一种超临界机组锅炉集箱的制作方法

本实用新型涉及超临界机组技术领域，尤其涉及一种超临界机组锅炉集箱。

背景技术：

火电厂超临界机组指的是锅炉内工质的参数达到或超过临界压力以上的机组。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是22.129mpa,临界温度是374.15℃；在这个压力和温度时，因高温膨胀的水和因高压压缩的水蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31mpa被称为超临界。

目前世界上压力最大、温度最高、效率最高的锅炉，蒸汽温度为605-623℃，发电煤耗为256.16克每千瓦，实现煤炭能源的高效利用，而随着我国节能减排的发展趋势，进一步提高锅炉机组参数势在必行。超临界机组下的锅炉集箱需要承受高温高压，集箱包含集箱本体和集箱管接头，现有的集箱中，集箱本体和集箱管接头本身均能够承受高温高压，其最为脆弱的部分在于集箱本体和集箱管接头的焊接处、集箱管接头和锅炉过热器的焊接处、集箱管接头和锅炉再热器的焊接处。目前集箱本体和集箱管接头采用的焊接处理方式是直接将集箱管接头抵靠在集箱外周开孔处进行无缝焊接，目前集箱管接头和锅炉过热器采用的焊接处理方式是直接将集箱管接头抵靠在锅炉过热器端部进行无缝焊接，目前集箱管接头和锅炉再热器采用的焊接处理方式是直接将集箱管接头抵靠在锅炉再热器端部进行无缝焊接；这种焊接方式不仅焊接不便、焊接效率低，直接影响焊缝质量，而且若干集箱管接头之间的平行度也较差；焊接时，高温焊液会将与之接触的金属部分融化，造成集箱、集箱管接头、锅炉过热器和锅炉再热器的焊接处厚度降低，不能承受超临界机组的高温高压作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超临界机组锅炉集箱，基于背景技术中的缺陷，提出一种耐高温高压、焊接无损伤、便于定位的锅炉集箱，不仅能够达到超临界的高温高压要求，而且焊接时对集箱、集箱管接头、锅炉过热器和锅炉再热器无损伤，还能够进行二次焊接使用。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种超临界机组锅炉集箱，包括集箱本体、焊接墩、第一焊接头、集箱管接头和第二焊接头，集箱本体侧部设有焊接墩，焊接墩中间设有t形孔，所述第一焊接头嵌入安装于t形孔内，第一焊接头和集箱管接头固定连接，集箱管接头和第二焊接头固定连接，第二焊接头顶部嵌有第三焊接头，第二焊接头和第三焊接头之间通过第二焊缝固定连接，第三焊接头和过热器管固定连接。

进一步地，所述集箱本体采用g大口径管制作。

进一步地，所述t形孔包括蒸汽出口和限位盲孔，焊接墩中间开有限位盲孔，限位盲孔底部通过蒸汽出口和集箱本体内部连通，所述蒸汽出口的高度大于集箱本体的壁厚，蒸汽出口的直径小于限位盲孔的直径。

