烟气的露点温度, 防止烟气中的水蒸气和二氧化硫因入口水温低而凝结, 从而产生硫酸造成对流段翅片管的腐蚀。

3.1.2 汽水分离器

汽水分离器安装在辐射段出口主蒸汽流程上。下部取样口至取样过滤器—取样冷却器供取样以检验蒸汽干度, 上部供汽口至蒸汽过滤器—压力调节机构供给燃料油加热、雾化及热力除氧等所需的低压蒸汽。

3.1.3 给水泵

给水泵为容积式往复柱塞泵, 是根据燃油 (气) 注汽锅炉的出力选择的, 主要参数在满足锅炉最大给水量和压力下还留有一定的裕量。给水泵由泵体、电机、驱动机构等组成, 为了保证供水的持续平稳性能, 其出入口都安装了减震器。

3.2 通风与供气系统

3.2.1 通风系统

锅炉的通风系统为锅炉提供燃料燃烧时所需要的空气并排走燃烧后的烟气。

鼓风机由机壳、转子组件、密封组件、轴承、润滑装置及其它辅助零部件组成。机壳的作用:用来收集增压后的气体, 并将其送入流道。转子的作用:经过高速旋转而使气体达到增压的目的。密封的作用:防止气体级间泄漏或向外泄漏, 级间密封多为迷宫式气封。轴承的作用:支承转子、保证转子能平衡旋转, 同时还可调节旋转转子产生的径向和轴向力。润滑装置的作用:对轴承装置提供润滑油, 保证其安全运行。

当电机转动带动风机叶轮旋转时, 叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转, 并在离心力的作用下甩出这些气体, 气体流速增大, 使气体在流动中把动能转换为静压能, 然后随着流体的增压, 使静压能又转换为速度能, 通过排气口排出气体, 而在叶轮中间形成了一定的负压, 由于入口呈负压, 使外界气体在大气压的作用下立即补入, 在叶轮连续旋转作用下不断排除和补入气体, 从而达到连续鼓风的目的。

3.2.2 供气系统空气压缩机

锅炉燃油是采用介质雾化法, 在锅炉点炉初期, 因没有蒸汽而需用空气作为燃油雾化的介质。油田注汽锅炉上的空压机均为活塞式, 它是利用活塞的往复运动, 使活塞上部气缸容积发生变化, 从而达到吸入与压出空气的目的。空气压缩机用来供给气动仪表、执行器、燃油初始雾化及吹灰装置所需的空气量。

3.3 燃烧系统

燃烧系统由燃烧器、鼓风机、风道、炉膛、烟气通道等组成。鼓风机之前一般有消音器和风道挡板, 出于对空间的考虑也可不装。烟气通道上设有烟温热电偶和烟气监测取样口。炉膛形状、大小和对流管束间隙, 是根据一般用户条件而设计的, 不能满足所有的使用条件。当燃料发生较大变化时, 应该重新做热力核算而定。燃油 (气) 注汽锅炉所燃用的燃料主要是石油 (或重油) 和天然气两种, 故其燃烧系统分为燃油系统和燃气系统。

3.4 自动控制与自动报警系统

燃油 (气) 注汽锅炉自控系统全自动控制系统是基于设备可靠运行及减轻操作人员劳动强度并有最大安全保证而设计的, 主要用于控制注汽锅炉的工作, 使注汽锅炉产生温度、压力、蒸汽干度符合要求的蒸汽, 另外还要控制锅炉的燃烧过程。使锅炉的燃烧过程尽可能节能, 向操作工提供各种报警信息。注汽锅炉控制系统采集锅炉的温度传感器信号、燃油流量、燃烧室含氧量、锅炉汽包压力、蒸汽流量、蒸汽温度等参数。通过这些参数来控制锅炉的燃烧过程, 蒸汽发生过程, 使注汽锅炉产生符合采油要求的蒸汽。

