锅炉安装质量的控制 防止锅炉“四管”泄漏 在基建期应做好哪些工作 李德才 2009.5
锅炉安装质量的控制 防止锅炉“四管”泄漏 在基建期应做好哪些工作 李德才 2009.5
锅炉安装质量重要性 锅炉,特别是水管锅炉,是由上万个,甚至几万 个零件组成,而金属重量已由十几吨增到几十吨 乃至上百吨。庞大的锅炉设备,由于受制造条件 运输条件的限制,不可能在制造厂全部组装完毕 后再出厂,这其中有大量的工作是在现场安装中 成锅郑的继类场安装是锅炉造的一部 锅炉安装不仅是锅炉制造的继续,也是锅炉制造 质量的检查工序,相当于锅炉制造的组装车间。 所以個煌安装和锅炉制造,对锅炉的安全运行, 义
一、锅炉安装质量重要性 ◼ 锅炉，特别是水管锅炉，是由上万个，甚至几万 个零件组成，而金属重量已由十几吨增到几十吨， 乃至上百吨。庞大的锅炉设备，由于受制造条件、 运输条件的限制，不可能在制造厂全部组装完毕 后再出厂，这其中有大量的工作是在现场安装中 完成的。因此可以说现场安装是锅炉制造的一部 分，是锅炉制造的继续。 ◼ 锅炉安装不仅是锅炉制造的继续，也是锅炉制造 质量的检查工序，相当于锅炉制造的组装车间。 所以锅炉安装和锅炉制造，对锅炉的安全运行， 有着同等重要的意义
什么是锅炉“四管” 所谓的锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热 器、再热器和省煤器;传统意义上的防止锅炉四 管泄漏,是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。 锅炉“四管”,涵盖了锅炉的全部受热面,它们 内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用, 外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火 之间进行调和,是矛盾集中的所在,所以很轻易 发生失效和泄漏问题
二、什么是锅炉“四管” 所谓的锅炉 “四管”是指锅炉水冷壁、过热 器、再热器和省煤器；传统意义上的防止锅炉四 管泄漏，是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。 锅炉“四管” ，涵盖了锅炉的全部受热面，它们 内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用， 外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境，在水与火 之间进行调和，是矛盾集中的所在，所以很轻易 发生失效和泄漏问题
锅炉受热面有两大部分,炉膛受热面和对流受热面 )、自然循环锅炉水冷壁 炉膛受热面又称水冷壁,传热方式主要以辐射换热为主 对于小型工业锅炉,还有部分锅筒表面参与换热。 在锅炉炉膛内,进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产 生的髙温火焰和烟气,通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管, 水在水冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽 2、主要作用:(1)吸收炉内辐射热,将水加热成饱和蒸汽(2) 保护炉墙,简化炉墙结构,减轻炉墙重量,这主要是由于水冷 壁吸收炉内辐射热,使炉墙温度降低的缘故(3)吸收炉内热 量,把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度,这对减轻炉内结渣、 防止炉膛出口结渣都是有利的(4)在炉内高温下吸收辐射热, 传热效果好,故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价
锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面 （一）、自然循环锅炉水冷壁 1、炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主， 对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换热。 在锅炉炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产 生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管， 水在水冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。 2、主要作用：⑴吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽（2） 保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷 壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故（3）吸收炉内热 量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣、 防止炉膛出口结渣都是有利的（4）在炉内高温下吸收辐射热， 传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价
