本實用新型專利技術提供了一種能滿足高設計壓力、高操作溫度、大直徑、超長度條件的撓性管板廢熱鍋爐，其特點在于將拉撐管布置于布管區的邊緣，既保證了強度又節省材料，保證傳熱效果，具有運轉周期長、安全可靠的優越性。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種高設計壓力、高操作溫度、大直徑、超長度的撓性管板廢熱鍋爐。目前國內生產的高操作溫度、高設計壓力、大直徑、超管長的廢熱鍋爐，經常運轉不到十個月就出現了問題，問題主要集中在撓性管板與換熱管的聯接等地方，主要是由于對撓性管板上的應力分析不確切，管子與管板的聯接結構不盡合理等因素造成的。本技術的目的是提供一種換熱管長≤10000mm，載熱介質溫度＜1200℃，生產蒸汽≤4.5MPa的大型撓性管板廢熱鍋爐，并且能滿足滿負荷、長周期運轉的要求。為實現上述目的，本技術的大型撓性管板廢熱鍋爐在布管區的邊緣布置有拉撐管。廢熱鍋爐的鍋殼和換熱管之間的溫差一般較大，管板上的溫度和壓力也比較高，因此其管板大多采用撓性管板結構，依靠管板周邊的圓弧部分的良好撓性來吸收鍋殼與換熱管之間的溫差作用，大大降低作用在管板平直部分的溫差應力，從而減小管板的厚度，管板厚度減小后，管板兩側表面上的溫差迅速減小，溫差產生的應力也急劇降低，對管板的受力狀況極為有利，因此在這種結構中，管板厚度主要取決于設計壓力、設計溫度、管板材料及換熱管排列情況而與溫差關系不大。設計溫度、設計壓力和換熱管排列情況都是由工藝決定的，管板材料也是根據這幾個工藝條件進行選取的，因此，當換熱管管壁較薄而對管板沒有拉撐作用時，管板厚度就會比較厚，溫差應力就會急劇上升，這對廢熱鍋爐的安全運行是極為不利的。由于工藝條件的要求，廢熱鍋爐管板上一般都有較大的不布管區，在這些區域內，管板不能受到換熱管和鍋殼的有效支持，很可能因強度不足而受到破壞。再如熱介質以3.2MPa,865℃的操作條件進入廢鍋管程，經換熱冷卻后，以300℃左右排出，在殼程產生4.4MPa,256℃蒸汽這類廢熱鍋爐由于操作壓力較高，管殼兩程溫差較大，且操作溫度高，經綜合比較宜采用撓性薄管板結構的廢熱鍋爐，為了減小管板厚度，一般都增設拉桿或增加換熱管的壁厚，使其在傳熱的同時作為拉桿使用，這就是拉撐管，因拉桿與普通換熱管的壁溫差較大，使管板產生附加彎矩，且減少了較多的傳熱面積，所以使用較少，而拉撐管得到了廣泛應用。目前廢熱鍋爐中的拉撐管一般為均勻布置，如圖3所示，或同時增加所有換熱管的厚度，使其全部作為拉撐管使用，如圖2所示，既浪費材料，又會降低傳熱效果，當拉撐管均勻布置時，布管區邊緣未加厚的換熱管處管板和管子的強度都有可能不足，很容易出問題。本技術的大型撓性管板廢熱鍋爐在布管區邊緣布置有拉撐管，在保證強度的前提下，既節省材料，又能保證傳熱效果，圖4、圖5所示為應用技術的在布管區邊緣布置有拉撐管的兩種實例。如果布管區內部經過計算還需要增加拉撐管，則在布管區內可再均勻布置拉撐管。常見的撓性管板邊緣有一道剛性焊縫，降低管板的撓性，由于結構和材料的不連續性，導致焊縫處產生較高的附加局部應力，而該部位由于變形較大，本身就存在著較高的應力，兩者疊加后很容易造成管板破壞。為了更好地應用本技術，達到專利技術創造的目的，撓性薄管板最好采用整體鍛件結構，這種結構在邊緣圓弧部分沒有剛性連接焊縫，因而撓性很好，而且沒有附加局部應力，有利于抵抗疲勞破壞。附圖說明圖1為廢熱鍋爐基本結構示意圖。圖2為設置中心調節管，換熱管全部作為拉撐管使用的示意圖。圖3為均勻布置拉撐管示意圖。圖4為應用本技術的設置有中心調節管的示意圖。圖5為應用本技術的沒有中心調節管的示意圖。圖中，1-熱端管箱，2-熱端管板，3-鍋殼，4-冷端管板，5-冷端管箱，6-支座，7-拉撐管，8-換熱管，9-中心調節管。由于所使用的場合不同，有的廢熱鍋爐不需設置中心調節管及其相應的開口和調節系統，有的沒有熱端管箱，無論哪種都不影響本技術的實施。應用本技術的廢熱鍋爐，能滿足安全生產，滿負荷，長周期運轉，操作穩定，產出優質高壓蒸汽的要求，該結構特別適于甲醇、硫磺回收、乙烯、合成氨、硫酸、硝酸等化工和石油化工裝置中，回收余熱，產生蒸汽，用來驅動透平或其它需要蒸汽的地方，具有降低能耗，降低成本，運轉周期長，安全可靠的特點。權利要求1．一種具有拉撐管(7)的撓性管板廢熱鍋爐，其特征在于在布管區的邊緣布置有拉撐管(7)。2．根據權利要求1所述的撓性管板廢熱鍋爐，其特征在于布管區內還均勻布置有拉撐管(7)。3．根據權利要求1或2所述的撓性管板廢熱鍋爐，其特征在于管板采用整體鍛件結構。專利摘要本技術提供了一種能滿足高設計壓力、高操作溫度、大直徑、超長度條件的撓性管板廢熱鍋爐,其特點在于將拉撐管布置于布管區的邊緣,既保證了強度又節省材料,保證傳熱效果,具有運轉周期長、安全可靠的優越性。文檔編號F28F9/26GK2328977SQ98216218公開日1999年7月14日 申請日期1998年6月22日 優先權日1998年6月22日專利技術者徐積源, 徐儒庸, 何勇才, 杜是路, 陳怡 , 王者相 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化蘭州設計院本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有拉撐管（７）的撓性管板廢熱鍋爐，其特征在于在布管區的邊緣布置有拉撐管（７）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐積源，徐儒庸，何勇才，杜是路，陳怡，王者相，
申請(專利權)人：中國石油化工集團公司，中國石化蘭州設計院，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]
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