用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的制作方法

本实用新型涉及电站锅炉的技术领域，更具体地讲，涉及一种用于电站锅炉受热面的三维布置受热面。

背景技术：

锅炉高温级受热面在整个烟气流程中，对每级受热面通常采用在锅炉深度方向依次布置的方法。但是，对于大容量高参数的电站锅炉，由于其炉膛宽度较宽，集箱沿宽度方向布置，长度较长，工质侧流量偏差和烟侧温度偏差叠加后将导致最终受热面的工质温度偏差大，材料受最高温度的限制，影响了锅炉最终能达到的工质平均参数。

为了在不提高材料等级的条件下能承受更高的平均工质温度，降低运行时受热面介质的峰值温度、减少各个部分的温度偏差是最有效的方法。减少温度偏差通常的技术手段主要是在烟气侧通过优化燃烧过程降低烟道内的烟气温度偏差，在工质侧通过受热面分配集箱上增加节流孔改善工质流量分配等。但目前这一类手段很难进一步提高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是通过对受热面采用三维布置的方式获得三维布置受热面，即在同一深度方向上沿宽度方向布置不同类型的受热面来进一步改善温度偏差的问题。

本实用新型公开了一种用于电站锅炉受热面的三维布置受热面，所述三维布置受热面包括两套受热面系统，所述两套受热面系统的高温受热面包括各自拆分成两段以上的子受热面，所述两套受热面系统的高温受热面的两段以上子受热面在烟道中同一深度位置处沿着锅炉宽度方向互相交错布置形成所述三维布置受热面。

根据本实用新型用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的一个实施例，所述两套受热面系统的高温受热面为一次高温再热器和二次高温再热器的组合、高温过热器和高温再热器的组合或者高温过热器与外置换热器的组合。

根据本实用新型用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的一个实施例，每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面沿着锅炉宽度方向并排布置并且各段子受热面所占的宽度范围由热力计算的吸热分配调整得到。

根据本实用新型用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的一个实施例，每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面之间进行一次工质混合。

根据本实用新型用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的一个实施例，每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面均设置有进口集箱和出口集箱，前一段子受热面的出口集箱与后一段子受热面的进口集箱之间设置有连接管且连接管上设置有减温器。

根据本实用新型用于电站锅炉受热面的三维布置受热面的一个实施例，两套受热面系统的高温受热面的各段子受热面沿着锅炉宽度方向分别布置在炉左侧区域和炉右侧区域并且各段子受热面在炉宽方向上布置为连续交错的形式

与现有技术相比，本实用新型将高温受热面拆分为多段，每一段吸热减少，抑制产生温度偏差的基础条件；受热面并行布置，使得在烟气侧和工质侧均为一半炉膛宽度，减小温度偏差能产生的范围；前后各段受热面交错布置，可以修正已产生的温度偏差。通过多个方面降低高温段受热面壁温偏差，使得在同样材料的条件下锅炉可以达到更高的参数，有利于提高机组整体效率。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例中电站锅炉的三维布置受热面的结构示意图。

附图标记说明：

①一次再热高温受热面入口连接管、②一次再热高温受热面一段子受热面入口集箱、③一次再热高温受热面一段子受热面管屏、④一次再热高温受热面一段子受热面出口集箱、⑤一次再热高温受热面连接管、⑥一次再热微调减温器、⑦一次再热高温受热面二段子受热面入口集箱、⑧一次再热高温受热面二段子受热面管屏、⑨一次再热高温受热面二段子受热面出口集箱、⑩一次再热高温受热面出口连接管；

⑴二次再热高温受热面入口连接管、⑵二次再热高温受热面一段子受热面入口集箱、⑶二次再热高温受热面一段子受热面管屏、⑷二次再热高温受热面一段子受热面出口集箱、⑸二次再热高温受热面连接管、⑹二次再热微调减温器、⑺二次再热高温受热面二段子受热面入口集箱、⑻二次再热高温受热面二段子受热面管屏、⑼二次再热高温受热面二段子受热面出口集箱、⑽二次再热高温受热面出口连接管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面具体对本实用新型的用于电站锅炉受热面的三维布置受热面进行说明。

根据本实用新型的示例性实施例，所述用于电站锅炉受热面的三维布置受热面包括两套受热面系统，所述两套受热面系统的高温受热面包括各自拆分成两段以上的子受热面，所述两套受热面系统的高温受热面的两段以上子受热面在烟道中同一深度位置处沿着锅炉宽度方向互相交错布置形成三维布置受热面。其中，本实用新型所应用的两套受热面系统的高温受热面可以为一次高温再热器和二次高温再热器的组合、高温过热器和高温再热器的组合或者高温过热器与外置换热器的组合等组合，本实用新型不限于此。

具体地，每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面沿着锅炉宽度方向并排布置并根据热力计算的吸热分配调整各段子受热面所占的宽度范围，通过将每个高温受热面的各段子受热面并行布置，使得各高温受热面在烟气侧和工质侧的宽度占比相当，能够减小温度偏差能产生的范围。

并且，每套受热面系统的每个高温受热面的各段子受热面沿着锅炉宽度方向分别布置在炉左侧区域和炉右侧区域，并且各段子受热面在炉宽方向上布置成连续交错的形式，即高温受热面一的第一段子受热面在炉左侧区域，则其第二段子受热面就布置在炉右侧区域，高温受热面二则反之，如有三段以上的子受热面，则继续左右交换位置进行布置，该布置方式可以平衡炉宽方向上的烟气温度偏差。

