波纹补偿器在煤粉管道中的合布置方法,使其发挥应有的功能
(1)在煤粉管道靠近燃烧器的一次风口管段上设置固定点原设计的煤粉管道,对垂直管段的位移和燃烧器的附加位移靠套筒补偿器来吸收,
管子的水平位移靠另一方向的铰接式波纹补偿器的转动来吸收,对无垂直段的管系,其燃烧器的附加位移靠铰接式补偿器的转动来吸收,
由于介质温度高、管子热胀量大、再加上燃烧器的附加位移量,且整个管系无固定支架,由于支吊架的约束力及其它因素,
不锈钢补偿器的动作很难达到设计时的预期效果,因此在热状态时往往造成有的补偿器不动作,有的补偿器因承受的位移量大而卡死。
石洞口电厂的运行实践证明了这种情况,几次启停后大部分补偿器热态卡死,冷态不能回复,管系的补偿情况很不理想,漏粉严重。燃烧器所受的附加力较大,以至热态摆动受阻,影响锅炉安全、经济地运行。
改进设计中,考虑到大机组热风送粉系统中煤粉管道介质温度高,管系的膨胀加上燃烧器的附加位移使整个煤粉管道热态工况相当复杂,
给控制燃烧器的附加力和合理布置金属波纹管膨胀节都带来了很大的困难。设置固定点可以使管系热能和燃烧器的附加位移分别考虑,
这样既简择和布置补偿器;又能使燃烧器基本上不受煤粉管道的影响,为燃烧器的热态摆动创造条件.
3维膨胀补偿器的技术规范如下:
公称通径:D*200~DN700(s朋~25“);填料耐温:1“~250℃(适用于直吹式、仓储制乏气进粉系统);250~450℃(适用于仓储制热风送粉系统);
工作压力:0.2~o.SMaP,角位移补偿量:士7一10“;轴向位移补偿量:50~300mm;适用介质:煤粉十流体、煤灰+流体等粉状颗粒的二相流体.
从结构上分析,该补偿器旋转部分采用球形,转动灵活,幅度大(士6。),避免了密封材料的挤压,同时采用新的密封材料,
能承受400℃高温;轴向补偿采取3点定位,且补偿量大(100/、25omm),从而可以减少补偿器数量,简化管系设计。
从理论上分析,该补偿器对石洞口电厂煤粉管道的工作条件是适用的,因此在改进设计时,选用了这种补偿器。
(2)采用上机计算付煤粉管道进行应力分析位移计算石洞口电厂出现的实际情况表明,对于工作条件较差,
受力情况比较复杂的煤粉管道必须采用更加符合实际的设计方法。这次改进设计中,采用了计算机进行详细计算,
基本掌握了整个管系包括每一个支吊点的热态工况,为支吊架的合理选型和设计,补偿器的选择布置都提供了可靠的保证。
(3)合理布置补偿器根据计算和分析,并结合3维膨胀补偿器的性能,对补偿器进行了合理的布置。煤粉燃烧器一次风接口到固定点之间这段管道很短,
在管道上设置3维膨胀补偿器以吸收燃烧器的3向位移。对于从固定点到一次风箱的煤粉管道,根据计算结果并针对不同情况进行分别处理,有的管道不装补偿器,
管系热能位移靠管道自身补偿来吸收;有的管道装设3维膨胀补偿器;24根煤粉管道共装设了36套3维膨胀补偿器,
金属波纹补偿器的位置必须最大限度地发挥补偿器的功能,同时使整个管系的补偿达到最佳状态。
(4)合理选型和设计支吊架
1)为满足3维膨胀补偿功能要求,在3维膨胀补偿器管段两端分别设置支吊架时,支吊点离端部的距离应控制在Zm以内.
2)正确选用弹簧吊架和刚性吊架.
3)按支吊点的位移量及位移方向选用连环吊或分开吊形式.
4)对水平位移较大的支吊架考虑冷态预偏装.
需要说明的是,煤粉燃烧器一次风接口到固定点的3维膨胀补偿器上,
l号炉改进时仍装设恒作用力支吊架(共使用24只恒作用力吊架),主要是为了减少燃烧器所受的垂直力.
由于每根管道的受力、位移情况均不一样,采用2根管子连环的方式装设恒作用力吊架,势必造成一根管一子受力过多而另一根管子因脱空而未受力,
未起到设计预想的效果,如采取单根管子装设恒作用力吊架,受到场地限制无法布置。因此在2、3号炉改进时,
考虑到燃烧器到固定点这一段的水平管道较短,煤粉管道荷重传递给燃烧器的力较小,而且影响燃烧器摆动的主要是管道的膨胀力,
如果恒作用力吊架选择不当或制造误差,均会影响燃烧器的自由膨胀,反而带来不良后果。实践证明取消恒作用力吊架是可行的。
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