锅炉末级再热器的管道组件的制作方法

本实用新型锅炉装置技术领域，具体涉及一种用于超超临界直流锅炉末级再热器的管道组件。

背景技术：

超超临界直流炉末级再热器管屏共70片，每片由11根管组成，呈w形顺流布置在炉膛出口水平烟道。自内而外依次为一号管至十一号管，一号管由于高度较低故未在图中示出，w形末级再热器管屏中间上弯部位三号和四号管引出顶棚管，对管屏起到悬吊作用，为此在w形中间上弯部位除三、四号管之间没有固定件，其余相邻管子两两之间均设置了固定件焊接连接。

在实际生产中，机组末级再热器管屏交叉管固定件部位先后多次拉裂泄漏，原始泄漏点都在四号管部位，而原始泄漏点所处管屏位置以及进、出口端并无明显规律性。超临界直流炉末级再热器中间吊点处四号管的固定件焊缝频繁发生拉裂泄漏，主要原因是由于w形末级再热器管屏中间上弯部位靠引出顶棚的三号和四号管承重，因此该处管屏之间的固定件焊缝起到重要的连接和承载作用，由于三、四号管之间没有设置固定件焊接连接，即三、四号管各自单独承载，三号管主要分担的是一至三号管共3根管子的重量，而四号管则需承担四至十一号管共8根管子的重量。此外，三、四号管为悬挂管，分别通过两只s形弯管从两侧绕过本屏其他管子引出顶棚对管屏起到悬吊作用，必然对固定件连接焊缝端部产生一定的附加弯矩和扭转应力，从而导致固定件焊缝两端应力集中程度加剧，造成该部位早期失效。对交叉管固定件进行受力分配计算，由第4根开始，外圈受力逐级递减，认为第4根承受100％载荷，则其他部分分别为75％、50％、30％、13％、7％、4％。

试用更换壁厚加厚管的方案，增加管子的承载能力。结果壁厚增加1mm对工质的流动性能影响可忽略不计。但是增加壁厚的管子不属于常用规格管道，无现货，需专门定制，会造成成本的增加。而且还会由于管壁增厚将使通流面积减小，且改造周期和成本巨大。

试用增加悬吊点的方案，则会出现由于顶棚上部空间狭小，且改造需要改变顶棚结构以及增加悬吊钢梁，改造工程量和成本大，周期长的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种锅炉末级再热器的管道组件，无需改用壁厚管，无需改造顶棚结构及增加悬吊钢梁，改造原有管道时效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种锅炉末级再热器的管道组件，所述锅炉末级再热器的管道组件包括多根u形换热管、悬挂管和固定件，所有所述换热管依次间隔排列，两根所述悬挂管相邻设置，所述悬挂管排设于换热管中，所述悬挂管的上部采用s形弯管并向上延伸，所述换热管两臂的下部采用弯管并向下延伸；相邻所述换热管之间以及换热管与悬挂管之间设有至少一个固定件；所述管道组件还包括改造替换管排，所述改造管排设有至少两根替换管段，所述替换管段之间焊接装有固定件。

作为上述技术方案的进一步改进为：

上述方案中，优选地，所有所述固定件不完全一样。

上述方案中，优选地，所述固定件设有第一固定块、第二固定块和第三固定块，所述改造管排端部的替换管段设有第二固定块，所述末级再热器待改造段设有一个与第二固定块相配合的第三固定块，其余固定件设置第一固定块。

上述方案中，优选地，所述第一固定块为圆钢，所述第一固定块与相邻管或相邻管段之间焊接固定，所述焊接方式为四角焊接。

上述方案中，优选地，所述第二固定块为半个扁菱形固定块，所述第三个固定块为设有半个扁菱形凹槽的固定块，所述第二固定块和第三个固定块贴合形成矩形固定块。

上述方案中，优选地，所述矩形固定块与一第一固定块焊接固定。

上述方案中，优选地，所述改造管排中至少有一根替换管段与悬挂管直径相同。

上述方案中，优选地，所述与悬挂管直径相同替换管段与相邻管段之间设有至少两个第一固定块，两个第一固定块间隔布设。

上述方案中，优选地，所有所述替换管段的长度不完全相同。

本实用新型提供的一种锅炉末级再热器的管道组件，与现有技术相比有以下优点：

本实用新型的锅炉末级再热器的管道组件，主要适用于已完成的超超临界直流炉设备，通过对已有末级再热器及固定块的改造，通过改造管排，减小单个固定件所承载的力，加强了固定效果，避免固定件焊缝两端应力集中而导致的焊缝撕裂现象，提高了悬挂管对换热管的提拉固定作用。