燃油 (气) 注汽锅炉其点火程序控制采用的是微机点火程序控制器, 运行和燃烧控制采用了PLC可编程控制器。

3.5 取样冷却系统

取样冷却系统包括取样冷却器、取样过滤器、阀门和管线、冷水排放管和一个水槽。用于取样分析蒸汽中水的成分, 并计算干度。

摘要：目前随着原油价格的不断上涨, 人们越来越关注稠油的开采, 燃油 (气) 注汽锅炉作为油田开采稠油的专用注汽设备, 在稠油开采过程中发挥着重要的作用。

关键词：燃油 (气) 注汽锅炉,辐射段,对流段,过渡段

参考文献

[1]赵健, 黄新斌, 姬文超.FHC-AB型节能涂料在油田注汽锅炉中的应用[J].管道技术与设备, 2007, (04) [1]赵健, 黄新斌, 姬文超.FHC-AB型节能涂料在油田注汽锅炉中的应用[J].管道技术与设备, 2007, (04)

锅炉钢结构 篇8

美国福斯特惠勒公司 (FW) 是一个设计制造各种工业锅炉和电站锅炉的公司, 在循环流化床锅炉的发展方面有其自己的特点。浙江嘉化能源化工股份有限公司三期热电项目引进的就是Foster Wheeler公司3x450t/h CFB自然循环锅炉, 型号:FW—450/9.81—M008。

锅炉主要技术特点和优点

紧凑型水冷分离器。

第二代选择性冷渣器。

风道式启动燃烧器。

水冷布风板和箭头型喷嘴。

特别的耐火材料涂层设计。

炉膛水冷壁管专利设计。

飞灰再循环系统。

首先, 炉膛是焊接的鳍片管组成的全膜式水冷壁, 管子是焊接在集箱和汽包上的, 除非另有说明, 所有的管子均为无缝钢管, 管子, 集箱和下降管的壁厚均符合ASME锅炉标准有关使用的规定。炉膛底板由衬有耐火材料的膜式壁构成水冷布风板, 不锈钢的箭头型喷嘴 (风帽) 焊接在膜式水冷壁之间的鳍片上, 从风箱来的一次风流经这些喷嘴, 提供燃烧所需空气以及使床料流态化, 这些喷嘴的设计可最大限度地避免在锅炉停炉和低负荷时床料漏入风箱。水冷壁外侧配有根据福斯特惠勒标准布置和设计的刚性梁, 炉膛下部衬有薄层耐火材料以防磨损和防止还原性气氛下运行可能产生的化学腐蚀, 福斯特惠勒的专利技术“踢出”管设计, 可在耐火材料和管子的结合处将磨损减至最小, 炉膛上部前墙由8块翼屏过热器组成, 其下部区域敷有耐火材料以防磨损。

福斯特惠勒汽包内件的设计通过两级分离的方法, 第一级分离是为锅炉的水循环系统提供不含蒸汽的水, 而第二级则是从分离出的蒸汽除去最后的水分和杂质。汽包内件由位于沿着汽包两侧的离心式分离器和沿着汽包顶部布置的百叶窗干燥器组成, 装有内部给水分配管以便均匀的分配给水, 以及化学加药和连续排污的内部管道。采用螺栓连接法兰将分离器固定在围绕的水冷夹套上以确保其紧密性, 锥形的喷嘴固定在完全焊接的接口上以确保干燥器组件的紧密, 这种汽包内件的布置能够为检修安装提供便利, 同时在蒸汽出口处提供了高纯度的蒸汽。

物料循环为全水冷膜式壁紧凑型分离器, 水冷紧凑型分离器及其料斗的膜式壁包墙采用传统制造技术, 用调杆在顶部支撑很简单, 比常规耐火材料旋风分离器更轻更易安装, 采用膜式壁包墙不需如常规旋风分离器使用那么多的高温耐火材料和膨胀节, 水冷紧凑型分离器及其返料器的烟道只需要25~50mm厚的耐火材料, 而常规旋风分离器需要300~460mm厚的耐火材料, 这样缩短了冷启动时间, 提高了周期运行能力, 降低了重量和维修成本, 所用的耐火材料是耐磨的耐火材料敷设在焊到膜式壁上的不绣钢销钉和锚钉上, 膜式壁包墙外部敷有隔热层和外护板, 其表面温度与锅炉其余部位相同, 与常规旋风分离器相比大大减少了辐射热损失。

