阅读说明：本技术 一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法 (Method for arranging high-temperature heating surfaces of million pi type efficient ultra-supercritical boiler at unequal pitches ) 是由 王泽辉 李大才 余红明 赵昌智 韩功博 叶欢 孙洪民 宋宝军 王永杰 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法,它涉及锅炉制造领域,主要为了解决现有装置中烟气侧热负荷偏差对高温受热面管屏的影响较大,百万π型高效超超临界锅炉达到额定汽温的能力较弱的问题,本发明通根据锅炉内部不同区域中管屏的不同面积,改变锅炉内部不同区域的管屏节距,从而使百万π型高效超超临界锅炉本身取得更易达到额定气温的效果,本发明主要应用百万π型高效超超临界锅炉使用过程中达到更好的能量转化。(The invention discloses an arrangement method of unequal pitches of high-temperature heating surfaces of a million pi type efficient ultra-supercritical boiler, relates to the field of boiler manufacturing, and mainly aims to solve the problems that the influence of flue gas side heat load deviation on a high-temperature heating surface tube panel in the existing device is large, and the capacity of the million pi type efficient ultra-supercritical boiler for reaching rated steam temperature is weak.)

一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置 方法

技术领域

本发明涉及锅炉制造领域，特别涉及一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法。

背景技术

目前，百万π型高效超超临界锅炉的压力和温度越来越高，主蒸汽出口压力达到29.3MPa以上、再热蒸汽出口温度达到613或者623℃，锅炉达到额定汽温的难度越来越大。常规高温受热面均采用等节距布置，即沿炉宽方向受热面管屏布置节距相同。但锅炉实际运行时炉宽方向烟气热负荷并不均匀，这种等节距布置方式的管屏不能很好的适应烟气侧热负荷偏差，造成百万π型高效超超临界锅炉达到额定汽温越来越困难。

为了提高高效超超临界锅炉达到额定汽温的能力，减小烟气侧热负荷偏差对高温受热面管屏的影响，提出一种新的百万π型高效超超临界锅炉高温受热面管屏的布置方法是很有必要的。

发明内容

本发明为了解决现有装置中烟气侧热负荷偏差对高温受热面管屏的影响较大，高效超超临界锅炉达到额定汽温的能力较弱的问题，进而提供一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法。

一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法，它主要包括以下几个步骤：

步骤一：选择锅炉型号；

步骤二：根据所选锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据进行分析，分析结果得出靠近左侧水冷壁和右侧水冷壁的烟气热负荷较低，为锅炉平均热负荷的80％～90％，靠近锅炉中心线的烟气热负荷较高，为锅炉的平均热负荷的110％～120％；

步骤三：根据步骤二中所分析的结果，选择应用于锅炉内部热负荷比例匹配相对应区域内管屏的布置面积，靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏和靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的80％～90％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的110％～120％；

步骤四：根据步骤三中靠近左侧水冷壁、靠近右侧水冷壁和靠近锅炉中心线三块区域内的高温受热管屏面积调整对应区域内的高温受热管屏布置节距，靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏和靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏布置面积减少，相应高温受热面管屏节距增大为平均节距的111％～125％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏布置面积增多，相应管屏节距减小为平均节距的83％～91％；

步骤五：将选择好的对应靠近左侧水冷壁、靠近右侧水冷壁和靠近锅炉中心线三块区域内的高温受热面管屏与锅炉集箱进行固定连接，待不同区域内的高温受热管屏固定完毕后，此项工序布置结束；

优选地，所述步骤二中靠近左侧水冷壁和右侧水冷壁的烟气热负荷较低，为锅炉平均热负荷的85％，靠近锅炉中心线的烟气热负荷较高，为锅炉平均热负荷的115％；

优选地，所述步骤三中靠近左侧水冷壁的高温的受热面管屏和靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的85％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏管屏的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的115％；

优选地，所述步骤三中选择应用于锅炉内部热负荷比例匹配相对应区域内管屏的布置面积的关系为热负荷比例与布置面积为一一对应关系；

优选地，所述步骤四中靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏和靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏布置面积减少，相应管屏节距增大为平均节距的118％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏布置面积增多，相应管屏节距减小为平均节距的87％；

