一种分隔屏过热器优化布置方式的制作方法

本发明涉及一种分隔屏过热器优化布置方式。

背景技术：

对于ii型布置锅炉而言，布置在炉膛上方的过热器称为分隔屏过热器，靠近炉膛左上角的为分隔屏，靠近炉膛出口的为后屏。分隔屏过热器一般为悬吊于炉膛顶部的u型结构平行管组，进入每片屏的蒸汽流量由总的进口集箱分流而出进入每片屏的分配集箱，吸收烟气辐射热和对流热后经汇集集箱进入总的出口集箱。

由于切圆燃烧形成的旋转上升火焰在炉膛出口处仍存在残余旋转，烟气流速沿炉膛高度和宽度分布不均。采用切圆燃烧、ii型布置的煤粉锅炉分隔屏过热器，所处位置的烟气速度、温度不仅存在上下偏差，也存在着左右偏差，另外沿烟气流向或者说分隔屏宽度方向烟气温度也有偏差。因此，分隔屏过热器不仅屏与屏之间存在着烟气侧热力不均匀，即使同一片屏，各管之间也存在着热力不均匀。当然，由于分隔屏过热器每片屏的结构多数属于u型布置的并联管子，从内到外各管长度不同、接受高温烟气冲刷程度不同、接受烟气辐射换热的表面积也不相同，因此同屏各管间蒸汽温度亦不相同，同样有热偏差。但是与分隔屏过热器管几何长度不均匀对热偏差影响相比，炉膛上部烟气侧在左右方向上的热力不均匀现象，使得300mw、600mw与1000mw大型燃煤锅炉的分隔屏过热器屏与屏之间蒸汽温度均存在着明显差异，各屏间存在着热偏差现象。因此烟气侧宽度方向速度和温度分布不均是造成分隔屏过热器各管出口壁温分布不均匀、偏差大的主要原因，严重时会导致超温爆管从而影响锅炉安全可靠运行。

因此，需要对切圆燃烧ii型布置燃煤锅炉的分隔屏过热器进行优化布置，通过改变进入各管屏的蒸汽流量使得其水力特性与其烟气侧热力不均匀特性相匹配，以提高其出口受热面壁温的均匀性，提高机组运行安全性和可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于切圆燃烧ii型布置燃煤锅炉的分隔屏过热器优化布置方式，以使其水力特性与烟气侧热力不均匀特性相匹配，减小受热面出口壁温偏差，提高机组运行安全性和可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种分隔屏过热器优化布置方式，分隔屏过热器蒸汽系统布置流程为：待加热蒸汽由本级受热面的进口连接管道引至本级受热面进口大集箱，再由各区域引入管道引至各进口小集箱，蒸汽再经由分隔屏过热器加热完成后进入各出口小集箱，然后由各区域引出管道引至出口大集箱，最后由出口连接管道引出至下一系统，分隔屏过热器进口大集箱垂直于进口小集箱，出口小集箱垂直于出口大集箱，,进口小集箱和出口小集箱沿炉膛深度方向平行布置，进口大集箱和出口大集箱沿炉膛宽度方向平行布置。

本发明布置方式适用于不同压力等级的不同切圆燃烧的ii型布置燃煤锅炉的分隔屏过热器，通过改变进入各区域管屏的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，可有效降低炉膛烟温不均引起的分隔屏过热器的壁温偏差，提高分隔屏壁温的均匀性，提高机组运行安全性和可靠性。

附图说明

图1为现有技术的分隔屏过热器布置主视图。

图2为本发明的分隔屏过热器优化布置的主视示意图。

图3为本发明的分隔屏过热器优化布置的俯视示意图。

图4为本发明的分隔屏过热器优化布置的俯视示意图（定义了炉膛宽度和深度方向）。

附图标记说明：进口连接管道1，进口大集箱2，各区域引入管道3，进口小集箱4，分隔屏过热器5，出口小集箱6，各区域引出管道7，出口大集箱8，出口连接管道9。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明如下。

如图2、图3所示，为本发明提供的一种分隔屏过热器优化布置方式的示意图，所述分隔屏过热器共包含九个部件，沿其内介质蒸汽的流向依次为进口连接管道1、进口大集箱2、各区域引入管道3、进口小集箱4、分隔屏过热器5、出口小集箱6、各区域引出管道7、出口大集箱8、出口连接管道9。

