[实用新型]一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱

说明书

本实用新型公开了属于常规发电技术领域的一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱，包括联箱主体、薄壁管和同轴笛形管；主要是针对超临界锅炉水冷壁中间联箱负荷灵活运行时会引起垂直管屏水冷壁内部流量分配不均匀的问题，在联箱主体的内部增加一个通过同轴薄壁管与联箱主体相连的笛形管来均匀分配工质。本实用新型通过该笛形管均流装置来解决低负荷水冷壁中间联箱入口干度偏离设计干度时，中间联箱的流量分配不均匀性问题。通过使用该均流装置，超临界锅炉最低稳定工作负荷可以降到20～30％BMCR工况，保证水冷壁低负荷工作范围安全性。

技术领域

本实用新型属于常规发电技术领域，具体涉及一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱。

背景技术

随着风能和太阳能等可再生能源接入电网容量比例的不断提高，需要燃煤机组深度参与电网调峰来平衡由于可再生能源的间歇性带来的负荷变化。国家发展改革委、能源局于2016年6月发布《关于下达火电灵活性改造试点项目的通知》对开展火电灵活性改造提出明确要求，计划“十三五”期间我国实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力，并进一步增加负荷响应速率，部分机组具备快速启停调峰能力。各地电网陆续出台了各种燃煤机组参与深度调峰的辅助服务规定。从国外发展来看，2017年底欧洲的可再生能源发电量已经超过了燃煤机组的发电量，燃煤机组参与灵活性运行成为不可逆转的趋势。

超临界锅炉是我国燃煤发电的主力机组，因此，提高超临界锅炉低负荷下的灵活性运行能力，尤其是低负荷稳定工作能力是超临界锅炉灵活性运行必须解决的问题。超临界锅炉低负荷工作能力主要包括两方面：第一，超临界锅炉低负荷稳定燃烧能力；第二，超临界锅炉低负荷水动力安全运行能力。其中超临界锅炉低负荷水动力安全运行能力主要牵涉到超临界水冷壁在低负荷下水冷壁的流量分配问题，这影响着超临界锅炉在低负荷下水冷壁受热面的安全运行问题。尤其是垂直布置的水冷壁区域，在低负荷下管内的质量流速降低，加上炉内热负荷分布不均匀性的问题，水冷壁的安全工作问题尤其显著。

因而急需一种新型的中间联箱几何结构来解决超临界锅炉水冷壁低负荷下管内流量分配不均匀引起的并联水冷壁管安全运行问题，保证超临界锅炉低负荷长期运行下，垂直管段水冷壁的安全运行问题。

实用新型内容

针对背景技术所提到的问题，本实用新型提供了一种适合于超临界锅炉低负荷灵活性运行的中间联箱，其特征在于，包括联箱主体、薄壁管和同轴笛形管；其中联箱主体为一根水平设置的厚壁管形装置，引入管等间距竖直安装于联箱主体管壁的上方，分支管水平安装于联箱主体管壁的两侧，且呈锯齿状交错设置；一侧的分支管以每一根为一组，与引入管的位置一一对应；另一侧的分支管以每两根为一组，安装于一根一侧分支管之间对应的位置上；且每根分支管轴线与相对应引入管轴线的夹角都为90度；

同轴笛形管的两端与联箱主体的两端面内侧焊接；同轴笛形管管壁的上下两侧分别开有连接孔和笛形孔，且连接孔的位置与引入管一一对应，笛形孔的位置与分支管一一对应；连接孔通过薄壁管与引入管相连，同轴笛形管的两端与联箱主体的两端面内侧焊接。

所述笛形孔和所述连接孔在周向上呈175度～185度夹角。

所述联箱主体的尺寸为φ219×60mm，长度范围10m～12m；引入管的尺寸为φ38×6.5mm和分支管的尺寸为φ31.8×5.5mm。

所述笛形孔的直径与分支管的孔径相同。

所述同轴笛形管的壁厚为1～3mm，同轴笛形管的直径等于联箱主体内径的 1/2～2/3。

本实用新型的有益效果为：

采用了一种内套筒的中间联箱流量分配装置，提高超临界锅炉不同入口干度范围内，垂直管水冷壁管内流量分配均匀性的问题，解决目前超临界锅炉水冷壁由于低负荷灵活性运行状态下，中间联箱入口运行状态偏离设计状态时引起的流量偏差和并联分支管内流量分配的问题，降低直流锅炉最低稳定运行负荷。