电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构的制作方法

1.本实用新型涉及火力发电设备技术领域，具体为一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构。

背景技术：

2.火力发电厂锅炉壁式再热器管布置在炉膛内，紧贴锅炉水冷壁，管内工质为汽轮机内已做功的排汽，其作用是吸收炉内热量，加热管内蒸汽，是锅炉再热系统的主要设备。然而，由于壁式再热器管膨胀、应力集中，会造成壁式再热器管开裂，其内蒸汽泄漏的问题，使机组停运，这种现象较为普遍，特别是新投产的机组，该问题更为突出。
3.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，包括一壁式再热器管、多个壁再管套管、多个活动支座及一固定支座；壁式再热器管包括壁再直管、连接于壁再直管上端的下部弯管及连接于壁再直管下端的上部弯管，下部弯管连接于壁再出口集箱与壁再直管之间，上部弯管连接于壁再入口集箱与壁再直管之间，下部弯管为经弯折而成的π形管；壁式再热器管通过所述壁再管套管、固定支座和多个活动支座连接在水冷壁管上，所述多个活动支座设于壁再直管和水冷壁管上部，每个活动支座包括一壁再管波形板及一水冷壁u型连接件，水冷壁u型连接件与水冷壁管焊接，壁再管波形板与水冷壁u型连接件滑动连接，所述壁再管套管与活动支座一一对应，壁再管套管套置在壁再直管上，壁再管套管的侧面对应与壁再管波形板焊接，固定支座设于壁再直管和水冷壁管下部，固定支座两端对应与水冷壁管和壁再直管焊接。
6.进一步地，所述下部弯管包括与壁再直管连接的第一竖直段、与第一竖直段连接的第一圆弧段、与第一圆弧段连接的第一水平段、与第一水平段连接的第二圆弧段、与第二圆弧段连接的第二竖直段、与第二竖直段连接的第三圆弧段、与第三圆弧段连接的第二水平段、与第二水平段连接的第四圆弧段及下端与第四圆弧段连接的第三竖直段，第三竖直段上端与壁再出口集箱连接，第一水平段与第二水平段平行且位于第二竖直段同一侧，第一水平段与第一竖直段和第二竖直段相垂直，第二水平段与第二竖直段和第三竖直段相垂直。
7.进一步地，所述上部弯管包括与壁再直管连接的第一弧形段、与第一弧形段连接的第一横段、与第一横段连接的第二弧形段、与第二弧形段连接的竖段、与竖段连接的第三弧形段以及一端与第三弧形段连接的第二横段，第二横段另一端与壁再入口集箱连接，第
一横段与第二横段相平行，竖段垂直与第一横段和第二横段。
8.进一步地，所述第一水平段与第二水平段的中心线之间的距离设置为不小于壁式再热器管外径的8倍，壁再管套管的厚度比壁再直管的厚度小1.5mm-2mm，壁再管套管的内径比壁再直管的外径大1mm-1.5mm，壁再管套管的材质与壁再直管的材质相同，壁再管套管的高度为150mm-200mm，壁再管套管的上下两端与壁再直管角焊缝焊接。
9.本实用新型提供的壁式再热器管结构具有防开裂泄漏的功能，壁式再热器管的下部弯管设置为经过多次弯折而成的π形管，能够较大吸纳壁再直管产生的向上位移量，消除了壁再直管与固定支座连接处的膨胀应力；另外，在壁再直管与壁再管波形板之间加装壁再管套管，使剪切应力在壁再管套管和壁再管波形板之间的焊缝产生，利用壁再管套管分散了剪切应力，避免壁再管波形板与壁再直管产生剪切应力，解决了壁再直管因应力集中造成焊缝开裂泄漏的问题。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
11.图1是本实用新型优选实施例提供的电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构的结构示意图；
12.图2是图1中下部弯管的结构示意图；
13.图3是图1中上部弯管的结构示意图；
14.图中：11、壁再直管；12、下部弯管；121、第一竖直段；122、第一圆弧段；123、第一水平段；124、第二圆弧段；125、第二竖直段；126、第三圆弧段；127、第二水平段；128、第四圆弧段；129、第三竖直段；13、上部弯管；131、第一弧形段；132、第一横段；133、第二弧形段；134、竖段；135、第三弧形段；136、第二横段；2、壁再管套管；3、活动支座；31、壁再管波形板；32、水冷壁u型连接件；4、固定支座；5、壁再出口集箱；6、壁再入口集箱；7、水冷壁入口集箱；8、水冷壁管；9、壁再进口集箱。
具体实施方式
15.现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
16.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
18.如图1、图2和图3所示，本实用新型一优选实施例提供的一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，包括一壁式再热器管、多个壁再管套管2、多个活动支座3及一固定支座4。
19.壁式再热器管包括壁再直管11、连接于壁再直管11上端的下部弯管12及连接于壁再直管11下端的上部弯管13。下部弯管12连接于壁再出口集箱5与壁再直管11之间，上部弯管13连接于壁再入口集箱6与壁再直管11之间。
