锅壳锅炉平管板的计算.pdf

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余热锅炉2005.1
锅壳锅炉平管板的计算
湖北省锅炉压力容器检验研究所熊谦逊
1前言
上述两种炉型均属卧式锅壳锅炉,都带
有前后平管板。由于强度的需要,在前、后
锅壳锅炉管板的强度计算,分管束区以管板上都要布置拉撑,那么拉撑的位置如何
内及管束区以外的平板计算,有时管束区以确定呢?这就要看各拉撑件所作用的面积而
外由于平板面积较大还应布置拉撑;管東区定,在平管板上画假想圆,以“拉撑”或
内还得设置拉撑管。然而锅炉结构不同,其“支点线”作支点。
假想圆通过的支撑点也就不同,如何确定假
3假想圆与支点线的确定
想圆呢?还是让我们从锅炉的结构说起吧。
2锅炉结构
若假想圆上有三个或三个以上支撑点
时,则支撑点不应都位于同一半圆周上;有
DZL4-1.0-AI型锅炉,属于卧式外二个支撑点时,则支撑点应位于直径的两
燃链条炉排锅炉。由于是外燃锅炉,有些结端,假想圆的具体画法如图1所示。图中
构设计中,它的主要承压部件“锅壳”还要(a)由锅売支点线和两个拉撑的中线组成三
受辐射热,烟气由锅壳底部经后管板向上,点画圆;(b)由锅売、炉胆的支点线及拉撑
进入第一对流管東。因此,该锅炉管板下部中线组成三点画圆;(e)则由烟管组成的三
的拉撑布置,还应考虑避开高温区的问题。点画圆。
般卧式外燃锅炉的下部常采用“圆钢长杆
拉撑”对前、后管板进行加固。锅炉的主要
承压元件有:锅売、前后管板、烟管、下降
支点线
管、集箱等;其拉撑件有:“角撑板”、“圆
钢斜拉杆”、“圆钢长拉杆”,其管板一般都
采用扳边与锅売全焊透的对接焊接。
WNS2-1.0-Y(Q)型锅炉,属于卧
支点线
式内燃锅炉,其燃料为油或气。该锅炉在锅
壳内布置有“炉胆”,燃料在炉胆内燃烧,
图1假想圆画法
且炉胆承受的是外压。该炉的主要承压元件
支撑点按下列原则确定:拉杆或拉撑管
有:锅売、前后管板、炉胆、烟管、回燃室中心;管東区边缘焊接烟管中心;角撑板的
等。其拉撑件有:“角撑板”、“圆钢斜拉中心线及支点线上的各点都是支撑点。锅炉
杆”、“圆钢长拉杆”。该炉型还分“湿背上人孔、头孔、手孔边缘,不是支点线。但
式”、“千背式”、“回燃式”,其中“湿背式”包含人孔、头孔在内的平板也应按上述要求
主要是在锅炉的后部增加了一个回燃室。
作假想圆。
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余热锅炉2005
若管板是扳边元件,支点线取扳边r及
2.5t中的较小值(rー扳边内半径;t-管板4平管板计算
取用厚度),如图2(a)所示。
(1)有拉撑的平板和烟管管束区以外的
额定蒸汽压力小于或等于1.6MPa的卧平板最小需要厚度按下式计算:
式内燃锅壳锅炉,在低温段其管板与炉胆、
锅壳可采用T形接头,此时支点线在锅壳筒
体的内壁或炉胆筒体的外壁,如图2(b)
校核计算时,最高允许计算压力按下式
所示。要求该部位的焊缝厚度应不小于管板计算:
的厚度,且其焊缝背部能封焊的部位均应封
焊,不能封焊的部位应能采用氩弧焊打底,
式中:K一系数;
并保证焊透,如图2中(c)所示。若是扳
d一假想圆直径,m;
边元件,也同(a)一样,支点线取扳边r
及2.5t中的较小值。也就是说锅壳锅炉平
]一许用应力,MPa;
管板的支点线,有两种确定方法,其1,若
P一计算压力(表压),MPa;
是扳边对接则选取扳边r及2.5t中的较小
一取用厚度或实际测量厚度,mn
值。其2,若是T形接头,可将锅壳筒体内
系数K按以下规定确定:通过三个支
壁或炉胆筒体外壁作为支点线。因此,锅壳撑点画假想圆时,K按表1确定;通过四个
式锅炉平管板的支点线位置与管板是否扳边
或四个以上支撑点画假想圆时,K值降低
有着直接的关系。
10%;通过二个支撑点画假想圆时,K值增
加10%。如支撑点型式不同,则系数K取
锅壳筒体取及25f
各支撑点相应值的算术平均值。
中较小值
支点线
表1系数K
支撑型式
K
支点线
锅壳简体
平板或管板与锅壳筒体、炉胆或冲天管连
平管板
平管板
接
板边连接〔图2(a))
0.35
坡口型角焊连接并有内部封焊〔图2(b)10.37
线
内部无法封焊的单画坡口型角焊〔图2
(1)
0.50
支点线
直拉杆、拉撑管、角撑板、斜拉杆
0.4
带垫板的拉杆
0.38
焊接烟管〈包括螺纹管)
0.45
注:(1)如氯弧焊打底,且.100%探伤,K可取0.40
如采用垫板,且100%探伤,K可取0.45。
图2支点线位置
(2)包含人孔、头孔在内的平板如图3
如烟管与管板釆用焊接连接时,这些烟所示。最小需要厚度及最高允许计算压力按
管均有拉撑作用,以管束区边缘管子画假想
圆,当其中某些烟管中心与最近支点线或支下式计算:[mn=0.62
P(Cae-d)
点的距离大于250mn时,这些烟管应按拉
[P]=2.60an2
撑管的要求焊接。