新型船用主鍋爐設(shè)計問題

　新型船用主鍋爐設(shè)計問陳慶龍廣東省佛山市張槎路德朋大廈507號公8000由于難以在原型爐反676上進(jìn)行重大改進(jìn)，因此本文將進(jìn)步分析原型鍋爐結(jié)構(gòu)上置與可靠性保證。 　　1原型鍋爐的兩大缺陷1.1受熱面有效利用率低2為煙道利用系數(shù)，來源于原計算數(shù)傳熱系數(shù)夂+1.2制造工藝問1.2.1管束的成型原型爐的管束共45排，它們的形狀都是各自不同的，因此所有數(shù)千根管子都必須在工廠制造廠并不負(fù)責(zé)組裝，出廠時的管束僅是半成品。經(jīng)過包裝吊運運輸堆放等等環(huán)節(jié)到了船廠還需再次放大樣。即使如此，由于各組裝廠的條件不，在船上到的管排間距是不樣的，個別情況下相差很大，甚至管與管會相碰。1.2.2脹管在汽包和聯(lián)箱上擴(kuò)孔是十分昂貴的工序。 　　臺原型爐共需擴(kuò)孔2730個，它們處在完全不同坐標(biāo)的曲面上。由于加工時擴(kuò)孔所在位置刀具磨損程度和操作等種種原因，每個孔都不相同，所以在加工完臺鍋爐后我們就得到本厚厚的記錄數(shù)據(jù)。擴(kuò)孔詳2.1煙氣流動路線由于爐膛與省煤器煙道分離，煙氣自然按最短最小阻力的路線流動所以理想流線是不合乎實際的。從資料也明了這點，下1. 　　X9432.31受熱面有效利用系數(shù)系數(shù)符號第1煙道第煙道過熱器省煤器煙道煙道平均值如果把1視為受熱面綜合利用系數(shù)，則其平均值僅為0.55. 　　在船廠脹管往往是經(jīng)過2次來完成，組裝時次，上船后次，由于擴(kuò)孔尺寸不同，又是手工操作，過脹是難以避免的，這將導(dǎo)致管端有效厚度過分減薄。 　　1.2.3昂貴的加工費用，收稿日期20000406 19作者簡介東慶龍1938，男，廣東興寧人，高級工程師主要研究方向船用蒸汽動力裝置熱能工程。；nkinet原型爐的制造費用主要花在加工上而不是材料上，盡管鍋爐用鋼比較昂貴，但原型爐本體加工費往往占總成本35以上，在船上組裝時還要花費25制造廠費用左右，這樣大大增加了總成本，而又降低了產(chǎn)品質(zhì)量，因為般而言，鍋爐制造廠加工鍋爐的質(zhì)量水平總是高于船廠的。 　　1.2.4難以維護(hù)原型爐有兩檔參數(shù)，即壓力為6.4和2.8MPa，運行上往往使用第2檔壓力。由于運行時使用第2檔壓力，壓力低，而蒸汽量又較大，加上較高水位唯恐失水高堿度泥渣沉積多等原因，飽和蒸汽帶水嚴(yán)重導(dǎo)致過熱氣管腐蝕破損，3和4. 　　當(dāng)需要換管子時，往往需要從鍋爐制造廠運來指定類型的管束，船廠開始如下過程停爐吹干拆除保溫層取出內(nèi)部設(shè)備確定損管的準(zhǔn)確位置劃出最小抽管范圍盡管這些管束并無破損去掉上述管群修理擴(kuò)口裝新管重脹水壓試驗放回內(nèi)部設(shè)備重新裝設(shè)保溫層。 　　從上述過程可以看出，為了換根縱深位置的破損管，往往由于施工需要，要將前面或后面的并無損壞的管子齊拆下。實踐中，產(chǎn)生大約小于15損管時，僅將損管臨時堵死，而不及時更換，這樣來，鍋爐總在更低過熱蒸汽溫度和更低鍋爐效率下運行。 　　2設(shè)計新型船用主鍋爐的關(guān)鍵問2.1布置2.1.1主要型號型號過熱蒸汽量vh1飽和蒸汽量vh1過熱蒸汽溫度過熱蒸汽壓力鍋爐效率這里應(yīng)該指出，61與61外型尺寸是相同的。 　　2.1.2后鍋爐艙布置的比較，61在原型船的后鍋爐艙的布置是考核，厘81能否取代反676的關(guān)鍵所在，在設(shè)計中力在不超出原界線尺寸的前提下，爭取鍋爐有較高的效率。 　　尺寸上是滿足后鍋爐艙布置的要求的，由于這里的管道指用主蒸汽管向主機(jī)送蒸汽。第+后主機(jī)+前主機(jī)+后主機(jī)第，61具有長方體的外形，艙底部分利用率較低，這是后鍋爐艙特定條件造成的。 　　2.1.3布置方案新型鍋爐提供動力裝置布置的幾種方案代替現(xiàn)有反876第3厘8從+前主機(jī)3CMB1A管道※后主機(jī)特點僅有前鍋爐艙，代替現(xiàn)存動力裝置。 　　特點軸馬力增加近40. 　　第fnmJ+前主機(jī)+燃?xì)廨啓C(jī)2CMB2個管道2.2可靠性論證2.2.1水力特性的可靠性為了確保運行中水動力特性的安全可靠，本設(shè)計采取復(fù)合循環(huán)方式，6. 　　從6可以看到，在汽水循環(huán)回路上設(shè)有再循環(huán)泵止回閥和再循環(huán)管路以及外置式汽水分離器。 　　其運行原理為APAc蒸汽管束汽水阻力APAB循環(huán)水泵工作壓頭⑵⑴得當(dāng)循環(huán)泵工作壓頭1時，乃2 0再循環(huán)系統(tǒng)工作；當(dāng)4產(chǎn)=1和么時，止回閥起作用，循環(huán)系統(tǒng)不工作，這時鍋爐處于純直流方式運行。 　　本系統(tǒng)將保證在低負(fù)荷下，蒸發(fā)管束有足夠大的質(zhì)量流速。+定參數(shù)余熱鍋爐2.2.2結(jié)構(gòu)可靠性本鍋爐在充分吸收過去40年的設(shè)計制造和運行的經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上采用全焊結(jié)構(gòu)即所有管子與管子聯(lián)接管子與聯(lián)箱的聯(lián)接都采用焊接結(jié)構(gòu)，為了讓所有焊縫都能無障礙地進(jìn)行貼片探傷，結(jié)構(gòu)上避免裝片放，光底片死角，從而確保焊接質(zhì)量。 　　把鍋爐分成兩大組件蒸發(fā)管束包括爐膛組件和過熱器省煤器組件。 　　在船廠無分組裝工作，在船上僅有兩大組件的對接。 　　2.2.3熱態(tài)竣工試驗本鍋爐均可在研制單位試驗室進(jìn)行全尺寸真實參數(shù)的熱態(tài)竣工試驗，只有經(jīng)試驗證明性能合格安全可靠操作簡便全自動的鍋爐才能交用戶使用。 　　鍋爐的小型化不僅提高了低負(fù)荷下的單爐負(fù)荷百分?jǐn)?shù)，同時更有利于每臺鍋爐在交付使用前進(jìn)行必要的試驗，在試驗時船員也可以得到訓(xùn)練的良好機(jī)會。