分隔屏过热器5顺流顺列布置于炉膛顶部靠近炉膛左上角（即类似图1示的左上角），受高温烟气深度方向(烟气从左到右,流向尾部水平烟道的流动方向为深度方向)冲刷和炉膛底部到顶部上升烟气的辐射。分隔屏过热器5根据具体的宽度(图2中垂直于纸面的方向)排数被划分为若干个管排数较均匀的区域5-1~5-n，每个区域5-1~5-n均设置进出口小集箱4,6，与进出口大集箱2,8之间设置与进出口小集箱4,6数量相同的引入引出管道3,7。

在各区域引入管道3-1~3-n的入口处设置节流装置（节流圈，也可采用变管径型式），以改变进入各区域管屏5-1~5-n的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，达到减小分隔屏过热器壁温偏差的目的。

分隔屏过热器采用进口大集箱2垂直于进口小集箱4,出口小集箱6垂直于出口大集箱8的结构,进口小集箱4和出口小集箱6沿炉膛深度方向平行布置，进口大集箱2和出口大集箱8沿炉膛宽度方向平行布置。分隔屏过热器的进口小集箱4,出口小集箱6采用垂直于进口大集箱2、出口大集箱8的布置结构。

对本发明分隔屏过热器优化布置的具体炉膛宽度和深度方向定义见附图4。

本发明虽然能以较佳实例揭示如上，但是并非用以限定本专利，任何本领域技术人员，在不脱离本专利的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

技术特征：

1.一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，分隔屏过热器蒸汽系统布置流程为：待加热蒸汽由本级受热面的进口连接管道（1）引至本级受热面进口大集箱（2），再由各区域引入管道（3）引至各进口小集箱（4），蒸汽再经由分隔屏过热器（5）加热完成后进入各出口小集箱（6），然后由各区域引出管道（7）引至出口大集箱（8），最后由出口连接管道（9）引出至下一系统，所述分隔屏过热器进口大集箱(2)垂直于进口小集箱(4)，出口小集箱(6)垂直于出口大集箱(8),进口小集箱(4)和出口小集箱(6)沿炉膛深度方向平行布置，进口大集箱(2)和出口大集箱(8)沿炉膛宽度方向平行布置。

2.根据权利要求1所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，所适用的分隔屏过热器为切圆燃烧ii型布置燃煤锅炉的分隔屏过热器，所述分隔屏过热器内的蒸汽压力为2mp~40mpa。

3.根据权利要求2所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，所适用的切圆燃烧ii型布置燃煤锅炉为单炉膛单切圆燃烧或者单炉膛双切圆燃烧方式。

4.根据权利要求1所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，所适用的分隔屏过热器内蒸汽的引入引出方式为两端引入和引出（1和9）。

5.根据权利要求1所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，将分隔屏过热器沿炉宽方向分为若干个区域（5-1~5-n），每个区域单独设置进出口小集箱（4-1~4-n，6-1~6-n），每个区域的流量分配通过小集箱的引入管道（3-1~3-n）来实现。

6.根据权利要求5所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，每个区域的流量分配通过小集箱的引入管道（3-1~3-n），可采用不同管径或者引入管道入口设置节流圈的型式，以改变进入各区域管屏的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，可有效降低烟气侧偏差引起的分隔屏过热器的壁温偏差。

7.根据权利要求5所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，将分隔屏过热器沿炉宽方向分为6个区域,每个区域单独设置进出口小集箱（4-1~4-6，6-1~6-6），每个区域的流量分配通过小集箱的引入管道（3-1~3-6）来实现。

8.根据权利要求6所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，每个区域引入各管屏的蒸汽流量相同。

9.根据权利要求1所述一种分隔屏过热器优化布置方式，其特征在于，所述分隔屏过热器5顺流顺列布置于炉膛顶部靠近炉膛左上角，沿炉膛顶部深度布置4到6片。

技术总结
本发明公开了一种分隔屏过热器优化布置方式，将分隔屏过热器沿炉膛宽度方向分为若干区域（5‑1~5‑N），每个区域单独设置进出口小集箱（4‑1~4‑N，6‑1~6‑N），每个区域的流量分配通过小集箱的引入管道（3‑1~3‑N）来实现。分隔屏过热器蒸汽系统布置流程为：待加热蒸汽由本级受热面的进口连接管道（1）引至本级受热面进口大集箱（2），再由各区域引入管道（3）引至各进口小集箱（4），蒸汽再经由分隔屏过热器受热面（5）加热完成后进入各出口小集箱（6），然后由各区域引出管道（7）引至出口大集箱（8），最后由出口连接管道（9）引出至下一系统。本发明通过改变进入各区域管屏的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配。

技术研发人员：王恩禄;武振新;辛娜娜;焦龙洋
受保护的技术使用者：上海锅炉厂有限公司;上海交通大学
技术研发日：2019.09.16
技术公布日：2019.11.15