專利名稱：國產1025t/h單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種國產1025t/h單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式及設備，用于300MW發電機組上，屬于電站鍋爐技術領域。
背景技術：
與300MW發電機組相配套的原1025t/h單爐膛一次上升UP型直流鍋爐，如圖4所示，它包括水冷壁分隔下集箱1、φ22×5.5內螺紋水冷壁管2、混合器3；其汽水流程如圖3所示，即給水經省煤器加熱后進入直流水冷壁系統，一次通過加熱、蒸發到水冷壁系統出口時已達到微過熱蒸汽狀態，再經過過熱系統加熱為過熱蒸汽。直流鍋爐的特點是加熱、蒸發、過熱受熱面無固定分界線。
隨著電網容量的不斷增加，電網峰谷差矛盾日益突出，需要更多的機組參與調峰，對大容量機組也提出了相同的要求。希望機組不但能帶基本負荷，而且能參于調峰運行。1025t/h單爐膛一次上升UP型直流鍋爐在性能上存在著嚴重的缺陷，為了保證直流鍋爐爐膛水冷壁的安全，必須保證水冷壁管內介質有足夠的流量和流速，所以爐膛水冷壁管采用了φ22×5.5很小的管徑。這種小管徑水冷壁熱敏感性很強，容易造成管壁溫度偏高而超溫，爆管，小管徑剛性差，容易變形和損壞；另外，由于水冷壁管壁溫較高，易發生水冷壁管高溫腐蝕；尤其是鍋爐負荷小于80％以下時，水動力工況惡化，水冷壁更容易發生超溫、損壞，從而使鍋爐無法參加調峰。
發明內容
本發明的目的就是在維持原有單爐膛外形尺寸基礎上將國產1025t/h單爐膛直流爐改造成控制循環爐，使鍋爐能安全、經濟地運行，并具有良好的調峰能力。
為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種國產1025t/h單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式及設備。
本發明所提供的一種國產單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式，其汽水流程為(1).給水經省煤器加熱后進入汽包；(2).汽包中的水順序經下降管、爐水循環泵進入水冷壁的環形下水包，通過水冷壁管進口處的節流圈，向各水冷壁管(6)分配循環水流量；(3).工質在水冷壁管中進行加熱和蒸發過程；(4).水冷壁管出口的汽水混合物進入汽包中進行汽、水分離；(5).分離出的水和由省煤器加熱后進入汽包的給水混合后再進入下降管中，形成爐水循環；
(6)分離出的蒸汽經過過熱系統加熱為過熱蒸汽。
本發明為國產單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式而專門設計的設備，包括水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5內螺紋水冷壁管、混合器、過熱系統、再熱器、省煤器、空氣預熱器，其特點在于(1).舍去原單爐膛直流鍋爐中的水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5mm內螺紋水冷壁管、混合器等原直流水冷壁系統；(2).增設包含有汽包、下降管、水冷壁管、爐水循環泵、下水包及節流器的控制循環水冷壁循環系統a.在鍋爐A排柱和B排柱間的上方增設汽包，爐膛四周置有水冷壁管，下方增設爐水循環泵、下水包、下水包內置有節流圈，節流圈與水冷壁管進口處聯接，汽包與爐水循環泵由大直徑下降管聯接；b.將φ22×5.5mm內螺紋水冷壁管改為φ45×6mm內螺紋水冷壁管，節距放大。
鍋爐有多種循環方式，各種循環方式的原理均不相同，其結構布置也有較大的差異，因此，在國內外鍋爐改造中均不改造循環方式，即原單爐膛直流鍋爐改造仍保持直流方式，原汽包爐改造仍保持原汽包爐的循環方式，本發明卻把直流方式改為汽包爐控制循環方式。
在控制循環鍋爐中，汽包作為加熱、蒸發與過熱之間的分界點，爐水循環泵提供爐水循壞所需的壓頭，這不但使爐水循環工作安全可靠，而且允許爐水系統有較高的循環流動阻力，可采用合適的循環倍率以增加循環水流量，因此可允許放大水冷壁管的直徑。控制循環鍋爐的每一根水冷壁管進口處根據爐膛熱負荷和各根水冷壁管的吸熱不同，裝有不同直徑的節流圈，調節分配各管內的循環水流量，因此與原單爐膛直流鍋爐相比，控制循環鍋爐的水冷壁水動力特性更加安全可靠，而且使鍋爐加快了啟停速度，最主要的是使鍋爐負荷能夠進行快速變化，滿足電網調峰的要求。
本發明的優點是提高了水冷壁的可靠性、滿足電網調峰的要求，解決了原直流爐水冷壁經常泄漏影響發電量的隱患，改造后可減少損失約1400萬元/每臺.年。
