名鼎省煤器集箱的销售与改造

1、简介
 
主要作用是将工质汇集起来，或将工质通过集箱重新分配到其它管道中，即汇集、混合、分配工质，保证工质均匀分配、均匀加热。下集箱又称防焦箱，它位于炉排的两侧，直接与燃烧的煤层接触，作用是冷却结焦的炉渣不与侧墙壁粘结。


按其所在位置有上集箱和下集箱或进口集箱和出口集箱之分。按所汇集的管束类别分为水冷壁集箱、过热器集箱、省煤器集箱等。

2、集箱的作用
集箱是锅炉工质混合、保证工质均匀加热的管件。通常工业锅炉的炉墙是由一排排的管子（水冷壁）拼接起来构成的，但锅炉体积庞大，结构复杂，不能保证所有的管子里的工质的吸热量都是一样的，不同的部位吸热量相差很多，安装集箱可以让各个管子里面的工质在这里汇合，再分配的下一级各根管子里去，这样可以减少热偏差，使得工质的吸热、流动、锅炉的冷却、锅炉热效率都得到优化提高；另外，锅炉上、中、下部分各段管子的规格大小、管子数量以及布置方式都不同，集箱就负责连接各段，保证工质的流通顺畅。


3、集箱的制作工艺
1）结构与材料
      在各种型号或等级的锅炉中，集箱的结构基本相似，大多是由筒体、端盖、大小管接头、三通、弯头、附件（预焊件或吊耳）等零件组成。
2）筒体下料
      集箱筒体全部采用大直径无缝钢管。筒体下料一般采用磁轮气割机进行气割下料，此种方法是在磁轮小车上加装火焰气割枪，由磁轮小车吸附在管壁上带动气割枪做圆周运动，将管子割断，在切割厚壁管时，需要在割前预钻φ7mm的孔，如图4所示。这种下料方法具有操作简便、速度快、割口整齐的特点，切割前应根据筒体的壁厚和材质附加预热措施。但对于P91等级材料的筒体，由于其热切割性能较差，可选用大型带锯床进行锯切下料。


3）弯头的压制
      集箱或管道中的弯头大部分为大直径厚壁弯头，弯曲半径等于管径的1倍，采用压制的工艺。大直径厚壁弯头的弯曲角度有90°、75°、40°或45°、30°等，其中90°弯头较为常用。
在压制弯头时，一般分为两种压制方法：一种是毛坯全部采用大直径无缝钢管，通过多次压缩挤压的方法来制成弯头，主要用于加工厚壁短半径弯头，为保证弯头椭圆度及减薄量的要求，必须控制每次压制前预变形的压扁量，最后采用精整模进行精校成形，如图5a）所示；另一种是毛坯采用钢板，先压成两个弯曲的半圆瓦片，然后对接焊制而成，其焊缝采用全焊透结构，焊前背面加衬环，焊后清除衬垫，弯头两侧无直段。
4）大口径三通的制造
 三通大体分为：锻造挤压三通（以下简称锻压三通）、焊接三通、冲焊三通。 几种三通的结构如图6所示。
      锻压三通是使用较多的型式，其具有流通阻力小等特点，锻压三通的毛坯是采用大直径无缝管，经过开孔、预变形、翻边、精整、缩径等多次热压过程而成形。三通的结构一般要设计成等径三通，或支管直径小于主管直径，受到模具的限制，一般主管长度不**过1200mm、支管高度不**过200mm。


 
     焊接三通只是在对流通阻力要求很小的省煤器系统中采用，焊接三通的支管端部加工成马鞍形坡口，焊缝外表面要求打磨成圆滑过渡，主管内孔棱角打磨出半径为r≥8mm的圆角，焊缝在热处理前后进行**RT+**UT+**MT。

      冲焊三通只是在壁厚较薄的再热器系统中采用（现在已逐步减少应用），冲焊三通采用厚壁钢板，先冲压出三通的上下半圆瓦片，然后在上半瓦片上开孔、冲压翻边、精整，制造出三通的支管，最后将上下半瓦片对接，可采用窄间隙埋弧焊工艺方法拼接两条纵缝。
无论采用何种三通，其任何部位的实际壁厚必须大于理论较小壁厚，作为坯料的无缝钢管或钢板必须经过**超声波检查。