每台锅炉配两台流化型冷渣器, 将底灰冷却到150°C以下, 不采用水冷绞龙式冷渣器, 阀门或其它运动机件, 因而维修工作量小, 细石灰石, 未燃烬燃料及热风返回炉内, 因而效率高。冷渣器位于锅炉侧壁, 其连接处有高压风流化松动, 每台冷渣器被细分为四个区域, 从炉内出来的固体首先进入选择区, 更细的固体燃料及石灰石颗粒被冷一次风带回到炉内, 接着是三个冷却区, 第一第二和第三冷却区内加装盘管式冷却器, 每组盘管底部衬有耐火材料, 盘管材质为普通碳钢, 使用除盐水, 吸热后送至低加, 作为锅炉给水使用, 底灰的冷却在此完成, 热空气回到炉内。底渣排除速度受控于每台冷渣器出口侧的流量控制回转阀的调节。

飞灰再循环系统通过另外的通道将部分飞灰和石灰石颗粒通过气力输送回炉膛, 并控制炉膛温度, 以提高锅炉效率和石灰石的利用率。

与其它小型锅炉不同的的是, 在停炉过程中为了不使冷却过快热应力过大维持缓慢均匀冷却, 床温低于760°C时, 启动风道式燃烧器控制炉膛出口烟温下降速率小于110°C/小时, 当床温低于425°C时即可撤掉风道式燃烧器。

锅炉钢结构 篇9

1 锅炉设计条件及主要热力指标

1.1 燃料

煤种:设计煤种:神府东胜煤、校核煤种:晋北烟煤

1.2 点火油及助燃油

锅炉采用三级点火, 由轻油点火器点燃轻油, 轻油点燃重油, 再由重油点燃煤粉。油种:轻油。重油

1.3 锅炉主要热力指标

锅炉主要热力指标 (设计煤种) :炉膛容积热负荷 (按低位热值、不合风热) 85.4kW/m3

炉膛断面热负荷 (按低位热值、不含风热) 4.72MW/m2

炉膛出口温度 (BMCR, 后屏出口) 1035℃。排烟温度 (BMCR, 修正前) 134℃。 (BMCR, 修正后) 126℃。锅炉热效率 (BMCR) 92.3%。 (ECR) 92.5%

2 锅炉设计采取的主要优化措施

300MW控制锅炉'>循环锅炉的经验基础上, 借鉴国内外同类型600MW锅炉的经验, 在锅炉性能设计上主要采取下列优化措施:

2.1 设计较为适合设计、校核煤种结渣特性并有较小烟温偏差的炉膛

选用较小的炉膛容积热负荷和断面热负荷, 炉膛出口烟气温度留有一定的裕度。省煤器平均烟气速度不大于10m/s, 使600MW锅炉在煤种适应性和运行经济性方面可有较大的裕度。较大的炉膛断面和较高的炉膛及较小的宽深比, 对避免炉膛结渣, 增加碳粒子在炉膛内的滞留时间, 对减弱气流残余旋转, 消除热偏差有利。通过锅炉冷态模化试验研究, 确定炉膛宽深比为1.155:1, 炉膛宽度定为19558mm, 深度为16940mm。

2.2 控制大容量锅炉的左右烟温偏差

在燃烧器设计上采用同心反切燃烧技术, 配用0FA (燃烬风) 和部分二次风消旋 (反切) , 可使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。下部启转二次风与一次风喷嘴偏转一定的角度, 合理采用不同的二次风偏转结构, 使炉内空气动力场有利于稳定燃烧, 降低氮氧化物 (N0x) 排放, 减少结渣和高温腐蚀等。

2.3 一次风喷嘴采用不等间距布置

上3层喷嘴间距为2000mm, 下3层喷嘴间距为1650mm, 燃烧器总高度为9300mm。上部喷嘴间距增大, 对减轻残余旋转有利。燃烧器高度增加还能降低燃烧器区域壁面热负荷, 避免结渣。

