一种新型高效节能炉管的制作方法

本发明是属于一种新型高效节能材料领域，其具体地说是一种新型高效节能炉管。

背景技术：

为落实《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》，以及国务院《能源发展战略行动计划(2014-2020)》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“煤碳清洁高效利用和新型节能技术”提出重点专项总体目标：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤碳清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业化应用示范。国家拟安排国拨科技经费总概算为5.75亿元，为实现提出重点专项总体目标。

鉴于我国目前要实施“煤碳清洁高效利用和新型节能技术”存在诸多方面的制约因素，其中最为重要的一个因素是提升煤炭清洁高效利用的“材料”问题，本发明根据当前国内外“煤碳清洁高效利用和新型节能技术”发展需要，发明一种新型高效节能炉管材料，改变以往圆形常规无缝钢管，以提供新型的炉管，增加炉管的受热面，使炉管最大限度地吸收煤炭在锅炉内燃烧时的能量释放、传递、转换、利用达到最大化，并通过煤炭燃烧时的传热方式幅射、对流、传导热，达到高效节能的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是创造出一种新型高效节能炉管，提供一种新型的梅花形的无缝钢管炉管，增加炉管的受热面，使炉管的受热面最大限度地吸收煤炭在锅炉内燃烧时的能量释放、传递、转换、利用达到最大化，并通过炉管的受热面受热煤炭燃烧时的传热方式幅射、对流、传导热，达到高效节能的目的。

本发明通过以下技术方案实现：发明一种新型高效节能炉管：创造出一种新型的无缝钢管炉管，改变目前无缝钢管的常规圆形结构，提供一种新型的梅花形的无缝钢管炉管，增加炉管的受热面，使炉管的受热面最大限度地吸收煤炭在锅炉内燃烧时所释放的热能，并通过煤炭燃烧时热能的传热方式幅射热、对流热、传导热使受热面受热，转化热能达到高效节能。

本发明的内容是：提供一种新型高效节能炉管，创造出一种新型的梅花形的无缝钢管炉管，增加炉管的受热面，通过炉管的受热面，吸收煤炭在锅炉内燃烧时所释放的热能，热能通过以幅射热、对流热、传导热的方式传递，使炉管的受热面受热，再通过炉管壁热的传导，使炉管内的炉水受热气化成蒸汽，或对炉管内的蒸汽进行再热或过热，使其成为具有一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机发电，使炉管的受热面最大限度地吸收煤炭在锅炉内燃烧时所释放的热能，达到传递、转换、利用热能效率最大化，以提高锅炉的热效率。

所述的一种新型高效节能炉管包括：1，梅花形炉管外壁受热面；2，炉管壁厚热的传导面；3，梅花形炉管内壁传热对流面；4，炉管的管长；

所述的一种新型高效节能炉管的设计绘图方法：

1、手工设计绘图法：

先绘制所需尺寸的等边三角形，用圆规的一足立于等边三角形的中心，用圆规的另一足，沿着等边三角形的三角顶点绘成一个圆；分别利用等边三角形的三条直线的中点，垂直向外在圆周交界处作一直线，确定圆周上的三个点；分别将圆周和等边三角形的三个交叉顶点与确定圆周上的三个点用相等的直线连接，在圆内获得等分的六角形，圆规的一足分别立于六角形的每条直线的中点，另一足从直线的顶端向另一端绘制成半圆，获得等分的梅花形图，再沿着梅花形图外确定所需的间隔距离平行绘一个梅花形图，再用直线在二个梅花形间用一定间距的要求绘于其中，并删除所画的等边三角形和六角形的直线，一种新型的梅花形的无缝钢管炉管的截面图绘制成功，按一种新型的梅花形的无缝钢管炉管的截面图要求，生产一定长度的无缝钢管，获得一种新型高效节能炉管。

2、用cad设计绘图法：

选择cad中的圆，依据所需要求尺寸先绘成一个圆，再在圆周上均分六个点，取直线将六个点分别连接成圆内等边六角形，再取圆曲线分别联接各直线的两端，调整圆曲线的各中间点致所需圆度，选中先绘成圆中的六条直线，用删除健将其删除，留下一个梅花形的曲线；全选梅花形的曲线，用复制方法复制梅花形曲线，用粘贴方法，将梅花形曲线粘贴于画面，再选中梅花形曲线将其放大至所需的大小，再将其复制后粘贴于事先绘制的梅花形外边的所需位置，再用直线在二个梅花形间用一定间距的要求绘于其中，一种新型的梅花形的无缝钢管炉管的截面图绘制成功，按一种新型的梅花形的无缝钢管炉管的截面图要求，生产一定长度的无缝钢管，获得一种新型高效节能炉管。

用上述手工或cad方法绘制成的一种新型的梅花形的无缝钢管炉管的截面图，在梅花形的无缝钢管炉管的外表面，表注：1，为梅花形炉管外壁受热面；表注：2，为炉管壁厚热的传导面；表注：3，为梅花形炉管内壁传热对流面。