（5）筒体钻孔
      管孔的加工采用摇臂钻床或数控多轴钻床，采用数控多轴钻床加工管孔，具有生产效率高、管孔节距尺寸精确、设计的钻孔刀具可一次性加工出管孔的坡口等特点。


（6）管接头的装焊
      集箱筒体上的管接头一般有两种，一种是直径**过101.6mm的大直径管接头，如集箱端盖和环缝附近开设的手孔管接头和阀座。另一种是直径小于101.6mm的小直径管接头，用于集箱与省煤器、过热器和再热器等管屏组焊。在集箱筒体全长度上焊有大量密排的小直径管接头，有的是长度小于300mm的短管接头，也有的是弯成一定形状长度为300～1700mm的长管接头。
     大管接头的接头形式为马鞍形，通常采用采用氩弧焊（包括手工和自动两种工艺）打底，焊条电弧焊或CO2气保焊填充盖面的焊接工艺，其中CO2气保焊，配以药芯焊丝，是近些年新兴的焊接技术，具有焊接效率高、焊缝成形美观的特点，其焊接效率可达到手工电弧焊的2倍以上。
 
     小管接头在集箱中数量较多，结构形式也较复杂，由于要与受热面管屏相接，为吸收管屏受热产生的膨胀量，一般小管接头均弯曲成一定形状，所以在装焊时，小管接头的定位将十分关键。小管接头的装配采用定位多孔板的方法，即首先将位于集箱端部的各排小管接头装配定位，然后在管端拉线，并装配定位多孔板，将其余的小管接头再按照定位多孔板上的管孔进行装焊，这样就保证了所有小管接头的节距尺寸。


（7）集箱热处理
采用大型热处理炉供集箱进行整体热处理，保证能够很好的满足集箱热处理的要求。

（8） 集箱水压
 水压时环境空气温度不低于5℃，，水温**受试工件材料的露点和脆性转变温度，但不**70℃，推荐碳钢水温为21℃～40℃，合金钢水温为30℃～50℃。水压后将工件内部的水排净，然后用压缩空气吹干工件外表面，再用压缩空气对工件内部进行吹水，保证集箱内部不存积水。
 （9）集箱内部清洁度
 集箱内部如果存在草帽头、铁屑等杂物，在电厂运行时，较易引起爆管等停炉事故，因此对集箱内部的清洁度必须加以严格的控制，集箱钻完孔后，用内R风铣刀将管孔内壁上的草帽头、毛刺清理干净，及时将集箱内部杂物清理掉，在装焊时尽量避免将杂物掉到集箱内部，水压后倒角时，将其它管接头盖住，防止铁屑掉入，在最后出厂前清理时，每个管接头都通钢丝绳进行通道检查，防止有异物堵住管接头，筒身内部采用压缩空气吹等方法清理杂物，较终用内窥镜对每根管接头和集箱内部进行检查，保证出厂的每根集箱的内部清洁度符合要求。

4、失效原因分析
1）省煤器管排积灰污染及烟气走廊
　　省煤器管排严重结渣和积灰，使省煤器管排的烟气通道的通流面积减小，对流传热效果差。而前侧*1排省煤器管与炉墙间隙85100mm，大于设计值40mm，势必形成烟气走廊，烟气流速加大，使管内流经的介质状态发生变化，由原设计的6.6%沸腾率的饱和水变为480℃左右的过热蒸汽。*1排管损坏后堵死，被烧成塌腰变形，更进一步加大烟气走廊，致使第二、*三，第五、*六排管相继**温损坏。因此，省煤器前侧形成烟气走廊是省煤器管失效的主要原因。
2）给水温度低
　　锅炉给水是由除氧器加热至104℃，经高压加热器给水加热至150℃后，送至锅炉省煤器。但该系统除氧温度低于104℃，达不到除氧效果，且高压加热器停用或因故障未投运等题目，都会引起给水达不到设计温度150℃。事实表明，锅炉给水温度低，达不到给水设计温度，但又强求锅炉在较大负荷下运行，是造成爆管或部分省煤器管被烧红的重要原因。


5、改良措施
1）对省煤器前后侧已弯曲变形和爆管的前数*17排割管，并更换新管，前后侧管排与炉墙间隙按设计e=40mm，并安装阻流板，其上喷灌耐火混凝土。
2）投运除氧器和高压加热器，连结给水温度合适设计要求。
3）下降燃油灰分，接纳措施削减炉膛和受热面积灰污染。