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浅谈立式锅壳锅炉H型下脚圈的使用
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文章编号:1004-8774(2011)054704
浅谈立式锅壳锅炉H型下脚圈的使用
游仁贵
(扬州东方锅炉有限公司,扬州225006)
Application of H-ring in Vertical Shell Boiler
YOU Ren-gui
( Yangzhou Dongfang Boiler Co Ltd, Yangzhou 225006, China
摘要:H型下脚圏对于国外锅炉制造厂来说已经是种成熟的结构,早在上世纪8年代作者简介:游仁贵,
我国从丹麦进口的立式锅炉上就有应用先例。我国专家在1986年开始正式对其进行一系列的(1963-),工程师,
研究,198年10月研究成果通过了部级鉴定。在国家倡导低能源战略的今天重提该话题,对质量保证工程师,副
锅炉制造单位来讲有着十分重要的现实意义。
总经理,长期从事锅
关键词:H型下脚圈;U型下脚圈;立式锅壳锅炉;能效
炉设计工作。
中图分类号:TK229.3
文献标识码:B
0前言
1.1常见结构
随着我国不可再生资源的日趋紧缺,高粍能低
图1是目前国内锅炉市场上常见的立式燃煤明
效率的工业设备已开始逐步被淘汰出局。锅炉作为火反烧蒸汽锅炉结构。从图1可以看出,该型号锅
高耗能工业设备之一,同样面临着优胜劣汰的命运,
壳锅炉主要由锅壳筒体、锅壳封头、炉胆筒体、炉胆
于是提高锅炉效率,降低制造、使用成本,成为能否封头、型下脚圈、冲天管、对流管束、水冷炉排管、
进入市场的重要指标。为了督促锅炉设计、制造单弯烟管、炉门装置等基本零部件组成。JB/T
位所设计、制造的锅炉产品能够满足 ISG GOC0-16508-1996《锅売锅炉受压元件强度计算》标准中
2010(锅炉节能技术监督管理规程》的规定,由国主要涉及计算的元件范围中覆孟盖的基本也是上述这
家质检总局下发的国质检特函[2011]135号文及
些零件。
《锅炉设计文件节能审査办法(试行)》等文件,对锅
炉设计技术资料进行能效审查的项目范围作了明确
锅壳封
规定。需作审查的项目除了设计热效率、燃料消耗
量、锅炉排烟温度、排烟处过量空气系数、排污率和
锅壳体
炉封头
总耗电功率等项目外,将设计图纸上的锅炉本体耗
钢量也列人锅炉能效审査的项目之内。由此可见,
对流管
炉筒体
锅炉的节能、降耗、减排再也不是狭义上的仅限于锅
炉运行时所考核的项目。为此,作为锅炉制造企业,
水冷护襟管
炉门装置
应结合本单位实际情况,广开思路,引进和吸收国内
外同行业成功经验和研究成果来为企业降本增效服
MOOED
务
笔者在此以立式锅売锅炉为例,探讨改变立式
锅壳锅炉局部结构,来达到符合广义节能、狭义降本
图1立式然煤明火反烧蒸汽锅炉结构
的目的。
1.2结构特点
1U型下脚圈在立式锅売锅炉上的应用
采用这种结构的锅炉,除炉门圈与锅壳筒体、炉
胆筒体;对流管束、水冷炉排管、弯烟管与炉胆筒体
收稿吕期:2011-06-07
冲天管与锅壳封头等的连接型式为角接接头组合型
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工业锅炉
2011年第5期(总第129期)
焊缝外,U型下脚圈与锅壳筒体、炉胆筒体的连接焊下脚圈对于国外锅炉制造厂家已是一种成熟的结
