火力发电厂空气预热器出口热一次风道新型支吊架系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火力发电厂机组领域，特别涉及一种火力发电厂空气预热器出口热一 次风道新型支吊架系统。
【背景技术】
[0002] 在火力发电厂的烟风系统中，锅炉空气预热器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热 空气的重要设备。空气预热器利用烟气中的热量加热空气，使空气温度升高，排烟温度降 低，减少了锅炉的排烟损失；此外，空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着火迅速，燃烧强 烈完全，因而也减少了燃料的机械与化学不完全损失。
[0003] 目前，国内300丽及以上的大型燃煤火力发电厂机组，大多采用中速磨正压冷一 次风制粉系统。在该系统中，用于输送冷空气的一次风机处于空气预热器之前，在空气预热 器中有独立的一次风的空气通道，因而采用了三分仓回转式空气预热器。冷空气从一次风 机出口送出后，通过冷一次风道输送到空气预热器的一次风空气通道的入口；冷一次风进 入空气预热器的一次风空气通道后，与锅炉尾部热烟气进行热交换，温度被加热至300~ 350°C，变成热一次风；在空气预热器的一次风空气通道的出口后，热一次风通过热一次风 道输送到磨煤机中。热一次风进入磨煤机后，先对磨煤机磨制的煤粉进行干燥，再通过送粉 管道将磨制好的煤粉输送至锅炉燃烧器进行燃烧，并为煤粉在燃烧初期提供足够的氧气。
[0004] 现有的火力发电厂空气预热器出口热一次风道支吊架系统通过大量设置补偿器 的方式来吸收风道本身的热位移，并在补偿器两端的风道盲端设置固定支架或者限位支架 来约束风道的热膨胀和盲板力。
[0005] 传统的火力发电厂空气预热器出口热一次风道支吊系统很容易发生失效，从而导 致机组非正常停机。对于大型火力发电机组来说，非正常停机所带来的损失是巨大的。以 1000 Mff机组为例，每次非正常停机后重新启动机组，其经济损失至少在50万元以上。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种火力发电厂空气预热器 出口热一次风道新型支吊架系统。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：一种火力发电厂空气预热器出口热一次风 道新型支吊架系统，所述空气预热器一次风通道矩形接口附近设置了非金属织物补偿器， 热一次风道上具有三个90°焊接弯管，分别为焊接弯管1、焊接弯管2和焊接弯管3,所述 三个90°焊接弯管将热一次风道分成三段结构；所述焊接弯管2和焊接弯管3之间的垂直 管道上设置了三维金属波纹管补偿器，焊接弯管1的中心线拐点处设置了 1号固定支架，焊 接弯管3处中心线拐点处设置了 3号固定支架，其特征在于包括：处于焊接弯管1和焊接弯 管3中间的焊接弯管2的中心线拐点处设有2号支吊架，所述2号吊支架包括3根圆形钢 管以及分别设置在所述3根圆形钢管上的三个悬挂支撑结构，所述2号支吊架与焊接弯管 2焊接的位置与所述1号固定支架与焊接弯管1的焊接位置相对应。
[0008] 所述焊接弯管1和焊接弯管2的外形尺寸相一致。
[0009] 所述3根圆形钢管通过钢垫板与焊接弯管2焊接在一起。
[0010] 所述2号支吊架的支撑面和悬挂面之间具有聚四氟乙烯薄片。
[0011] 所述悬挂支撑结构包括一悬挂结构，所述悬挂结构吊住所述圆形钢管。
[0012] 所述悬挂支撑结构包括一支撑结构，所述支撑结构通过槽钢和圆形钢管支撑在锅 炉钢梁上。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0014] 1、本发明中的补偿器和支吊架设置合理，既很好地吸收了热风道的热膨胀，也很 好地避免了水平盲板力对支架及支架生根锅炉钢梁产生巨大扭矩的情况。