20.下部弯管12为经弯折而成的π形管，包括与壁再直管11连接的第一竖直段121、与第一竖直段121连接的第一圆弧段122、与第一圆弧段122连接的第一水平段123、与第一水平段123连接的第二圆弧段124、与第二圆弧段124连接的第二竖直段125、与第二竖直段125连接的第三圆弧段126、与第三圆弧段126连接的第二水平段127、与第二水平段127连接的第四圆弧段128及下端与第四圆弧段128连接的第三竖直段129。第三竖直段129上端与壁再出口集箱5连接，第一水平段123与第二水平段127平行且位于第二竖直段125同一侧，第一水平段123与第一竖直段121和第二竖直段125相垂直，第二水平段127与第二竖直段125和第三竖直段129相垂直。由于π形下部弯管12具有较大的弯曲变形量，能够吸纳壁再直管11较大的热膨胀位移。
21.上部弯管13包括与壁再直管11连接的第一弧形段131、与第一弧形段131连接的第一横段132、与第一横段132连接的第二弧形段133、与第二弧形段133连接的竖段134、与竖段134连接的第三弧形段135以及一端与第三弧形段135连接的第二横段136。第二横段136另一端与壁再入口集箱6连接，第一横段132与第二横段136相平行，竖段134垂直与第一横段132和第二横段136。
22.水冷壁入口集箱7、水冷壁管8及壁再进口集箱9构成锅炉的水冷壁管系统，水冷壁管8连接在水冷壁入口集箱7与壁再进口集箱9之间，水冷壁管8下端与水冷壁入口集箱7连接，水冷壁管8上端与壁再进口集箱9连接。壁式再热器管通过所述壁再管套管2、固定支座4和多个活动支座3连接在水冷壁管8上，具体地，所述多个活动支座3设于壁再直管11和水冷壁管8上部，本实施例中，壁再直管11和水冷壁管8上部布置4组活动支座3。每个活动支座3包括一壁再管波形板31及一水冷壁u型连接件32，水冷壁u型连接件32与水冷壁管8焊接，水冷壁u型连接件32穿过壁再管波形板31的波谷间隙，使壁再管波形板31与水冷壁u型连接件32滑动连接。所述壁再管套管2与活动支座3一一对应，壁再管套管2套置在壁再直管11上，且壁再管套管2的上下两端与壁再直管11角焊缝焊接，壁再管套管2的侧面对应与壁再管波形板31焊接。固定支座4设于壁再直管11和水冷壁管8下部，固定支座4两端对应与水冷壁管8和壁再直管11焊接。
23.具体地，所述第一水平段123与第二水平段127的中心线之间的距离设置为不小于壁式再热器管外径的8倍，壁再管套管2的厚度比壁再直管11的厚度小1.5mm-2mm，壁再管套管2的内径比壁再直管11的外径大1mm-1.5mm，壁再管套管2的材质与壁再直管11的材质相同，壁再管套管2的高度为150mm-200mm。
24.锅炉运行时，蒸汽由壁再入口集箱6进入，在压力作用下，向上经上部弯管13、壁再
直管11、下部弯管12进入壁再出口集箱5，然后进入其他相关设备，在流动过程中蒸汽吸收热量，温度、压力升高；进入水冷壁入口集箱7的水在压力作用下向上经水冷壁管8进入壁再进口集箱9，然后进入其他相关设备，在流动过程中水吸收热量变成汽水混合物。
25.由于壁再直管11与水冷壁管8在材质、规格及其内工质参数上均存在较大差异，导致壁再直管11的膨胀量远大于水冷壁管8。再者，壁再出口集箱5和壁再进口集箱9固定，水冷壁入口集箱7和壁再入口集箱6未固定，水冷壁管8向下膨胀，壁再直管11向上膨胀，壁再直管11会相对于水冷壁管8产生滑动；壁再直管11产生的膨胀位移需要下部弯管12吸收，如果下部弯管12吸纳的膨胀位移有限，就会迫使壁再直管11向下膨胀，较大的膨胀应力就会集中在固定支座4与壁再直管11之间的连接焊缝处，引起该连接焊缝处开裂，甚至导致壁再直管11内蒸汽泄漏；另外，如果壁再管波形板31与壁再直管11直接焊接，壁再管波形板31与水冷壁u型连接件32之间出现滑动卡涩，壁再管波形板31与壁再直管11之间就会产生剪切应力，使壁再直管11与壁再管波形板31之间的焊缝开裂，也会导致壁再直管11内蒸汽泄漏。固定支座4与壁再直管11之间焊缝开裂、壁再管波形板31与壁再直管11之间焊缝开裂都会导致蒸汽泄漏，使机组停运，这种现象较为普遍，特别是新投产的机组，该问题更为突出。
26.本实用新型提供的壁式再热器管结构具有防开裂泄漏的功能，壁式再热器管的下部弯管12设置为经过多次弯折而成的π形管，π形下部弯管12具有较大的弯曲变形量，下部弯管12的上端与壁再出口集箱5连接，下部弯管12的下端与壁再直管11连接，能够吸纳壁再直管11热膨胀产生的较大的向上位移量，消除了壁再直管11与固定支座4连接处的膨胀应力。另外，壁再管套管2套置在壁再直管11上，壁再管套管2的侧面对应与壁再管波形板31焊接，这样既起到了支撑壁再直管11，又能在壁再管波形板31与水冷壁u型连接件32滑动受阻时，将较大的剪切应力集中在壁再管套管2和壁再管波形板31之间的焊缝处，即使该处的焊缝开裂也不会造成壁再直管11内蒸汽泄漏，而壁再管套管2与壁再直管11之间的产生的应力很小，避免了壁再直管11因焊缝开裂导致的蒸汽泄漏隐患，从而解决了壁再直管11因应力集中造成焊缝开裂泄漏的问题。
27.以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
28.以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

