一种高温受热面优化布置方式
技术领域
本发明涉及一种高温受热面优化布置方式。
背景技术
对于II型布置的大型燃煤电站锅炉而言，高温对流受热面布置在屏式过热器之后，炉膛出口附近，分别为高温过热器或高温再热器。由于切圆燃烧形成的旋转上升火焰在炉膛出口处仍存在残余旋转，烟气流速沿炉膛高度和宽度分布不均。对于垂直布置的高温过热器和再热器来说，虽然烟气高度方向存在着速度和温度不均匀现象，但垂直布置的各蛇形管不存在高度方向热力不均，因为各管在高度方向既通过了烟温较高的区域又经过了烟温较低的区域，因此烟气侧宽度方向速度和温度分布不均是造成垂直布置高温过热器和再热器各管出口壁温分布不均匀、偏差大的主要原因，严重时会导致超温爆管从而影响锅炉安全可靠运行。
目前布置于炉膛出口水平烟道的高温过热器和再热器而言，现有设计中已经努力使各管屏结构基本相同，因此基本不存在结构不均匀问题；针对因集箱静压引起的各管水力不均匀问题，已经通过采用合适的连接方式或者多点引入引出方式得以改善；同时，整个过热器和再热器系统布置已经采用分级和相邻级间左右交叉来消除热偏差累加的设计。这样一来，现有减轻和消除各管热偏差的措施也就落在如何减轻或者消除各管烟气侧热力不均匀上并对各管外壁温度进行实时监测。主要通过燃烧调整等措施努力使燃烧器区域火焰居于炉膛中心以免发生偏斜从而加剧炉膛出口烟气侧热力不均匀；通过维持炉膛下部燃烧器区域仍为正常切圆燃烧以保持其优点、分离燃尽风的反切消旋减弱炉膛上部高温烟气旋转动量等措施以期减轻烟气侧热力不均匀并与各管屏间结构特性和水力特性基本均匀相匹配。但实际应用结果表明，各类消除残余旋转措施来减轻烟气侧热力不均匀的效果并不理想，某种程度上还影响了煤粉在炉膛清洁高效燃烧效果。
因此，需要对切圆燃烧II型布置燃煤锅炉的高温受热面进行优化布置，通过改变进入各管屏的蒸汽流量使得其水力特性与其烟气侧热力不均匀特性相匹配，以提高其出口受热面壁温的均匀性，提高机组运行安全性和可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于切圆燃烧II型布置燃煤锅炉的高温受热面优化布置方式，以使其水力特性与烟气侧热力不均匀特性相匹配，减小受热面出口壁温偏差，提高机组运行安全性和可靠性。
为了达到上述目的，本发明提供了一种高温受热面优化布置方式，其特征在于，将高温受热面沿炉宽方向分为若干个区域5-1~5-N，每个区域单独设置进出口小集箱4-1~4-N，6-1~6-N，每个区域的流量分配通过小集箱的引入管道3-1~3-N来实现，可采用不同管径或者引入管道入口设置节流圈的型式，以改变进入各区域管屏5-1~5-N的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，每个区域引入各管屏的蒸汽流量相同。高温蒸汽系统优化布置流程为：待加热蒸汽由本级受热面的进口连接管道1引至本级受热面进口大集箱2，再由各区域引入管道3引至各进口小集箱4，蒸汽再经由高温受热面5加热完成后进入各出口小集箱6，然后由各区域引出管道7引至出口大集箱8，最后由出口连接管道9引出至下一系统。
本发明布置方式适用于不同压力等级的不同切圆燃烧的II型布置燃煤锅炉的高温末级受热面，通过改变进入各区域管屏的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，可有效降低烟气侧偏差引起的高温受热面的壁温偏差，提高出口受热面壁温的均匀性，提高机组运行安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的高温受热面优化布置的侧视示意图。
图2为本发明的高温受热面优化布置的俯视示意图。
附图标记说明：进口连接管道1，进口大集箱2，各区域引入管道3，进口小集箱4，高温受热面5，出口小集箱6，各区域引出管道7，出口大集箱8，出口连接管道9。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明如下。
如图1和图2所示，为本发明提供的一种高温受热面优化布置方式的高温受热面布置方式示意图，共包含九个部件，沿其内介质蒸汽的流向依次为进口连接管道1、进口大集箱2、各区域引入管道3、进口小集箱4、高温受热面5、出口小集箱6、各区域引出管道7、出口大集箱8、出口连接管道9。
高温受热面5顺流顺列布置于炉膛出口附近，受高温烟气的横向冲刷。高温受热面5根据具体的横向排数被划分为若干个管排数较均匀的区域5-1~5-N，每个区域5-1~5-N均设置进出口小集箱4,6，与进出口大集箱2,8之间设置与进出口小集箱4,6数量相同的引入引出管道3,7。
在各区域引入管道3-1~3-N的入口处设置节流装置（节流圈，也可采用变管径型式），以改变进入各区域管屏5-1~5-N的蒸汽流量使得其蒸汽侧分布特性与其所受的烟气侧热力不均匀特性相匹配，达到减小高温受热面壁温偏差的目的。
本发明虽然能以较佳实例揭示如上，但是并非用以限定本专利，任何本领域技术人员，在不脱离本专利的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