优选地，所述步骤五中靠近左侧水冷壁、靠近右侧水冷壁和靠近锅炉中心线三块区域内的高温受热面管屏与锅炉集箱进行固定连接的方式为焊接；

优选地，所述高温受热面管屏包括布置于所选锅炉折焰角上方的末级过热器和水平烟道内的末级再热器；

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明中提出的锅炉内部不等节距的布置方法，是增大了靠近左侧水冷壁和右侧水冷壁的高温受热面管屏的节距，减少了靠近左侧水冷壁和右侧水冷壁的高温受热面管屏的布置面积；减小了靠近锅炉中心线的高温受热面管屏的节距，增大了靠近锅炉中心线的高温受热面管屏的布置面积，此种布置方法与常规的锅炉高温受热面管屏等节距布置相比，不等节距布置的高温受热面管屏能更好的适应烟气侧热负荷偏差，更好的利用受热面管屏换热面积，从而减小偏差使锅炉更易达到额定汽温。

附图说明

图1为锅炉内部管屏分布的俯视图；

图2为锅炉内部管屏分布的剖视图；

图中：1右侧水冷壁、2靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏、3锅炉中心线、4靠近锅炉中心线的高温受热面管屏、5末级过热器、6末级再热器、7水平烟道、8折焰角、9左侧水冷壁和10靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中所述的一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法，它主要包括以下步骤：

步骤一：选择锅炉型号；

步骤二：根据所选锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据进行分析，分析结果得出靠近右侧水冷壁1和左侧水冷壁9的烟气热负荷较低，为锅炉平均热负荷的80％～90％，靠近锅炉中心线3的烟气热负荷较高，为锅炉平均热负荷的110％～120％；

步骤三：根据步骤二中所分析的结果，选择应用于锅炉内部热负荷比例匹配相对应区域内管屏的布置面积，靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的80％～90％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏4的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的110％～120％；

步骤四：根据步骤三中靠近右侧水冷壁1、靠近左侧水冷壁9和靠近锅炉中心线4三块区域内的高温受热管屏面积调整对应区域内的高温受热管屏布置节距，靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10布置面积减少，相应高温受热面管屏节距增大为平均节距的111％～125％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏4布置面积增多，相应管屏节距减小为平均节距的83％～91％；

步骤五：将选择好的对应靠近右侧水冷壁1、靠近左侧水冷壁9和靠近锅炉中心线4三块区域内的高温受热面管屏与锅炉集箱进行固定连接，待不同区域内的高温受热管屏固定完毕后，此项工序布置结束。

本发明中提出的锅炉内部不等节距的布置方法，靠近左侧水冷壁和右侧水冷壁的烟气热负荷较低、管屏采用大节距布置减小吸热面积；靠近锅炉中心线的烟气热负荷较高、管屏采用小节距布置减小管屏的吸热偏差，此种布置方法与常规的锅炉高温受热面管屏等节距布置相比，不等节距布置的高温受热面管屏能更好的适应烟气侧热负荷偏差，更好的利用受热面管屏换热面积，从而减小偏差使锅炉更易达到额定汽温，高温受热面管屏节距增大的范围与所对应的高温受热面管屏受热面积成反比，如高温受热面管屏的布置面积为所选锅炉内部平均布置面积的80％，则高温受热面管屏节距增大的值为所选平均节距的1/80％，即为所选锅炉内部管屏平均节距的111％，以图1中锅炉内部管屏分布的俯视图为方向基准，下部为左侧水冷壁，上部为右侧水冷壁；

在具体实施方式一中步骤二记载的“运行数据”是指通过已经投运锅炉高温受热面壁温测点数据(即热电偶测得壁温数据)经过整理分析后得出；

在具体实施方式一中步骤二记载的“平均热负荷”指高温受热面烟气侧热负荷的平均值，根据高温受热面管屏进口集箱蒸汽温度、出口集箱蒸汽温度及管屏流量计算得出；

在具体实施方式一中步骤三记载的“平均布置面积”指高温受热面管屏根据“平均热负荷”计算匹配的管屏面积即为“平均布置面积”。

在具体实施方式一中步骤四记载的“平均节距”指高温受热面管屏沿炉膛宽度方向等节距均匀布置后得出的节距。

具体实施方式二：本实施方式中所述步骤二中靠近右侧水冷壁1和左侧水冷壁9的烟气热负荷较低，为锅炉平均热负荷的85％，靠近锅炉中心线的烟气热负荷较高，为锅炉平均热负荷的115％。其他未公开技术步骤与具体实施方式一相同。

