锅炉各部膨胀间隙测量、检查

1、 锅炉各部膨胀间隙测量、检查 课程目标 锅炉安装是在常温下进行的,投入运行后各部件都要受热而产生膨胀,发生相对位移，热膨胀在锅炉的热态运行中产生巨大的破坏力，有时产生的后果是在运行中无法估算到的，这样大的破坏力对我们的生产势必产生严重的影响。因此在设备安装时必须正确处理各部件的膨胀要求，留出足够的膨胀间隙。课程目录课程目录一、金属的膨胀与热应力1、金属热膨胀量的计算2、金属热应力的计算二、膨胀与密封1、膨胀与密封的关系2、膨胀部位的密封形式三、膨胀的检测1、膨胀的检测工具2、膨胀指示器的安装四、管道安装与膨胀五、刚性梁安装六、热膨胀位移对整个系统的影响七、锅炉部件热膨胀问题 一、金属的膨胀与热

2、应力一、金属的膨胀与热应力1、金属热膨胀量的计算在计算金属热膨胀量时一般用下列公式：t式中 金属的热膨胀量,mm； 金属的线膨胀系数,1/； t 金属受热后的温度与常温的温度差,； 金属指管子的长度,mm。(1)值的确定。对于不同材料其值是不同的，对同一材料所受温度不同，值也有变化，一般随材料温度的升高,值略有增加,（见附表）。(2)管壁温度的确定。在计算管道的热膨胀量时，金属的温度是指受热的管壁温度。在计算时，为了方便起见一般取管壁温度为管内介质温+50。(3)常温的确定。所谓常温即指金属的冷态温度。计算时，一般按20取用。值的选定值的选定2.金属热应力的计算 如果在安装过程中,没有膨胀间隙

3、,部件受热膨胀时受到阻碍,则将产生很大的热应力,其应力大小可按下式计算:F=EtSn式中 F 热应力,kgf(1kgf=9.8N); E 弹性模量,kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa); 线膨胀系数,1/; S 管子的横断面积, cm2; n 管子的根数。二、膨胀与密封二、膨胀与密封1、膨胀与密封的关系 预留膨胀间隙的目的是为了不使金属膨胀受阻时产生巨大的热应力,避免酿成事故而影响锅炉的安全运行。但是留出膨胀间隙以后，就会使锅炉严密性受到影响。所以要求在考虑膨胀和预留膨胀间隙的同时，要保证锅炉炉膛及尾部的严密性，在各膨胀间隙处采取密封措施。2、膨胀部位的密封形式 (1)锅炉前后水冷壁

4、的下联箱膨胀量比较大,而下面灰渣室是固定不动的,这样的部位一般采用水封。 水封插板及水封槽安装时要充分考虑到锅炉整体的向下膨胀，预留出水封插板与水封槽的上下、前后的尺寸，避免产生过大的应力，以及冷灰斗局部没水流现象发生。炉顶金属密封示意图 水封插板总图 水封插板总图 (2)顶棚管与前水冷壁之间也要预留膨胀间隙,此处采用的是耐热合金钢板搭接密封形式。(3)省煤器的进口联箱，受热后不仅要向外膨胀，同时还要向下膨胀，对于这样双向膨胀的穿墙部件，要采取双向膨胀的措施。在其他膨胀处，凡有部件间相对位移的地方都应有适当的密封措施，否则不能保证炉膛的严密性。三、膨胀的检测三、膨胀的检测1、膨胀的检测工具 为

5、了让运行人员能及时了解锅炉各部位的膨胀状态，势必需要一种热膨胀的检查装置。通常锅炉上使用膨胀指示器，它能够很直观的反应锅炉各部件的膨胀量。这样，运行人员就能够经常监督，及时比较、分析受热部件的膨胀是否正常。2、膨胀指示器的安装 膨胀指示器的刻度盘,应牢固地焊接在不随炉体膨胀且便于检查的金属结构上。安装完毕后要将指示针校正到刻度盘的“0”位，并注意膨胀方向的正确性。膨胀指示针为穿墙部件，要在墙皮上按设备的膨胀方向留出椭圆孔，并应考虑作适当的密封。四、管道安装与膨胀四、管道安装与膨胀 管道安装过程中一定要注意热膨胀的影响，尤其是现场没有确切安装位置，只是设计院给出系统图纸，而没有安装图纸的管道。例

