余热锅炉的多管排过热器的制作方法

本发明涉及一种余热锅炉的过热器，尤其涉及一种余热锅炉的多管排过热器，属于电站锅炉设备技术领域。

背景技术：

随着燃机余热锅炉的大型化，高压主蒸汽和再热蒸汽的温度、压力、流量参数均很高。为了避免过热器的管内蒸汽流速过高引起振动，同时避免受热面阻力影响余热锅炉的蒸发量，现有的解决方案是：过热器采用并联设置的两组管屏，每组管屏布置若干排受热面，受热面管统一使用光管或统一使用翅片管，构成多管排的过热器。通过布置多排受热面可以避免过热器的管内蒸汽流速过高，同时两组管屏并联布置又可确保余热锅炉的蒸发量。

但是，这种多管排过热器还存在如下缺点：

首先从设备的运行来看，当烟气流过各排受热面时，由于前排受热面对烟气的吸热大于后排受热面对烟气的吸热，因而前排受热面的管内工质温度高于后排受热面，导致前后排受热面的管壁温度存在温差，对于主蒸汽温度大于600℃的过热器，温差最高可达15-20℃；而前后排受热面的管壁存在温差会导致前后排受热面的热膨胀量不一致，造成前后排受热面与集箱焊接部位的应力产生不一致，容易引起焊口泄漏、爆管，同时，也容易造成连接管与集箱的焊口产生泄漏、爆管，影响机组的安全运行；

其次，从受热面的设计来看，由于前后排受热面管内蒸汽温度的温差较大，而前排受热面的管壁温度相对较高，因而对前排受热面的管壁厚度选取及材料的选择就提出了更高的要求，导致受热面的设计条件较为苛刻，设计难度大大增加。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术所存在的由于前后排受热面之间温差较大造成的运行安全性较差、受热面的设计难度较高的技术缺陷，提供一种前后排受热面之间温差较小因而运行安全性较好、受热面的设计条件较为宽松的多管排过热器。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括蒸汽进口集箱，管组出口集箱，并联设置的第一管屏和第二管屏，第一管屏和第二管屏分别通过连接管与蒸汽进口集箱和管组出口集箱连接，第一管屏上排列有若干排第一受热面，第二管屏上排列有若干排第二受热面，其特征在于，第一受热面采用光管，第二受热面采用翅片管，第一管屏相对于烟气流向位于第二管屏的前侧。

作为优选，翅片管的翅片节距依烟气流向依次递减。

作为优选，第一受热面共有三排，第二受热面共有三排。

作为优选，第一受热面共有三排，第二受热面共有二排。

因此，本发明结构简单、布局合理，具有以下优点：

在本发明中，第一管屏上排列有多排第一受热面，第一受热面均采用光管，第二管屏上排列有多排第二受热面，第二受热面均采用翅片管，第一管屏相对于烟气流向位于第二管屏的前侧。由于翅片管相较于光管具有较大的受热面积和吸热能力，因而第二受热面的吸热量大于第一受热面。因此，当高温烟气依次流过第一受热面和第二受热面时，第一受热面对烟气的吸热与第二受热面对烟气的吸热大致相当，因而前后排受热面的管内工质温度接近，前后排受热面的管壁温差相较于现有技术明显降低。

因此，本发明解决了现有技术中存在的前后排受热面的壁温存在较大温差的技术问题，大大降低了受热面和连接管与集箱的焊口产生泄漏、爆管的风险，提高了机组运行的安全性；同时，由于前排受热面的管壁温度降低，因而受热面的管壁厚度及材料的选用要求降低了，所以设计条件相对宽松，设计难度大大减小。

进一步地，第二受热面上各排翅片管的翅片节距依次递减，也就是后排受热面的受热面积依次大于前排受热面。因此，第二管屏的前后排受热面对烟气的吸热量进一步接近，前后排受热面之间的温差进一步减小、热膨胀量进一步趋近，因而产生泄漏、爆管的风险进一步降低，机组的运行安全性进一步提高。

