[实用新型]一种超临界W火焰锅炉水冷壁管接座装置

说明书

本实用新型公开了一种超临界W火焰锅炉水冷壁管接座装置，包括：水冷壁管接座，水冷壁管接座内设有呈中空圆柱体状的管接体和呈中空圆台体状的大小头，大小头前后分别设有小端、大端，管接体的一端通过大端与大小头固定连通成一体。通过圆滑过渡减小了应力集中，由于管接体的壁厚大于大小头的壁厚，管接体的强度增加，热应力传递到管接体时管接体不易发生拉裂，管接座不发生拉裂可以较少检修维护成本。

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉水冷壁管接座装置，尤其是一种超临界W火焰锅炉水冷壁管接座装置。

背景技术

我国无烟煤储量丰富，为了节能、高效、环保的燃用这种低质煤，各大电力集团都提出超临界参数、燃用低质煤的需求，国内各大锅炉制造商也都对此提供了锅炉方案，虽然技术流派、技术细节及燃烧器型式各有不同，但无一例外都采用了W 火焰燃烧方式和水冷壁垂直管圈+低质量流速技术。无烟煤难着火、难稳燃、难燃尽的特点决定了燃用这种煤质的炉型其设计重点要在解决燃料的着火、稳燃、燃烬的同时，需要扩大煤种的适应能力，考虑所燃用煤质的结渣倾向，考虑防结渣措施，提高锅炉的安全性。

前后拱上布置的燃烧器使火焰下冲后折返向上形成“W”形，增加了火焰行程，延长煤粉颗粒在炉膛内的停留时间，提高锅炉燃烧效率。下炉膛主燃烧区域敷设有卫燃带可保证煤粉的着火和燃烬；二次风分别从拱上、前后垂直墙送入可实现分级送风，实现分级燃烧，保证在无烟煤火焰开始着火后及时补充燃烧所需的空气，同时在下炉膛水冷壁表面形成了氧化性气氛，可有效地防止结渣。

W型火焰超临界直流锅炉是配置于超临界机组的一种最新炉型，全世界首台配W型火焰直流锅炉的超临界机组在2009年7月成功投产运行（中国湖南省金竹山电厂），随后国内陆续投产多台同类型机组。W型火焰超临界直流锅炉在调试、运行过程中，暴露出来一个普遍性的问题，即锅炉前墙上部水冷壁温差较大，在运行一定时间后出现水冷壁变形、鳍片开裂、水冷壁爆管等现象，开裂部位均在水冷壁前墙上部中间附近。

W型火焰超临界直流锅炉的水冷壁全部采用的是垂直管屏，水冷壁中的工质是欠焓水及汽水混合物，工质由给水泵提供动力，在水冷壁管中由下向上流动，在流动过程中工质不断吸收水冷壁管传递来的热量，从而完成水→高压高温蒸汽的转换。W型火焰超临界直流锅炉的给水一次通过水冷壁，被完全蒸发并有部分过热度。如果水冷壁采用低质量流速技术，热负荷高的管子会具有更高的流量，热负荷低的管子流量更低，这有助于降低水冷壁出口的温差。与汽包炉相比，水冷壁系统总的吸热量增加后，系统总的质量流量不会自动增加。单根管子质量流量的增加会导致其他管子质量流量的降低。水冷壁管的热量来源于炉内燃料燃烧，由于炉内燃烧无法做到完全均衡，所以各水冷壁管接受到的热量也是不均衡的，进一步造成水冷壁管中工质吸收到的热量也不相同。超临界W 火焰锅炉的水冷壁内的水在高于最低直流负荷点运行后，在管内某个位置会全部汽化。因此各管子壁温因吸热量不同而不同，吸热多的管子出口温度高，这就是超临界锅炉上部水冷壁出口往往有50℃~80℃的温差，如果炉内由于燃烧影响热偏差过大，水冷壁出口温差也将更高。

另外，超临界直流锅炉水冷壁管管径比亚临界汽包炉水冷壁管管径小，小口径管对应的管内流量小，对热负荷变化响应更快，每根管子的介质温度、金属壁温都不尽相同，与炉内热负荷情况相对应，因此在管间会产生温差引起的热应力。

管接座是一种连接两种不同规格管道的连接件，管接座主要用于不同规格管道的连接，是管道连接的重要连接件。超临界W 火焰锅炉水冷壁管和水冷壁出口集箱之间即通过管接座进行连接。

超临界W 火焰锅炉给水一次通过水冷壁，被完全蒸发并有部分过热度，水冷壁内的水在高于最低直流负荷点运行后，在管内某个位置会全部汽化。因此各管子壁温因吸热量不同而不同，吸热多的管子出口温度高，这就是超临界锅炉上部水冷壁出口往往有50℃~80℃的温差，如果炉内由于燃烧影响热偏差过大，水冷壁出口温差也将更高。