[0015] 2、本发明中的2号支吊架的位置采用新的可同时完成悬挂和支撑功能的支吊架 型式，通过一个新型支吊架替代了原来常规支吊架系统中2号限位支架和3号刚性吊架的 功能。该新型支吊架可以在机组运行的工况时承受焊接弯头2处的+Z方向的垂直盲板力， 也可以在机组停运时承担风道零件重量的荷载。并且该支吊架的结构中，支撑面和悬挂面 之间不存在热膨胀，不会发生因为热膨胀而导致相互失效的情况，安全可靠。
[0016] 3、本发明的2号支吊架的支撑面和悬挂面间塞入了聚四氟乙烯薄片，可以进一步 降低摩擦系数，降低滑动时产生的摩擦阻力，降低了该摩擦力对1号固定支架的反作用力。
[0017] 4、本发明的2号支吊架还起到一个导向限位作用，将热风道的移动约束在其膨胀 或收缩方向。这种对热风道的约束，有利于降低大截面风道振动的发生。
[0018] 5、本发明的新型支吊架系统结构简单，其投资与常规支吊架系统持平；但新型支 吊架系统安全可靠，不会发生失效，可有效避免非正常停机带来的经济损失。
【附图说明】
[0019] 图1为热风道热膨胀、热膨胀补偿及盲板力示意图；
[0020] 图2为2号限位支架和3号刚性吊架与焊接弯管连接处的高度差示意图；
[0021] 图3为现有技术中某常规1000 Mff火力发电厂机组工程中空气预热器的一次风空 气通道出口至磨煤机入口的热一次风道立体布置图；
[0022] 图4为常规1000 Mff火力发电厂机组的空气预热器出口的热一次风道的补偿器和 支吊架设计方案立体图；
[0023] 图5为常规1000 Mff火力发电厂机组的空气预热器出口的热一次风道的补偿器和 支吊架设计方案断面图；
[0024] 图6为新型1000 Mff火力发电厂机组的空气预热器出口的热一次风道的补偿器和 支吊架设计方案立体图；
[0025] 图7为新型1000 Mff火力发电厂机组的空气预热器出口的热一次风道的补偿器和 支吊架设计方案断面图；
[0026] 图8为代替2号限位支架和3号刚性吊架功能的新型支吊架示意图；
[0027] 图9为新型支吊架的悬挂及支撑结构处的详图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0029] 如图3所示为某常规1000 Mff火力发电厂机组工程中空气预热器的一次风空气通 道出口至磨煤机入口的热一次风道立体布置图。该1000 Mff火力发电机组采用中速磨正压 冷一次风制粉系统，每台燃煤锅炉配置2台三分仓空气预热器，每台炉配置6台中速磨煤 机。该项目空气预热器一次风通道出口的接口面标高为33. 697m，接口内径为4433mm X 2903mm。热一次风道通过方圆节零件与每台空气预热器一次风通道出口连接，方圆节后的 热一次风道为圆形风道。圆形热一次风道的尺寸为03220mm X 4mm (管道外壁直径X壁 厚）。两台空气预热器出口后的热一次风道在锅炉炉前汇成一根热一次风道母管，再通过6 根圆形热一次风道分支管分别进入布置在炉前煤仓间Om层地面的6台中速磨煤机。
[0030] 从图3可以看出，空气预热器一次风通道出口的接口面标高为33. 697m，且热一次 风流动方向为垂直向上，而中速磨煤机布置在炉前煤仓间Om层地面上。因此，热一次风道 通过方圆节零件与每台空气预热器一次风通道出口连接后，必须通过3个连续90度的焊接 弯管实现热一次风的气流拐弯，使得热一次风从处于高位的空气预热器出口的向上的流动 变为到高度较低的水平热一次风道中向炉前磨煤机水平流动，再通过炉前热一次母管和热 一次风分支管进入磨煤机。
[0031] 热一次风道属于高温大型风道，其大截面的风道的刚度很大，并且其运行时风道 温度达到了 300~350°C。从停运时的常温状态到运行时的高温状态下，风道会发生很大的 热膨胀。大刚度的风道加上大位移的热膨胀，会产生的巨大热应力。这一方面会破坏风道 本身的结构，另一方面也会对与风道连接的设备接口产生巨大推力，从而破坏风道所连接 的设备。图1上半部分所示为一段简单的水平热风道，假设风道两端的固定点为风道受到 约束的地方，该约束有可能为支撑风道的支架，也有可能为风道与设备的接口。风道两端一 旦受到约束，当风道温度急剧升高后，因为大截面风道本身变形很难，其结构刚度很大，热 膨胀会对风道及两端的固定点产生巨大的热应力，这热