2.4 采用大口径管道、大三通连接各级过热器, 采用二级喷水减温

过热器各级受热面之间采用集中大口径管道及大三通连接, 左右两侧的连接管道不进行大交叉, 以避免汽温偏差叠加。过热器采用二级喷水减温器, 每级减温设有两只减温器, 分别布置在左右两根连接管上。左右两侧的喷水调节阀单独控制, 有利于两侧汽温的调整。

2.5 采用挤压成型的大口径三通和弯头

内壁圆滑过渡, 壁厚严加控制;并严格控制小口径管子的管壁公差和材料代用等措施, 防止过热器阻力偏大。

3 锅炉结构简介

3.1 整体布置

锅炉采用传统的Ⅱ型布置四角切圆燃烧。炉膛采用全焊膜式水冷壁, 炉膛宽19558mm, 深16940mm, 炉顶管标高74100mm, 锅筒中心线标高75100mm。炉顶采用全密封结构, 并设有大罩壳。上部炉膛采用引进型控制锅炉'>循环锅炉的传统布置方式, 即布置了过热器分隔屏和后屏, 墙式再热器布置在前墙和两侧墙前部。在折焰角上部和水平烟道按烟气流程依次布置了屏式再热器、末级再热器和末级过热器。后烟井内布置有低温过热器和省煤器。

3.2 燃烧设备

锅炉采用HP中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统, 共配置6台HP963型碗式中速磨, 每台磨煤机出口用4根煤粉管道接至同一层四角布置的煤粉喷嘴。燃烧器共设置6层煤粉喷嘴, 锅炉MCR和ECR负荷时投运5层, 另一层备用。燃烧器的一、二次风呈间隔布置, 顶部设有0FA (燃烬风) 。每组燃烧器的二次风挡板均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要, 燃烧器喷嘴采用摆动结构, 除0FA层喷嘴单独摆动外, 其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统, 由一台电动执行器集中驱动作上下摆动。这些电动执行器均采用进口的直行程结构。

3.3 给水和水循环系统

3.3.1 给水系统

锅炉给水经由止回阀和截止阀进入省煤器进口集箱, 流经省煤器蛇形管束后进入省煤器中间集箱, 再经省煤器悬吊管 (悬吊低温过热器) 进入省煤器出口集箱, 再由连接管分成3路从锅筒底部引入水侧。

3.3.2 水循环系统

锅筒、下降管、炉水循环泵、下水包、水冷壁、水冷壁上集箱引出管等部件组成水循环系统。锅筒下部的水通过6根φ406的下降管接至汇合集箱, 再由汇合集箱引出3根吸入管, 分别与3台炉水循环泵连接, 循环泵将水通过泵的排水管输入下部环形水包, 下水包内每根水冷壁管进口装有节流孔板, 使管内的流量与它的吸热相匹配。水冷壁采用的φ51m内螺纹管和光管, 节距为63.5mm的膜式结构。炉膛水冷壁管除冷灰斗和墙式再热器后面外, 全部采用内螺纹管, 以保证水循环安全可靠, 防止DNB的发生。3台炉水循环泵, 投运2台可带MCR负荷, 1台备用。投运1台泵时可带60%MCR负荷。

3.3.3 锅筒及内部设备

锅筒筒身用钢板卷制而成, 内径为φ1743mm, 简身直段长26216mm, 等厚壁厚203mm, 两端采用球形封头, 筒身和封头材料均采用SA-299碳钢材料。锅筒内部采用环形内夹套结构, 汽水混合物由锅筒上部引入自上而下流动, 使锅筒上、下部得到均匀加热, 可有效地减小上、下壁温差, 加快启、停速度。锅筒内装有110只直径为φ254的涡流式分离器和148只波形板干燥器, 还设有连续排污管, 给水分配管及水位取样装置等。

