塔式炉与π型炉的比较

目前，世界上大容量机组的锅炉型式主要有π型锅炉和塔式锅炉两种炉型。在日本、美国和前苏联700MW以上的超临界和超超临界机组基本上是采用π型锅炉，在欧洲塔式炉有很多的应用。近年来，在我国大型机组，特别是1000MW级机组上，塔式锅炉和π型锅炉都有应用。我公司目前在建项目中有沁北电厂三期的1000MW机组的π型炉（东锅），也有新密电厂二期的1000MW机组的塔式炉（上锅），是国内首次同时承建百万机组两种炉型的电建单位，在两种炉型的安装中都积累了丰富的经验，因此能够对这两种炉型进行系统的比较。15.2t,22.68m5.9t，2件,11.74m8.4t，2件,11.54m5.9t，2件,10.88mφ26.5,6.5m，1对塔式炉π型炉百万机组塔式炉与常规л型炉比较起来有以下特点：1、塔式炉采用单炉膛单切圆的燃烧方式，在所有工况下，水冷壁出口温度分布均匀。2、塔式炉上部炉膛水冷壁的布置比较简单，没有折焰角等复杂的形状，因此水冷壁出口介质温度比较均匀，有利于超临界锅炉设计。3、在对流受热面中，塔式炉烟气流向没有90°急转弯，烟气流场均匀，局部磨损大大降低。4、均匀的烟气流场分布形成了均匀的过热器、再热器烟气温度分布，使得过热器、再热器蒸汽出口温度分布均匀。5、作横卧布置的各级受热面都能疏水，有利于停炉保养和起动时蒸汽通畅流动，具备优异的备用和快速启动特点，因此有利于延长对流受热面的使用寿命。6、没有尾部后烟井，也就没有复杂的包覆过热器系统，整个汽水系统比较简单。7、悬吊结构规则，支撑结构简单。塔式锅炉整个受热面的悬吊是通过过热器悬吊管来实现的，由于除了水冷壁外，所有的受热面均为卧式布置，所以进出口集箱均布置在炉前或炉后。所有的集箱是通过炉外悬吊管来实现的。8、锅炉膨胀中心和密封设计也容易处理。所有的受热面均采用卧式布置，没有出炉顶的受热面，所以整个炉顶密封非常简单。单炉膛，单烟道，不存在两个膨胀中心，整个膨胀系统十分简单。9、特殊的钢结构型式。塔式锅炉的结构形式和受力体系不同于国内常规的л型布置的锅炉钢结构炉架。常规л型布置的锅炉钢架和平台框架以及空气预热器框架是一个整体，塔式炉将钢结构分成主体钢架和辅助钢架。筒式框架、炉顶平台、大板梁及其炉顶钢架作为锅炉钢结构中的主钢架。左、右侧外围钢架和炉前悬吊钢架作为辅钢架。根据以上塔式炉与л型炉结构及布置方面的诸多不同，在安装方面也有很多的不同之处。1、钢架安装由于塔式锅炉的所有受热面重量全部由主钢架的四根立柱及顶板结构承担，所以主钢架构件要比л型炉重得多。塔式炉主钢架由4根箱型立柱、柱间箱型横梁和箱型斜支撑组成，4根箱型立柱布置于炉膛的四周，纵、横向间距均为30.5m，立柱总长度为113.03m，分8节安装，根据立柱的承载情况，箱形立柱的截面尺寸自下而上逐渐减小，其中最大截面为2500×2500，最大重量达到96t，单根大板梁下梁重量达102t。在机械选择上，为了保证四根主柱及大板梁的吊装，应在炉内布置一台120t附臂吊，在吊装完主钢架及上段垂直段水冷壁后拆装至炉外。2、辅钢架安装塔式炉的辅钢架分为左、右侧辅钢架和炉前悬吊钢架，辅钢架随不是主要承重构架，但其数量庞大，吊装工作量大，也应提早开工，左、右侧辅钢架应在吊装主钢架时跟随吊装，炉前辅钢架在顶板梁安装就位后吊装。吊装机械方面，为了增大吊装密度，可在顶板梁就位后在炉顶布置一台250t履带吊或者其它炉顶吊车。3、刚性梁安装塔式炉的刚性梁与л型炉的设计方面有显著不同，塔式炉设计有吊装辅助件，应采用液压提升装置倒装法吊装，在锅炉设计及供货的吊装辅助梁上布置四台液压提升装置，利用设计供货的吊带，在安装位置下方的锅炉0米边组合边吊装，组合完毕后再整体吊装就位，所有组合工作均在0米进行，安全性较高且施工速度较快。4、水冷壁吊装塔式炉的水冷壁分为垂直段水冷壁、螺旋段水冷壁和冷灰斗水冷壁，垂直段水冷壁在地面部分组合，由塔吊吊装，螺旋段水冷壁在地面预组合，且在炉内三器吊装完毕后从锅炉0米由卷扬机吊装冷灰斗水冷壁及其刚性梁在其安装位置垂直组合，然后卷扬机合拢的方法进行安装。5、顶棚及三器安装顶棚及三器均在炉膛上方分层布置，根据其结构特点，应在炉顶布置4太16吨卷扬机，由上至下分层吊装。5、顶棚及三器安装塔式炉顶棚及三器均在炉膛上方分层布置，根据其结构特点，应在炉顶布置4台能够左右行走的16吨卷扬机，先将12件顶棚及悬吊管组件吊装就位。三器即为省煤器、过热器和再热器，均为卧式，分层布置在顶棚下方，吊装也采用炉顶的4台可行走卷扬机，按照从上至下的顺序分层吊装。6、风箱吊装塔式炉大风箱布置在锅炉左、右两侧，由于其体积超大，应在吊装螺旋段刚性梁前提前预存。7、燃烧器吊装塔式锅炉采用四角切圆燃烧，燃烧器分三层四角布置，塔式炉的燃烧器悬挂在螺旋段刚性梁下，在螺旋段刚性梁吊装就位后，可有塔吊或卷扬机将燃烧器吊装就位。8、出口烟道及脱销烟道的吊装塔式炉从炉膛出口即为出口烟道，出口膨胀节和转弯烟道由塔吊吊装就位，转弯烟道的直段部分可有两台液压提升装置吊装就位。脱销烟道采用液压提升装置倒装法吊装，在炉后0米边组合边吊装，边上保温，最终由液压提升装置整体吊装就位。总体来讲，塔式炉与常规л型炉相比有其独特的优点。尤其在炉膛烟气流场的分布上，塔式炉由于不存在折烟角，因而能够实现较为均匀的烟气流场和温度场。л型炉存在的不少问题,如爆管、受热面磨损、结焦等,相当程度上是因为烟气流场不均匀造成的。这些问题在塔式炉上可在不同程度上得到改善。在安装方面，由于塔式炉的安装高度达到120米，比л型炉高得多，且构件重量大，安装的质量控制更为严格，这些都对安装提出了更高的要求和挑战。但塔式炉在设计方面更多的考虑了安装，安装的次序性、连续性更为合理，且多数设备都设计了起吊装置，在主力塔吊、液压提升装置和卷扬机的配合下，能够安全、高效的完成安装施工。