本实用新型的锅炉末级再热器的管道组件，改造管道替换效率高，与原管道结合好，能够节省设备爆管的损失，针对末级再热器交叉管部位存在泄漏的问题，方便改造，并且可以适用于所有再热器。

附图说明

图1为本实用新型应用实施的结构示意图。

图2为本实用新型改造替换管排之前的结构示意图。

图3为固定件的焊接结构示意图。

图中标号说明：

1、换热管；2、悬挂管；3、固定件；②、二号管；③、三号管；④、四号管；⑤、五号管；⑥、六号管；⑦、七号管；⑧、八号管；⑨、九号管；⑩、十号管。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1至图3示出了本实用新型锅炉末级再热器的管道组件的一种实施方式，锅炉末级再热器包括多根u形换热管1、悬挂管2、固定件3。末级再热器管屏共70片，每片由内向外依次排列的一至十一号管，如图1所示共11根管子(一号管未在图中示出)，各管呈u形弯管状，各弯管两臂间距依次增大，两臂间距小的弯管位于间距大的弯管的两臂之间，各弯管依次间隔排列，整体呈w形布设在炉膛出口水平烟道。w形末级再热器管屏中间的三号管和四号管分别作为第二悬挂管和第一悬挂管，两根悬挂管2分别通过两只s形弯管从两侧绕过本屏的顶棚管引出顶棚对管屏起到悬吊作用。换热管1的两臂的下部采用弯管并向下延伸。

本实施例中，固定件设有第一固定块、第二固定块和第三固定块，所述改造管排端部的替换管段设有第二固定块，所述末级再热器待改造段设有一个与第二固定块相配合的第三固定块，其余固定件设置第一固定块。第一固定块为圆钢，第一固定块与相邻管或相邻管段之间焊接固定。第二固定块为半个扁菱形固定块，第三个固定块为设有半个扁菱形凹槽的固定块，第二固定块和第三个固定块贴合形成矩形固定块。矩形固定块与一第一固定块焊接固定。

本实施例中，改造管排中至少有一根替换管段是用于替换悬挂管，与悬挂管直径相同。与悬挂管直径相同替换管段与相邻管段之间设有至少两个第一固定块，两个第一固定块间隔布设。

四号管需承担四至十一号管共8根管子的重量，而且由于四号管作为悬挂管2通过s形弯管从两侧绕过本屏的顶棚管引出顶棚，必然对第一固定块连接焊缝端部产生的附加弯矩和扭转应力。因此，需要在四号管与五号管之间再设置第二个第一固定块来增强连接效果，通过两个第一固定块连接两个管，使得单个焊缝所承载的力减小。四号管通过s形弯管从两侧绕过本屏的顶棚管引出顶棚对管屏起到悬吊作用，考虑四号管上部弯管的影响，四号管和五号管之间的第一固定块距离四号管上部弯管的距离较近，如果四号管和五号管之间的第二个第一固定块设置在此两管之间的第一个第一固定块上方，则第二个第一固定块与上部弯管的距离可能不符合设计要求。因而改造后，四号管与五号管之间的第二个第一固定块设置在第一个第一固定块下方。通过设置两个固定件3可有效增加该部位的承载能力，同时提高该部位承受扭矩能力，从而避免焊缝撕裂。

管子材质为super304h、管子规格为φ60×4，四号管与五号管之间加装2块第一固定块、五号管与六号管之间加装1块第一固定块，六号管一侧加装半块扁菱形固定块，四号管、五号管与六号管三根管做成改造管排。第一固定块规格为φ10，l＝100mm，材料为0cr25ni20。

本实施例中，在对原有末级换热器进行改造时，包括以下步骤：

(1)原末级再热器管及固定块切除

四、五、六号管上部割管位置为原固定块上侧向上100mm处，第四、五号管下部割管位置为上部位置向下470mm处，六号管下部割管位置为上部位置向下400mm处。

(2)由于在原有固定件上部加装过固定块，故此次换管工作的上部坡口附近存在固定块，故焊接前应将坡口上下侧约20mm范围内的固定块打磨消除，消除后进行渗透检测，保证坡口两侧无固定块遗留及缺陷。

(3)由于改造管排的替换六号管的管段一侧固定件为第二固定块，即半块扁菱形固定块，故更换前将六号管、七号管管子之间的固定块上下切断为两半，将七号管管壁上剩余的半块固定块与改造管排的半块固定块进行现场焊接，若由于尺寸问题存在固定块上下错口，应将错口部分调整或打磨至无错口方可焊接。

(4)七号管、八号管的上部固定块全部割除。

(5)对未更换固定块处理

对未更换的七号管至十一号管之间的原有固定块进行100％渗透检查，发现存在裂纹、未焊满、咬边等焊接缺陷应进行处理。

上述实施案例只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

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