3、结构形式:水冷壁通常釆用Φ=51-60mm的无缝钢管组成, 材料为20#钢,管壁厚为3-5mm。在中小容量锅炉上用得比较 泛的是光管水冷壁,一般贴近炉膛四壁,互相平行的垂直 布置,上部与锅筒或上集箱连接,下部与下集箱相连。光管 水冷壁S/d=1.05-1.2。在大容量锅炉中,较多的采用了膜式水 冷壁。膜式水冷壁由光管和鳍片焊接而成。膜式水冷壁的 S/d=1.3-1.35。 4、膨胀、密封问题:水冷壁一般是上部固定,下部自由膨胀 水冷壁的上集箱固定在支架上,下集箱则由水冷壁悬吊着 水冷壁管自身吊拉件限制其水平移动,以免引起结构变形, 但要保证水冷壁能上下滑动。水冷壁穿过炉墙的部分要留出 膨胀间隙,为了防止漏风,间隙内填充石棉绳
3、结构形式：水冷壁通常采用Φ=51-60mm的无缝钢管组成， 材料为20#钢，管壁厚为3-5mm。在中小容量锅炉上用得比较 广泛的是光管水冷壁，一般贴近炉膛四壁，互相平行的垂直 布置，上部与锅筒或上集箱连接，下部与下集箱相连。光管 水冷壁S/d=1.05-1.2。在大容量锅炉中，较多的采用了膜式水 冷壁。膜式水冷壁由光管和鳍片焊接而成。膜式水冷壁的 S/d=1.3-1.35。 4、膨胀、密封问题：水冷壁一般是上部固定，下部自由膨胀。 水冷壁的上集箱固定在支架上，下集箱则由水冷壁悬吊着。 水冷壁管自身吊拉件限制其水平移动，以免引起结构变形， 但要保证水冷壁能上下滑动。水冷壁穿过炉墙的部分要留出 膨胀间隙，为了防止漏风，间隙内填充石棉绳
水冷壁结构简图 图13-4煤粉炉水冷壁 1一水冷壁2一锅筒3—防渣管 炉墳5一下障管6一集箱 7-炉塘8-水冷壁管9-燃烧室 图13-5鉴排水冷结构
(二)过热器和再热器 1、蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分,它的作用是将饱和 蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽 在电力工业的长期发展过程中,蒸汽的初参数(压力和 温度)不断地提高,以提高电厂循环的热效率。但是,蒸 汽温度的进一步提高受到高温钢材的限制。现今绝大多数 电站锅炉的过热汽温停留在540-555℃C的水平 只提高压力而不相应地提高过热蒸汽的温度,会使蒸汽 在汽轮机内膨胀终止时的湿度过高,影响汽轮机的安全 再热循环的采用(相应地在锅炉内装置再热器),一方面 可以进一步提高循环的热效率(采用一级再热可使循环热 效率提高约4-6%,二级再热可再提高约2%),另一方面可 以使汽轮机末级叶片的蒸汽湿度控制在允许的范围内) 过热器和再热器是锅炉内工质温度最高的部件,且过热蒸 汽、再热蒸汽的吸热能力较差(冷却管子的能力)
（二）过热器和再热器 1、 蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和 蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽。 在电力工业的长期发展过程中，蒸汽的初参数（压力和 温度）不断地提高，以提高电厂循环的热效率。但是，蒸 汽温度的进一步提高受到高温钢材的限制。现今绝大多数 电站锅炉的过热汽温停留在540-555℃的水平。 只提高压力而不相应地提高过热蒸汽的温度，会使蒸汽 在汽轮机内膨胀终止时的湿度过高，影响汽轮机的安全。 再热循环的采用（相应地在锅炉内装置再热器），一方面 可以进一步提高循环的热效率（采用一级再热可使循环热 效率提高约4-6%，二级再热可再提高约2%），另一方面可 以使汽轮机末级叶片的蒸汽湿度控制在允许的范围内）。 过热器和再热器是锅炉内工质温度最高的部件，且过热蒸 汽、再热蒸汽的吸热能力较差（冷却管子的能力）
因此,在过热器和再热器的设计和运行中,应注意如 下问题:(1)运行中应保持汽温稳定,汽温的波动不应超过 10℃-+5℃;(2)有可靠的调温手段;(3)尽量防止和 减少平行管子之间的热偏差。 过热器可以根据它所采用的传热方式分为对流过热器、 半辐射过热器(屏式过热器)及辐射过热器。 、再热器实际上是一种中压过热器,它具有汽温高、流 量大的特点,工作条件不好。与过热器相比,主要特点 再热器蒸汽压力低,蒸汽比容大,密度小,放热系数比过 热蒸汽小得多,仅为过热器的五分之一。所以,再热蒸汽 对管壁的冷却能力差;阻力不易过大,一般不超过0.Mpa 热偏差较大;要考虑在锅炉启停过程及汽轮机甩负荷时的 保护问题
因此，在过热器和再热器的设计和运行中，应注意如 下问题：⑴运行中应保持汽温稳定，汽温的波动不应超过 －10℃－＋5 ℃ ；⑵有可靠的调温手段；⑶尽量防止和 减少平行管子之间的热偏差。 过热器可以根据它所采用的传热方式分为对流过热器、 半辐射过热器（屏式过热器）及辐射过热器。 2、再热器实际上是一种中压过热器，它具有汽温高、流 量大的特点，工作条件不好。与过热器相比，主要特点： 再热器蒸汽压力低，蒸汽比容大，密度小，放热系数比过 热蒸汽小得多，仅为过热器的五分之一。所以，再热蒸汽 对管壁的冷却能力差；阻力不易过大，一般不超过0.2Mpa； 热偏差较大；要考虑在锅炉启停过程及汽轮机甩负荷时的 保护问题
过热器结构简图 N 则典更 图79中压锅炉对流过热器结构 1—锅筒;2-主蒸汽阀;3一过热器出口集箱;4一面式减温器;5—悬吊过热器管梁; 一蛇形管吊管;7—I级对流过热器蛇形管;8一定距夹板; 9—定型梳形板;10一Ⅱ级对流过热器蛇形臂
过热器结构简图
对流过热器布置简图 AWWWWWW AwwwW WWww WWW (a)逆流 (b)顺流 (c)双逆流 (d)混合流 图4-13蒸汽过热器的布置方式
对流过热器布置简图