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图 1 大模块设计——受压件模块
受压件模块出厂时已将受热面管、集箱、支吊梁等附件装配在一起,从而使受热面模块主要焊口和复杂的装配工作全部在车间完成,大大提高了锅炉焊接质量。一台典型的配大F级机组的余热锅炉具有18个受压件模块,受压件现场焊口数量低至500道。
图 2 大模块设计——非受压件模块
非受压模块同样采用模块化设计,将钢架、炉膛、保温(包括内外板及保温材料)设计成一体,现场安装异常简便。
● C型模块设计
小F级机组余热锅炉采用集成度更高的C型模块设计,如图 3所示。
图 3 C型模块
一个C型模块中通常包含如下组件:
◇ 受压件及对应的立柱(单侧)
◇ 1/2顶梁
◇ 1/2底梁
◇ 复合保温墙板(支撑墙板+保温材料+内衬板)
由于C型模块中集成了主钢架,本身的结构刚性较好,一般仅需设置少量的轻型加固结构即可满足运输和起吊要求。
采用C型模块后,大量的工地安装工序转移到了条件更好的制造车间内完成,包括绝大部分放气、疏水、取样管路,故现场安装周期得到最大程度的缩减,产品质量进一步提升,运行可靠性更有保障。
一台典型的小F级余热锅炉,采用C型模块设计后,锅炉本体模块数量可简化至8个,受压件工地焊口仅约200只。
3) 先进的设计、制造能力
首先,上锅除余热锅炉产品外,还拥有大型、高参数电站锅炉的设计、制造经验。在大型电站机组上积累的设计、工艺和制造方面的能力和经验,例如高等级材料的加工和使用经验,能为余热锅炉的设计、制造提供额外的技术支撑和保障。
其次,上锅在余热锅炉产品上有深厚的技术积累,有一整套完善的设计和制造体系。锅炉结构简单,易于加工,可快速生产、组装和安装。
在设计上,采用高度数字化设计。充分利用三维设计、流场模拟、应力分析软件平台和方法来优化余热锅炉的设计方案。在制造上,有先进的工艺和专用加工设备、平台、热处理等装备为产品质量保驾护航。
图 4 数字化设计
图 5 先进的制造
2. 典型工程-土耳其卡赞(KAZAN)
土耳其卡赞联合循环工程为F级机组,对外供电的同时也对为化工车间供气,运行工况复杂。卡赞工程所配锅炉为一台F级卧式双压自然循环余热锅炉,带补燃设计,以满足不同工况下的蒸汽量需求,大大提高机组运行灵活性,同时实现高经济性。
锅炉主要信息如下:
◇ 燃气轮机:Siemens SGT5-4000F
◇ 锅炉型式:卧式/自然循环/双压/补燃
◇ 高压蒸汽:330t/h/9.48MPa/542℃
◇ 低压蒸汽:60t/h/0.4MPa/206.3℃
◇ 锅炉效率:85.5%(纯凝工况)
◇ 烟气阻力:2.5kPa
◇ 排烟温度:99.7℃
卡赞项目于2017年11月通过168试验。锅炉的设计、制造和检验按ASME规范进行,符合PED指令,并通过了欧盟CE体系认证。
附:上海锅炉厂简介
上海锅炉厂有限公司是一家拥有60多年历史的大型锅炉设备制造商,隶属上海电气电站集团。公司产品种类齐全,涵盖电站锅炉、动力锅炉、特种锅炉(余热锅炉、垃圾焚烧炉、光热发电炉等)以及化工压力容器等。上锅于1955–1973年分别试制成功我国首台配25MW、50MW、125MW、300MW机组电站锅炉。进入上世纪八十年代以后,结合技术引进和自主研发,上锅相继推出了600MW级亚临界锅炉和350~1350MW容量超(超)临界直流锅炉,拥有多项业内瞩目的业绩,如首台623℃再热汽温超超临界锅炉、首台百万等级超超临界二次再热锅炉、首台单机容量1350MW超超临界锅炉等。
上锅配联合循环机组的余热锅炉技术研发开始于2000年,目前已具备小F级、E级、F级及H级全系列联合循环机组配套余热锅炉的设计、制造能力和相应供货业绩。
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