3.4 过热器

过热器按蒸汽流程由炉顶包覆过热器、低温过热器、分隔屏、后屏过热器和末级过热器组成。炉顶及包墙管由光管加扁钢焊接成膜式壁结构。低温过热器布置在尾部烟道内由水平和立式两部分组成, 管径φ57mm。分隔屏位于上炉膛前部, 沿炉宽方向布置6大片, 每片由6个小屏组成, 管径φ57mm。后屏过热器布置在分隔屏后面, 沿炉宽方向布置25片, 管径φ57mm/φ60mm。末级过热器位于水平烟道的后部, 沿炉宽方向布置l02片, 管径的φ57mm。各级过热器之间采用大口径管连接, 左右两侧的连接管道采取平行布置, 以减少汽温偏差。

3.5 再热器

再热器按蒸汽流程由墙式再热器、屏式再热器和末级再热器组成。墙式再热器布置在上部炉膛前墙和两侧墙前部, 管径φ60mm。屏式再热器位于炉膛折焰角上方, 后屏过热器之后, 沿炉宽布置有50片, 管径φ63mm。末级再热器位于水平烟道前部, 屏式再热器后面, 共76片, 管径的φ63mm。屏式再热器和末级再热器之间用大口径管道连接并左右交叉一次。

3.6 蒸汽温度调节

3.6.1 过热蒸汽温度调节

在过热器系统中, 采用二级喷水减温。第一级布置在低温过热器至分隔屏之间的管道上, 作汽温主调和保护分隔屏。第二级布置在后屏过热器至末级过热器之间的连接管道上, 作汽温细调。每级减温均设左右2只减温器, 左、右喷水调节阀单独控制, 可方使两侧汽温的调整, 减小左右两侧汽温偏差。过热器喷水减温器采用多孔笛形管的结构。

3.6.2 再热蒸汽温度调节

再热蒸汽温度主要采用燃烧器喷嘴摆动角度, 控制炉膛出口温度来实现调温。当负荷较低时还可改变过剩空气量来进行调温。此外, 在再热器进口还设有2只事故喷水减温器, 最大设计喷水量为再热器流量的5% (MCR) 。

3.7 省煤器

省煤器布置在后烟井低温过热器下面, 分成上、下两组, 管径φ51mm。顺列布置。省煤器蛇形管组出口设有3只中间集箱, 从集箱上引出3排用来悬吊低温过热器的省煤器悬吊管。在省煤器进口前后墙包覆管上装设有烟气阻流板, 以防止形成烟气走廊造成局部磨损, 还增加了管子壁厚和将烟气平均流速控制在10m/s以下, 大大提高了省煤器的抗磨能力。为防止锅炉尾部振动, 在省煤器区域沿炉宽设置了4道防振隔板。

3.8 空气预热器

采用上海锅炉厂有限公司设计制造的两台三分仓转子回转式空气预热器, 型号为32VI (T) 50°-1828, 一、二次风分隔布置, 一次风开度为50°, 转子反转。转子直径12.24米, 受热面高度为1828mm, 转子采用模块结构, 传热元件为篮子结构, 以便检修和调换。转子传动装置设主传动, 辅助传动和手动盘车装置。每台空气预热器配置一台伸缩式吹灰器, 在预热器烟气侧冷热端配备有一根固定式水冲洗管和灭火管, 还配有红外线探测装置。

3.9 出渣设备

锅炉出渣设备有水力出渣和机械出渣两种。可按用户要求选用。对于水源丰富的地区推荐水力出渣方式 (水封式除渣装置) 。水封式除渣装置排渣间隔为8小时一次, 机械出渣装置为连续排渣。吴泾工程采用水封式除渣装置。

3.1 0 锅炉构架

锅炉构架采用独立式钢结构, 受力构件采用高强度螺栓连接, 螺栓直径为M22。整个构架分7个安装层, 主要包括:垂直支撑、水平支撑、炉顶支吊平面、平台、扶梯、大层顶等组件。锅炉钢架共有8根单腹板主梁, 其中最大主梁长度25700mm, 高度4000mm, 宽度1300mm, 重量≈90t。钢柱采用H型钢柱。平台采用镀锌栅格, 扶梯倾角小于45°。

摘要：本文简要介绍2008t/h亚临界压力控制锅炉'>循环锅炉的设计、结构等情况。