如此设置，由于所选锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据分析结果会出现误差，所以选取分析结果中的平均值，最为接近所选锅炉在实际运行中的实际情况，减少具体实施过程中的误差值。

具体实施方式三：本实施方式中所述步骤三中靠近右侧水冷壁的高温的受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的85％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏管屏4的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的115％。其他未公开连接方式与具体实施方式二相同。

如此设置，由于所选锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据分析结果会出现误差，所以选取分析结果中的平均值，最为接近所选锅炉在实际运行中的实际情况，减少具体实施过程中的误差值。

具体实施方式四：本实施方式中所述步骤三中选择应用于锅炉内部热负荷比例匹配相对应区域内管屏的布置面积的关系为热负荷比例与布置面积为一一对应关系。其他未公开连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式中所述步骤四中靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10布置面积减少，相应管屏节距增大为平均节距的118％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏4布置面积增多，相应管屏节距减小为平均节距的87％。其他未公开连接方式与具体实施方式四相同。

如此设置，由于所选锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据分析结果会出现误差，所以选取分析结果中的平均值，最为接近所选锅炉在实际运行中的实际情况，减少具体实施过程中的误差值。

具体实施方式六：本实施方式中所述步骤五中靠近右侧水冷壁1、靠近左侧水冷壁9和靠近锅炉中心线4三块区域内的高温受热面管屏与锅炉集箱进行固定连接的方式为焊接。其他未公开连接方式与具体实施方式五相同。

如此设置，焊接是工业制造中最为常见的固定连接方式，也是在实际应用中范围最广的一种固定连接方式，选用焊接只需要应用与工厂中常见的设备就可加工，比较方便且节约成本。

具体实施方式七：本实施方式中所述高温受热面管屏包括布置于所选锅炉折焰角8上方的末级过热器5和水平烟道7内的末级再热器6。其他未公开连接方式与具体实施方式六相同。

实施例

本实施例是提供一种百万π型高效超超临界锅炉高温受热面不等节距的布置方法，具体是按照以下步骤进行的：

步骤一：本实施例选择的是百万π型双切圆锅炉；

步骤二：根据所选百万π型双切圆锅炉实际运行中高温受热面烟气侧热负荷运行数据进行分析，分析结果得出靠近右侧水冷壁1和左侧水冷壁9的烟气热负荷较低，为锅炉平均热负荷的85％，靠近锅炉中心线3的烟气热负荷较高，为锅炉平均热负荷的115％；

步骤三：根据步骤二中所分析的结果，百万π型双切圆锅炉内部热负荷比例匹配相对应区域内管屏的布置面积，靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的85％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏4的布置面积，为锅炉内部平均布置面积的115％；

步骤四：根据步骤三中不同区域内的管屏面积调整对应区域内的高温受热管屏布置节距，靠近右侧水冷壁的高温受热面管屏2和靠近左侧水冷壁的高温受热面管屏10布置面积减少，相应高温受热面管屏节距增大为平均节距的118％，靠近锅炉中心线的高温受热面管屏4布置面积增多，相应管屏节距减小为平均节距的87％；

步骤五：将选择好的对应不同区域内的高温受热面管屏与锅炉集箱进行焊接固定，待不同区域内的高温受热管屏固定完毕后，此项工序布置结束。

本实施例提供的锅炉高温受热面不等节距的布置方法，有效的减小了烟气侧热负荷偏差对高温受热面管屏的影响，使百万π型双切圆锅炉在50％BMCR及以上负荷都能稳定达到额定汽温，相比于常规高温受热面管屏等节距布置的百万π型双切圆锅炉，锅炉达到额定汽温的负荷范围更广了。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。