其中，受热面系统的高温受热面所能划分的子受热面段数需根据锅炉对温度偏差控制的要求高低来设置，通常为2～4段。例如，当划分为2段子受热面时，则将两套受热面系统的高温受热面的第一段子受热面沿着锅炉宽度方向分别布置在炉左侧区域和炉右侧区域，将第二段子受热面布置在第一段子受热面之后且沿炉宽方向左右交换位置；当划分为3段子受热面时，则将第三段子受热面系统再次左右交换位置，如有第4段子受热面亦然。如此设置可以有效补偿每一段子受热面受炉宽方向上烟气温度偏差的影响。

根据本实用新型，在将不同受热面系统的高温受热面进行拆分、并排、交错布置时，需控制每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面之间进行一次工质混合，具体是每套受热面系统的高温受热面的各段子受热面均设置有进口集箱和出口集箱，在前一段子受热面的出口集箱与后一段子受热面的进口集箱之间设置有连接管且连接管上设置有减温器，从而进一步减少温度偏差。

本实用新型电站锅炉的三维布置受热面能够在保证总吸热量所需的受热面积的同时，增加分级数量，减少每一级受热面的焓增，从而减少温度偏差；通过烟气侧、工质侧、布置方法及外部系统等多个方面的集成措施对温度偏差进行控制，从而可以有效缩小受热面各处的温度偏差。

以二次再热锅炉的一次高温再热器和二次高温再热器组合布置得到的三维布置受热面为例，一次高温再热器和二次高温再热器各自拆分的子受热面均按以下流程：工质通过再热器两端入口连接管进入再热高温受热面一段子受热面入口集箱。工质由集箱分配后进入再热高温受热面一段子受热面管屏，再汇集到再热高温受热面一段子受热面出口集箱，再由集箱两端引出通过再热高温受热面连接管及再热微调减温器之后进入再热高温受热面二段子受热面入口集箱，之后由集箱分配后进入再热高温受热面二段子受热面管屏，再汇集到再热高温受热面二段子受热面出口集箱，最终通过再热器两端出口连接管引出。

下面结合实施例和附图对本实用新型进行具体说明。本实用新型可以应用在大容量高参数的电站锅炉中，用于所有受热面的布置，如高温过热器和高温再热器之间，高温过热器与外置换热器之间等等组合。

现以1000mw的二次再热锅炉为例，锅炉参数高且材料温度裕量小，布置参考图1。

图1示出了本实用新型实施例中电站锅炉的三维布置受热面的结构示意图。

为便于理解，本实施例以二次再热锅炉的一次高温再热器和二次高温再热器组合布置为例进行描述，但本实用新型适用于所有受热面系统的布置，比如高温过热器和高温再热器的组合、高温过热器与外置换热器的组合等等。

如图1所示，本实施例中受热面系统的高温受热面包括一次高温再热器和二次高温再热器，本实施例将一次高温再热器和二次高温再热器均拆分为两段子受热面，在烟道中同一深度位置处沿着锅炉宽度方向将一次高温再热器和二次高温再热器的两段子受热面互相交错布置形成三维布置受热面。

其中，一次高温再热器的第一段子受热面和二次高温再热器的第一段子受热面沿着锅炉宽度方向并排布置，其各自的第二段子受热面在其第一段子受热面之后同样沿着锅炉宽度方向并排布置，但位置左右交换。同时，两套受热面系统的每段子受热面均可以根据热力计算的吸热分配调整所占的宽度范围。

本实施例中，将一次高温再热器的第一段子受热面布置在炉右侧区域并将二次高温再热器的第一段子受热面沿着锅炉宽度方向并排布置在炉左侧区域，将一次高温再热器的第二段子受热面在第一段子受热面之后布置在炉左侧区域并将二次高温再热器的第二段子受热面同样沿着锅炉宽度方向并排布置在炉右侧区域，形成连续交错的布置形式。

在受热面系统的每个高温受热面的各段子受热面均设置进口集箱和出口集箱，在前一段子受热面的出口集箱与后一段子受热面的进口集箱之间设置连接管并在连接管上设置减温器，工质的具体流动如下：

一次高温再热器和二次高温再热器分别通过各自的再热高温受热面入口连接管(①、⑴)将工质引入再热高温受热面一段子受热面入口集箱(②、⑵)，该集箱的分配长度较常规方案缩短一半以使分配更加均匀。

工质由入口集箱分配后进入再热高温受热面一段子受热面管屏(③、⑶)，该管屏仅占烟道宽度的一半，接受的烟气温度偏差更小。再汇集到再热高温受热面一段子受热面出口集箱(④、⑷)进行一次混合，消除各个管屏之间的温度偏差。

由集箱两端引出工质并使工质通过再热高温受热面连接管(⑤、⑸)及再热微调减温器(⑥、⑹)，进一步修正两端的工质温度偏差。

之后工质通过再热高温受热面二段子受热面入口集箱(⑦、⑺)分配后进入再热高温受热面二段子受热面管屏(⑧、⑻)，该管屏的布置位置与各自前一段的管屏进行了左右对调，进一步修正了烟气温度在烟道左右侧产生偏差。最终工质汇集到再热高温受热面二段子受热面出口集箱(⑨、⑼)后通过各自的再热高温受热面出口连接管(⑩、⑽)引出。

综上所述，本实用新型将不同系统的高温受热面进行了拆分、并排、交错布置，在保证总吸热量所需的受热面积的同时增加分级数量，减少每一级受热面的焓增，从而减少温度偏差；并在受热面之间插入了微调减温水系统来进一步减少温度偏差，通过烟气侧、工质侧、布置方法及外部系统等多方面集成措施对温度偏差进行控制，从而可以有效缩小受热面各处的温度偏差。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除