圖1為鍋爐改造后汽水流程圖；圖2為改造后的控制循環鍋爐結構圖；圖3為下水包及節流圈結構圖；圖4為原單爐膛直流鍋爐汽水流程圖；圖5為原單爐膛直流鍋爐結構具體實施例方式以電廠1025t/h鍋爐改造為例如圖5所示，為原單爐膛直流鍋爐結構圖，包括水冷壁分隔下集箱1、φ22×5.5內螺紋水冷壁管2、混合器3、過熱系統10、再熱器11、省煤器12、空氣預熱器13，鍋爐∏型、露天布置，爐膛寬×深為13.035m×12.195m，后煙井深度為12m，爐頂標高為58.6m。水冷壁包括水冷壁分隔下集箱1、內螺紋水冷壁管2、混合器3；爐膛四周中輻射采用φ22×5.5內螺紋管，上輻射為φp25×6光管，節距均為35mm。過熱器系統由爐頂過熱器、包復過熱器、低溫過熱器、分隔屏過熱器、屏式過熱器、高溫過熱器五級受熱面和兩級噴水減溫裝置組成。減溫裝置分別布置在分隔屏過熱器進口端和屏式過熱器的出口端。
如圖2所示，為改造后的控制循環鍋爐結構圖，改造后的鍋爐為單爐膛∏型布置，爐膛寬度為13.035m，深度為11.838m，爐頂標高仍為58.6m。
舍去原單爐膛直流鍋爐中的水冷壁分隔下集箱1、內螺紋水冷壁管2、混合器3組成的原直流爐直流水冷壁系統；增設汽包4、下降管5、水冷壁管6、爐水循環泵7、下水包8及節流圈9組成的控制循環水冷壁循環系統在鍋爐A排柱和B排柱間的上方增設汽包4，爐膛四周置有水冷壁管6，下方增設爐水循環泵7、下水包8，如圖3所示，下水包8內置有節流圈9，節流圈9與每根水冷壁管6進口處聯接，汽包4與爐水循環泵7由大直徑下降管5聯接；爐膛四周采用管子φ45×6mm節距為57mm的內螺紋水冷壁管6。
改造后的控制循環鍋爐，如圖1所示，其汽水流程為(1).給水經省煤器加熱后進入汽包4；(2).汽包4中的水順序經下降管5、爐水循環泵7進入水冷壁的環形下水包8，通過水冷壁管6進口處的節流圈9，向各水冷壁管6分配循環水流量；(3).工質在水冷壁管6中進行加熱和蒸發過程；(4).水冷壁管6出口的汽水混合物進入汽包4中進行汽、水分離；(5).分離出的水和由省煤器加熱后進入汽包4的給水混合后再進入下降管5中，形成爐水循環；(6).分離出的蒸汽經過爐頂過熱器、包復過熱器、低溫過熱器、一回路、二回路分隔屏過熱器、屏式過熱器、高溫過熱器和兩級噴水減溫裝置的過熱系統加熱為過熱蒸汽。
權利要求
1.一種國產單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式，其汽水流程為(1).給水經省煤器加熱后進入汽包(4)；(2).汽包(4)中的水順序經下降管(5)、爐水循環泵(7)進入水冷壁的環形下水包(8)，通過水冷壁管進口處的節流圈(9)，向各水冷壁管(6)分配循環水流量；(3).工質在水冷壁管(6)中進行加熱和蒸發過程；(4).水冷壁管(6)出口的汽水混合物進入汽包(4)中進行汽、水分離；(5).分離出的水和由省煤器加熱后進入汽包(4)的給水混合后再進入下降管(5)中形成爐水循環；(6).分離出的蒸汽經過過熱系統加熱為過熱蒸汽。
2.一種使用權利要求1所述的國產單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式而專門設計的設備，包括水冷壁分隔下集箱(1)、φ22×5.5內螺紋水冷壁管(2)、混合器(3)、過熱系統(10)、再熱器(11)、省煤器(12)、空氣預熱器(13)，其特征在于(1).舍去原單爐膛直流鍋爐中的水冷壁分隔下集箱(1)、φ22×5.5內螺紋水冷壁管(2)、混合器(3)原直流鍋爐的直流水冷壁系統；(2).增設汽包(4)、下降管(5)、水冷壁管(6)、爐水循環泵(7)、下水包(8)及節流圈(9)組成的控制循環的水冷壁循環系統a.在鍋爐A排柱和B排柱間的上方增設汽包(4)，爐膛四周置有水冷壁管(6)，下方增設爐水循環泵(7)、下水包(8)、下水包(8)內置有節流圈(9)，節流圈(9)與水冷壁管(6)進口處聯接，汽包(4)與爐水循環泵(7)由大直徑下降管(5)聯接；b.將φ22×5.5mm內螺紋水冷壁管(2)改為φ45×6mm內螺紋水冷壁管(6)，節距放大。
全文摘要
本發明涉及一種1025t/h國產單爐膛直流爐改造成控制循環爐的方式，即在維持原有單爐膛外形尺寸基礎上將國產1025t/h單爐膛直流爐改造成控制循環爐；為鍋爐改造專門設計的設備，包括水冷壁分隔下集箱、φ22×5.5內螺紋水冷壁管、混合器、過熱系統、再熱器、省煤器、空氣預熱器，其特點在于舍去原單爐膛直流鍋爐中的直流水冷壁系統，增設含有汽包、下降管、水冷壁管、爐水循環泵、下水包及節流圈組成的控制循環水冷壁循環系統。優點是提高了水冷壁的可靠性、滿足電網調峰的要求，解決了原直流爐水冷壁經常泄漏影響發電量的隱患。
文檔編號F22B29/02GK1499128SQ0214506
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月6日 優先權日2002年11月6日
發明者忻瑤琴, 羅偉達, 泉涌, 莊文賢 申請人:上海鍋爐廠有限公司