因此，本发明解决了现有技术中存在的前后排受热面存在较大温差的技术问题，具有受热面的设计难度较小、运行安全性较好的优点。

附图说明

附图1是现有技术示意图；

附图2是本发明一个优选实施例的示意图；

附图3是本发明另一个优选实施例的示意图；

附图4是第二受热面所采用的螺旋翅片管示意图。

附图标记说明：1.蒸汽进口集箱；2.管组出口集箱；3.第一管屏；31.第一受热面；32.第一管屏进口集箱；33.第一管屏出口集箱；4.第二管屏；41.第二受热面；42.第二管屏进口集箱；43.第二管屏出口集箱；5.连接管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如附图2、附图4所示，本发明包括蒸汽进口集箱1，管组出口集箱2，并联设置于蒸汽进口集箱1与管组出口集箱2之间的第一管屏3和第二管屏4，第一管屏3相对烟气流向位于第二管屏4的前侧；

第一管屏3包括通过连接管5与蒸汽进口集箱1连接的第一管屏进口集箱32，连接管5与管组出口集箱2连接的第一管屏出口集箱33，排列于第一管屏进口集箱32和第一管屏出口集箱33之间的三排第一受热面31，第一受热面31使用光管；

第二管屏4包括通过连接管5与蒸汽进口集箱1连接的第二管屏进口集箱42，通过连接管5与管组出口集箱2连接的第二管屏出口集箱43，排列于第二管屏进口集箱42与第二管屏出口集箱43之间的三排第二受热面41；

第二受热面41采用螺旋翅片管，第二受热面41上各排螺旋翅片管的翅片节距依烟气流向依次递减。

本发明运用于主蒸汽温度为610℃的机组时，来自低温过热器的过热蒸汽（570℃）进入蒸汽进口集箱1后分为两股，通过连接管5分别进入第一管屏进口集箱32和第二管屏进口集箱42；

进入第一管屏进口集箱32的蒸汽分为三股，分别进入三排第一受热面31，蒸汽在第一受热面31加热后，汇入第一管屏出口集箱33，此时第一排第一受热面31的管内蒸汽温度为614℃；

进入第二管屏入口集箱42的蒸汽分为3股，分别进入三排第二受热面41，蒸汽在第二受热面管41加热后，汇入第二管屏出口集箱43，此时最后一排第二受热面41的管内蒸汽温度为606℃；

汇入第一管屏出口集箱33和第二管屏出口集箱43的蒸汽通过连接管5汇集到管组出口集箱2，产生610℃左右蒸汽。

实施例2：如附图3、附图4所示，本发明包括蒸汽进口集箱1，管组出口集箱2，并联设置于蒸汽进口集箱1与管组出口集箱2之间的第一管屏3和第二管屏4，第一管屏3相对烟气流向位于第二管屏4的前侧；

第一管屏3包括通过连接管5与蒸汽进口集箱1连接的第一管屏进口集箱32，通过连接管5与管组出口集箱2连接的第一管屏出口集箱33，排列于第一管屏进口集箱32和第一管屏出口集箱33之间的三排第一受热面31，第一受热面31采用光管；

第二管屏4包括通过连接管5与蒸汽进口集箱1连接的第二管屏进口集箱42，通过连接管5与管组出口集箱2连接的第二管屏出口集箱43，排列于第二管屏进口集箱42与第二管屏出口集箱43之间的二排第二受热面41；

第二受热面41采用螺旋翅片管，后排第二受热面41上螺旋翅片管的翅片节距小于前排第二受热面41上螺旋翅片管的翅片节距。

本发明运用于主蒸汽温度为600℃的机组时，来自低温过热器的过热蒸汽（565℃）进入蒸汽进口集箱1后分为两股，通过连接管5分别进入第一管屏进口集箱32和第二管屏进口集箱42；

进入第一管屏进口集箱32的蒸汽分为三股，分别进入三排第一受热面31，蒸汽在第一受热面31加热后，汇入第一管屏出口集箱33，此时第一排第一受热面31的管内蒸汽温度为604℃；

进入第二管屏入口集箱42的蒸汽分为二股，分别进入二排第二受热面41，蒸汽在第二受热面管41加热后，汇入第二管屏出口集箱43，此时最后一排第二受热面41的管内蒸汽温度为596℃；

汇入第一管屏出口集箱33和第二管屏出口集箱43的蒸汽通过连接管5汇集到管组出口集箱2，产生600℃左右蒸汽。

当然上述附图和实施例仅为了用于解释和说明本发明，并不能作为本发明的不当限定。凡本领域技术人员依据本发明做出等效调整与变化而得到的技术方案均落入本发明的保护范围。