缝等均为对接接头型式。采用这种对接接头型式的构”。
焊缝,其优点是传力均匀、无明显的应力集中,利于
2)1990年由李之光、刘曼青、张波、李其德、刘
承受动力荷载,同时可对焊缝作R探伤检查,确保广发、路玉池撰写并刊登在《工业锅炉》第2期杂志
焊缝具有良好的内在质量。
上的《立式锅炉下脚圈的强度分析与试验研究》シ
1.3不足之处
中提到“U型下脚圈必须在加热状态下利用胎具压
U型下脚圈是山环形板经热冲压成形。因需要制成型,当改变炉胆、锅壳直径或改变下脚圈厚度
热神压,且冲压时由于工装模具及人为因素容易产时,都需改变胎具。丹麦欧巴( Alborg)公司采用H
生工件位置偏移,为了保证在正常冲压时即使产生型下脚圈结构,根本不用胎具,但需应用填角焊
环形板位置偏移也能确保成型后的U型下脚圈经缝”。
切割余量后满足图纸尺寸要求,故承担压制工作的
3)2002年由张俊、黄克敏、胡兆吉、蒋吉林撰
单位要求用户在下料时将毛坯尺寸适当放大,这样写刊登在《化工装备技术》第3期杂志上的《立式锅
明显増加了制造U型下脚圈的钢材消耗量。若U炉H型下脚圈结构的应力分析》?中也提到“S型
型下脚圈壁厚大于锅壳厚度且超出《蒸汽锅炉安全或U型的下脚圈结构,需在加热状态下利用模具压
技术监察规程》(19%版)第74条第2款的范围,还制成形。当改变炉胆、锅壳直径时,相应地需要更改
必须对连接端壁厚作削薄处理,因此采用U型下脚模具,这样不仅周期较长且増加了制造成本。丹麦
圈结构除了需多耗费钢材外,制造工序相对也比较欧巴公司采用了H型下脚圈结构,制造无需模具,
繁顶。若材料宽度不足以整体下料,还必须采取拼不仅工艺结构简单,且成本低廉”。
接制造的方法解决,值得一提的是,其拼接焊缝至少
上述3篇论文均提到丹麦制造的立式锅炉采用
须经两次RT探伤检测。除此之外,这种U型下脚的就是H型下脚圈。据1989年路玉池的论文中记
圈结构还存在着一个无法回避的冲压后内圈直径处载,H型下脚圏对于国外锅炉制造厂家来说就已经
壁厚减薄较严重的问题。
是一种成熟的结构了。丹麦地处欧洲,是一个发达
2H型下脚圈结构在进口锅炉上的应用
国家,当时的欧洲制造工业也比较发达,锅炉制造业
H型下脚圈结构是用环形板的内、外边缘分别同样也不例外。
与炉胆筒体、锅壳筒体连接,连接所形成的焊缝为角3国内立式锅売锅炉应用H型下脚圈的早
接接头组合型焊缝型式,见图2。
期研究
炉胆体
铴壳續体
H型下脚圈以其结构和制造工艺简单、节材、降
炉门图
本的特点,为国内相关行业广为关注。从上世纪80
年代中期到本世纪初,我国相关专家和学者先后对
H型下脚圈
这种结构进行了一系列研究试验,为今天立式锅壳
锅炉使用H型下脚圈结构提供了有价值的理论依
据
据《造船技术》1989年第5期刊载的由路玉池
图2
撰写的《工业锅炉填角焊缝安全可靠性研究》“中
这种下脚圈结构型式过去虽在我国承压立式锅
记载,我国早在1986年8月由当时的大连造船厂
売锅炉上极为少见,但据国内专家撰写的论文中记
大连小型锅炉厂、哈尔滨工业大学热能工程教研室、
载,早在上世纪80年代中期我国从国外进口的锅炉
劳动部锅炉压力容器检测中心和大连市劳动局等单
上就已有了应用先例。
(1)1989年由路玉池撰写刊登在《造船技术
位联合成立科研小组,开始对H型下脚圈结构的填
第5期杂志上的《工业锅炉填角焊缝安全可靠性研角焊缝安全可靠性进行研究试验
究》4中提到“安装在大连造船厂建造的27000吨
(1)研究试验的内容分別是
级船上的辅锅炉(丹麦制造),其下脚圈系采用填角