进一步地，所述第一焊接头、集箱管接头、第二焊接头、第三焊接头和过热器管均采用tph合金材料，所述tph合金材料由主要成分铁和合金成分构成。

进一步地，所述集箱本体和t形孔之间为固定一体式连接，第一焊接头、集箱管接头和第二焊接头之间为固定一体式连接，第三焊接头和过热器管之间为固定连接。

进一步地，所述第二焊接头的上端设有限位槽，第三焊接头的下端设有限位环，限位环嵌入安装于限位槽内。

进一步地，所述t形孔、第一焊接头、集箱管接头、第二焊接头、第三焊接头和过热器管内径相同。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：其一：本方案提供的锅炉集箱，通过在集箱本体顶部设置有焊接墩、在集箱管接头下端一体式设置第一焊接头，当焊接第一焊缝时，会融化掉一层焊接墩和第一焊接头，焊接墩表面融化后，焊接墩最薄位置厚度大于集箱本体的壁厚，第一焊接头表面融化后，第一焊接头最薄位置厚度大于集箱管接头的壁厚，使得焊接墩和第一焊接头之间最薄弱的连接处能够耐超临界时的高温高压；同理，当焊接第二焊缝时，会融化掉一层第二焊接头和第三焊接头，第二焊接头表面融化后，第二焊接头最薄位置厚度大于集箱管接头的壁厚，第三焊接头表面融化后，第三焊接头最薄位置厚度大于过热器管的壁厚，使得第二焊接头和第三焊接头之间最薄弱的连接处能够耐超临界时的高温高压。其二：为了方便焊接和安装，本方案设置了限位盲孔，进行焊接墩和第一焊接头之间的连接安装时，只需将第一焊接头嵌入到限位盲孔内，既能够保证若干第一焊接头、集箱管接头和第二焊接头组成的整体的平行度，又能够保证第一焊接头焊接时不移位，降低焊接难度，提高焊缝质量。同理，在进行第二焊接头和第三焊接头之间的焊接时，将第三焊接头下端的限位环嵌入到第二焊接头上方的限位槽内，然后通过第二焊缝将第二焊接头和第三焊接头连接在一起，降低焊接难度，提高焊缝质量。其三：本方案提供的锅炉集箱还可以进行二次使用，当锅炉中的过热器或再热器需要更换时，可将焊接墩顶部平行切割一层，将第一焊缝完全切除，并取出第一焊接头，将焊接墩打磨光滑后，仍可进行二次使用。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型的局部剖视图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为本实用新型集箱本体和焊接墩的整体剖视图；

图5为本实用新型的第一焊接头、集箱管接头和第二焊接头的整体剖视图；

图6为本实用新型第三焊接头和过热器管的整体剖视图；

图中：1、集箱本体；2、t形孔；2-1、蒸汽出口；2-2、限位盲孔；3、焊接墩；4、第一焊缝；5、第一焊接头；6、集箱管接头；7、第二焊接头；7-1、限位槽；8、第二焊缝；9、第三焊接头；9-1、限位环；10、过热器管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-6所示，一种超临界机组锅炉集箱，包括集箱本体1、焊接墩3、第一焊接头5、集箱管接头6和第二焊接头7，集箱本体1侧部设有焊接墩3，焊接墩3中间设有t形孔2，所述第一焊接头5嵌入安装于t形孔2内，第一焊接头5和集箱管接头6固定连接，集箱管接头6和第二焊接头7固定连接，第二焊接头7顶部嵌有第三焊接头9，第二焊接头7和第三焊接头9之间通过第二焊缝8固定连接，第三焊接头9和过热器管10固定连接。

其中，所述集箱本体1采用g115大口径管制作。g115大口径管合金成分中cr含量为7％-9％，w含量为3％-5％，co含量为2.5％-4％。

其中，所述t形孔2包括蒸汽出口2-1和限位盲孔2-2，焊接墩3中间开有限位盲孔2-2，限位盲孔2-2底部通过蒸汽出口2-1和集箱本体1内部连通，所述蒸汽出口2-1的高度大于集箱本体1的壁厚，蒸汽出口2-1的直径小于限位盲孔2-2的直径。

其中，所述第一焊接头5、集箱管接头6、第二焊接头7、第三焊接头9和过热器管10均采用tp347h合金材料，所述tp347h合金材料由主要成分铁和合金成分构成。合金成分中cr含量为16％-19％，ni含量为8％-14％，nb含量为0.5％-1.1％。

其中，所述集箱本体1和t形孔2之间为固定一体式连接，第一焊接头5、集箱管接头6和第二焊接头7之间为固定一体式连接，第三焊接头9和过热器管10之间为固定连接。

其中，所述第二焊接头7的上端设有限位槽7-1，第三焊接头9的下端设有限位环9-1，限位环9-1嵌入安装于限位槽7-1内。

其中，所述t形孔2、第一焊接头5、集箱管接头6、第二焊接头7、第三焊接头9和过热器管10内径相同。

需要说明的是，本实用新型为一种超临界机组锅炉集箱，其是这样工作的：集箱本体1和焊接墩3为一体式零件，第一焊接头5、集箱管接头6和第二焊接头7为一体式零件，第三焊接头9和过热器管10为一体式零件。首先进行焊接墩3和第一焊接头5之间的焊接安装，安装时将第一焊接头5外端嵌入到限位盲孔2-2内，并在焊接墩3和第一焊接头5之间焊上第一焊缝4。然后进行第二焊接头7和第三焊接头9之间的安装，安装时将第三焊接头9下端的限位环9-1嵌入安装于第二焊接头7顶部的限位槽7-1内，并在第二焊接头7和第三焊接头9之间焊上第二焊缝8。完成安装过程。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

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