技术特征：

1.一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，其特征在于：包括一壁式再热器管、多个壁再管套管、多个活动支座及一固定支座；壁式再热器管包括壁再直管、连接于壁再直管上端的下部弯管及连接于壁再直管下端的上部弯管，下部弯管连接于壁再出口集箱与壁再直管之间，上部弯管连接于壁再入口集箱与壁再直管之间，下部弯管为经弯折而成的π形管；壁式再热器管通过所述壁再管套管、固定支座和多个活动支座连接在水冷壁管上，所述多个活动支座设于壁再直管和水冷壁管上部，每个活动支座包括一壁再管波形板及一水冷壁u型连接件，水冷壁u型连接件与水冷壁管焊接，壁再管波形板与水冷壁u型连接件滑动连接，所述壁再管套管与活动支座一一对应，壁再管套管套置在壁再直管上，壁再管套管的侧面对应与壁再管波形板焊接，固定支座设于壁再直管和水冷壁管下部，固定支座两端对应与水冷壁管和壁再直管焊接。2.根据权利要求1所述的电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，其特征在于：所述下部弯管包括与壁再直管连接的第一竖直段、与第一竖直段连接的第一圆弧段、与第一圆弧段连接的第一水平段、与第一水平段连接的第二圆弧段、与第二圆弧段连接的第二竖直段、与第二竖直段连接的第三圆弧段、与第三圆弧段连接的第二水平段、与第二水平段连接的第四圆弧段及下端与第四圆弧段连接的第三竖直段，第三竖直段上端与壁再出口集箱连接，第一水平段与第二水平段平行且位于第二竖直段同一侧，第一水平段与第一竖直段和第二竖直段相垂直，第二水平段与第二竖直段和第三竖直段相垂直。3.根据权利要求2所述的电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，其特征在于：所述上部弯管包括与壁再直管连接的第一弧形段、与第一弧形段连接的第一横段、与第一横段连接的第二弧形段、与第二弧形段连接的竖段、与竖段连接的第三弧形段以及一端与第三弧形段连接的第二横段，第二横段另一端与壁再入口集箱连接，第一横段与第二横段相平行，竖段垂直与第一横段和第二横段。4.根据权利要求2所述的电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，其特征在于：所述第一水平段与第二水平段的中心线之间的距离设置为不小于壁式再热器管外径的8倍，壁再管套管的厚度比壁再直管的厚度小1.5mm-2mm，壁再管套管的内径比壁再直管的外径大1mm-1.5mm，壁再管套管的材质与壁再直管的材质相同，壁再管套管的高度为150mm-200mm，壁再管套管的上下两端与壁再直管角焊缝焊接。

技术总结

本实用新型涉及火力发电设备技术领域，具体为一种电站锅炉防开裂泄漏壁式再热器管结构，包括一壁式再热器管、多个壁再管套管、多个活动支座及一固定支座。本实用新型提供的壁式再热器管结构具有防开裂泄漏的功能，壁式再热器管的下部弯管设置为经过多次弯折而成的π形管，能够较大吸纳壁再直管产生的向上位移量，消除了壁再直管与固定支座连接处的膨胀应力；另外，在壁再直管与壁再管波形板之间加装壁再管套管，使剪切应力在壁再管套管和壁再管波形板之间的焊缝产生，利用壁再管套管分散了剪切应力，避免壁再管波形板与壁再直管产生剪切应力，解决了壁再直管因应力集中造成焊缝开裂泄漏的问题。裂泄漏的问题。裂泄漏的问题。