6、如：(1)吹灰气管道安装中不仅要考虑到锅炉整体膨胀的影响，还要考虑到管道的保温量，安装时梯子平台的影响。(2)降水管道安装中一定要考虑降水的导向装置的正确安装，并且在运行中时刻注意其膨胀的位移，避免局部产生较强的应力。(3)疏水管道的安装过程中一定要确定好安装位置，把保温量和锅炉各点的膨胀量充分考虑到位，避免实际的安装位置与锅炉平台，即受热面发生相碰。(4)煤粉管道的安装要充分考虑到本体的膨胀量。(5)长伸缩式吹灰器的安装预置高度（向上倾斜角）要考虑到水冷壁及包墙的向下膨胀量； 管道安装过程中一定要遵循图纸的要求，规程规范的规定。对于给水管道，四项管道支吊架的安装是其中的重要环节，安装中的位置

7、一定要按图施工。在图纸设计中已经充分考虑到管道的受热膨胀问题，弹簧支架的位置的设定及为避免管道的热膨胀过大而产生应力。下降管图五、刚性梁安装五、刚性梁安装1、刚性梁分为水平和垂直两种。水平刚性梁的安装主要是悬挂固定在水冷壁及包墙膜片上，随水冷壁一起吊装，也可以在空中进行安装。垂直刚性梁则是通过与侧水冷壁之间的锚点来固定，通常是待侧水冷壁安装就位后，再将垂直刚性梁吊装就位以及固定。2、止晃装置有止晃块和止晃拉杆，汽包有 止晃块和液压阻尼减震装置两种。 3、水冷壁膜片上的刚性梁固定环组合前一定检查是否在一条水平线上，否则要进行处理；4、水平、垂直刚性梁的锚点要焊牢固；5、用于安装定位的安装螺栓待设

8、备定位后一定要退出，特别是垂直刚性梁与水平刚性梁端部连接的定位螺栓，在 二者安装就位后，一定要将其退出，切勿遗忘，以免锅炉运行后影响膨胀。此端部连接很重要，一定要严格按图施工。 6、刚性梁与刚性梁之间的小立柱安装过程中，应注意一端焊死，另一端不焊的原则。活动端的限位板与立柱的间隙不许过大，否则运行时会因炉墙振动而产生撞击。7、止晃块要注意严格按图施工，止晃拉杆和汽包阻尼减震装置的安装要注意高度和水平方向的预置量。刚性梁角部示意图销轴与孔的间隙不宜过大刚 性 梁六、热膨胀位移对整个系统的影响六、热膨胀位移对整个系统的影响 关于这方面的重要性,在安装过程中需要注意的问题很多,下面用几个例子说明:

9、(1)随着水冷壁的向下膨胀,燃烧器也随之下移。其下移有几十毫米，与燃烧器相连接的一、二、三次风道都应有相应的位移措施，而且这些管道除随燃烧器发生位移外，自身也有热膨胀位移。这一方面靠弹簧支吊架补偿燃烧器的位移，还要靠波形伸缩节或弯头补偿器来补偿自身的热膨胀位移。(2)随着水冷壁的向下膨胀,安装在水冷壁上的蒸汽吹灰器也产生相对位移。在安装吹灰器上的蒸汽管道时，除考虑自身的热膨胀补偿外还要考虑吹灰器位移的补偿措施。(3)水冷壁及尾部包覆壁下联箱上的疏水、排污管道，都要随联箱的下移而作相应 的位移。所以疏水管道上安装的阀门就不能固定在不动的构件上，否则将会影响膨胀。(4)与减温器连接的减温水管道、与

10、联箱连接的放空气管道、取样管道，以及与汽包连接的排污管、加药管道等，除随汽包的膨胀而移动外，自身受热后也有一定的 热膨胀位移。所以在安装这些管道时，都要按其膨胀方向留出适当的膨胀间隙，以免碰坏管子和其他设备。 总之,在某些热膨胀量较大的直管段上,除随膨胀方向留出需要的热膨胀间隙外,尤其是在两个相连接而膨胀值、膨胀方向又不一致的管子与管子、管子与铁件之间，还应专门设置活动连接结构，以保证相互间既能牢固连接，又有热膨胀位移的自由。七、锅炉部件热膨胀问题 由于锅炉部件的热膨胀文十分普遍和显著，因而在安装锅炉时必须充分考虑这个问题，通常从下列方面考虑膨胀问题。 1、锅筒、集箱的支承，通常一端为固支，一端为铰支，以适应筒体沿轴线的膨胀。在铰支连接端，接触面要光滑，并装设膨胀指示装置。 2、温升部件，如果两端是固定的，则部件本身应有吸收膨胀的结构。水管锅炉的各种受热面管都用弯管制成，使其本身有吸收热膨胀的能力；输送蒸汽、热水的管道上