[發明專利]一種屏式過熱器系統

在審

• 申請號: 202010691288.7
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111765451A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李鐵;莫春鴻;李維成;黎懋亮;冉燊銘;陳燦;潘紹成;李旭升;陳紅;徐啟明
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F22G3/00
• 分類號: F22G3/00;F22G7/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

本發明公開了一種屏式過熱器系統，包括進口集箱、若干屏U形管屏和出口集箱；進口集箱和出口集箱均包括大集箱和安裝在大集箱上的若干個小集箱；若干屏U形管屏沿著鍋爐的爐寬方向布置，每屏U形管屏包括沿著鍋爐的爐深方向并聯布置的前排管屏和后排管屏，每屏U形管屏的前排管屏和后排管屏與同一進口小集箱和同一出口小集箱分別相連；進口集箱與出口集箱在高度方向上呈上下部布置且進口大集箱與出口大集箱布置在U形管屏的同一側。本發明通過優化現有屏式過熱器大集箱布置位置，優化工質在進、出口小集箱中的流動方向，使前、后排管屏各管在進、出口小集箱的壓差偏差更小，工質流量更均勻，實現減小工質側出口壁溫存在較大系統性偏差的目的。

技術領域

本發明涉及鍋爐設計的技術領域，更具體地講，涉及一種能夠減小壁溫偏差并預防壁溫超溫的屏式過熱器系統。

背景技術

鍋爐受熱面熱偏差主要取決于受熱面熱負荷不均勻系數、結構不均勻系數及流量不均勻系數，現有超臨界煤粉鍋爐的屏式過熱器布置在爐膛上方，沿爐寬方向數量為多屏，沿爐膛深度方向布置一屏，包括前、后排管屏，管屏管子并聯呈U形布置，屏式過熱器進、出口集箱分別包括大、小集箱，呈梳形結構，大集箱平行于鍋爐前、后墻，小集箱垂直安裝在大集箱上，進、出口集箱沿高度方向呈上下布置。早期進、出口大集箱沿爐深度方向位置，一個在U形管屏爐前方向，一個在U形管屏爐后方向，U形管屏在中間，具體如圖1所示。

工質流程：進口大集箱、進口小集箱、U形管屏、出口小集箱、出口大集箱，即相對進、出口小集箱工質流向呈“Z”形，經對屏式過熱器工質出口壁溫(近似代表工質溫度)實際測量，這樣布置的屏式過熱器，前、后排管屏工質出口壁溫值存在約20℃左右的系統性偏差。

經分析，原因主要是：受工質在小集箱中流向及流量影響，進、出口小集箱內靜壓分布不同，使前、后排管屏對應進、出口小集箱的壓差偏差較大，前排管屏進、出口小集箱壓差大，后排管屏進、出口小集箱壓差小，導致后排管屏工質流量低，流量不均勻系數大，造成壁溫偏差大。

發明內容

針對現有技術屏式過熱器系統中管屏單管的前、后排進、出口小集箱間壓差偏差大導致工質流量偏差大以及前、后排管屏工質出口壁溫出現20℃左右的系統性偏差而易造成屏式過熱器管子壁溫在運行中超溫(特別是在中低負荷，深度調峰工況)的問題，本發明提出了一種通過優化現有屏式過熱器大集箱布置位置、優化工質在進、出口小集箱中的流動方向進而減小壁溫偏差并預防壁溫超溫的屏式過熱器系統。

本發明提供了一種屏式過熱器系統，包括進口集箱、若干屏U形管屏和出口集箱；

進口集箱和出口集箱均包括大集箱和安裝在大集箱上的若干個小集箱；

若干屏U形管屏沿著鍋爐的爐寬方向布置，每屏U形管屏包括沿著鍋爐的爐深方向并聯布置的前排管屏和后排管屏，每屏U形管屏的前排管屏和后排管屏與同一進口小集箱和同一出口小集箱分別相連；

其中，進口集箱與出口集箱在高度方向上呈上下部布置，并且進口大集箱與出口大集箱布置在所述U形管屏的同一側。

根據本發明屏式過熱器系統的一個實施例，所述屏式過熱器系統布置在鍋爐爐膛上方，所述鍋爐為亞臨界參數或超臨界參數下燃燒器布置在爐膛前后墻的對沖燃燒煤粉鍋爐、亞臨界參數或超臨界參數下燃燒器布置在爐膛角部及爐墻上的切圓燃燒煤粉鍋爐或者亞臨界參數或超臨界參數下燃燒器布置在爐膛前后墻爐拱上的“W”火焰燃燒煤粉鍋爐。

根據本發明屏式過熱器系統的一個實施例，所述進口集箱和出口集箱均呈梳形結構，大集箱平行于鍋爐前墻或后墻水平布置，小集箱平行于鍋爐側墻水平布置并且垂直安裝在大集箱上。

根據本發明屏式過熱器系統的一個實施例，所述U形管屏平行于鍋爐側墻垂直布置，U形管屏的前排管屏和后排管屏均包括若干根并聯設置并且兩端分別與進口小集箱和出口小集箱相連的U形管，其中，U形管屏中的工質流向相對煙氣流向設置為：前排管屏呈順流，后排管屏呈逆流。