所述的一种新型高效节能炉管，由以下化学成分组成：c：0.04-0.10；mn：si：0.75-1.00；cr：17.0-20.0；ni：9.0-13.0；nb：nb+ta＜8*c；

所述的一种新型高效节能炉管的常温力学性能：屈服极限：抗拉强度：廷伸率：硬度：

所述的一种新型高效节能炉管，其为铬镍铌奥氏体不锈钢，该钢是用铌稳定的奥氏体钢，其具有较好的抗晶间腐蚀性，较高的持久强度，良好的组织稳定性和抗氧化性能，此外还具有良好的弯管和焊接性能，其热膨胀系数高，导热性较好，但其由于合金元素较多，容易产生加工硬化，使其切削加工较难进行；在与异种钢焊接并在高温下使用时，需考虑两种材料的膨胀系数和高温强度的匹配问题；一种新型高效节能炉管，性能良好，主要用于制造亚临界，超临界压力参数的大型发电锅炉的高温过热器，高温再热器，屏式过热器的高温段以及各种耐高温高压的管件部位；对于承压部件，其最高工作温度可达650℃，其最高抗氧化使用温度可达850℃；

所述的一种新型高效节能炉管的钢的制造方法：

钢可以采用平炉、电炉制造或采用平炉、电炉、氧气转炉加炉外精炼制造，1cr18ni9，1cr19ni11nb和10cr9mo1vnb钢采用电炉加炉外精炼或电渣重溶法制造，直接采用钢锭或连铸坯轧管的钢必须经过炉外精炼，钢锭也可以采用电渣重溶法制造；

锻轧管坯的制造方法：

锻轧管坯的制造及要求可以参考yb/t5137的相关规定。

所述的一种新型高效节能炉管的制造方法：

炉管采用热轧(挤、扩)或冷拔(轧)梅花形无缝钢管制造方法。

所述的一种新型高效节能炉管的热轧(挤、扩)梅花形无缝钢管制造公称外径(mm)可参考：22，25，28，32，38，42，48，51，57，60，76，83，89，102，108，114，121，127，133，146，159，168，194，219，245，273，299，325，351，377，426，450，480，500，530组织生产。

所述的一种新型高效节能炉管的冷拔(轧)梅花形无缝钢管制造方法公称壁厚(mm)可参考：2.2，2.5，2.8，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，7.0，8.0，9.0，10，11，12，13，14，16，17，18，19，20组织生产。

所述的一种新型高效节能炉管的通常长度为4000-12000mm；

所述的一种新型高效节能炉管的水压试验：

适用亚临界的新型高效节能炉管，采用16-19mpa*1.25倍的水压试验10秒钟，且不漏，无水滴，无变形为合格；

适用超临界的新型高效节能炉管，采用24-26mpa*1.25倍的水压试验10秒钟，且不漏，无水滴，无变形为合格；

适用超超临界的新型高效节能炉管，采用27mpa*1.25倍的水压试验10秒钟，且不漏，无水滴，无变形为合格。

所述的一种新型高效节能炉管的力学性能，工艺性能、压扁试验，扩口率，低倍检验，非金属夹杂物，实际晶粒度，显微组织，脱碳层，表面质量，无损检验，检验和试验方法，检验验收，取样试验，复验判定，外形，重量，技术要求等，可以重新制定中华人民共和国国家标准：新型高效节能炉管标准执行。

附图说明：

图1：一种新型高效节能炉剖面图；

图2：一种一种新型高效节能炉管侧视图；

其中图1是：1、炉管受热面；2、炉管壁厚热的传导面；3、炉管内壁传热对流面；其中图2中的4是：4、炉管的管长；

具体实施方式

实例1：

采用新型高效节能炉管制造亚临界压力参数的大型发电锅炉的屏挂式锅炉水冷壁；

实例2：

采用新型高效节能炉管制造超临界压力参数的大型发电锅炉的高温过热器或再热器

实例3：

采用新型高效节能炉管制造超超临界压力参数的大型发电锅炉的高温过热器或再热器或屏式过热器的高温段以及各种耐高温高压的管件部位；

有益效果：

本发明提供一种新型高效节能炉管，创造出一种新型的梅花形的无缝钢管炉管，增加炉管的受热面，通过炉管的受热面，吸收煤炭在锅炉内燃烧时所释放的热能，热能通过以幅射热、对流热、传导热的方式传递，使炉管的受热面受热，再通过炉管壁热的传导，使炉管内的炉水受热气化成蒸汽，或对炉管内的蒸汽进行再热或过热，使其成为具有一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机发电，使炉管的受热面最大限度地吸收煤炭在锅炉内燃烧时所释放的热能，达到传递、转换、利用热能效率最大化，以提高锅炉的热效率在8.5-10.3％之间，它将对我国节约利用煤碳，高效利用煤碳，降低发电成本具有巨大的经济效益，环保效益和社会效益，如果在国内外，今后采用本发明提供一种新型高效节能炉管，制造亚临界或超临界或超超临界压力参数的大型发电锅炉，将会取得千万亿元的经济收益。