全悬吊锅炉

 　　全悬吊式锅炉

　　悬吊式锅炉构架top-supported structu: 锅炉部件通过吊杆悬挂在炉顶梁格上的锅炉构架。

　　为什么大、中容量锅炉大多采用悬吊结构

　　过去生产的中、小容量锅炉大多采用支承结构，即锅炉的汽包、联箱、各受热面、炉墙、炉水等的重量通过各支承的钢架传至地面。炉膛和烟道四周均与钢架焊接成一个整体。锅炉运行时，炉墙护板的温度高于钢架温度，护板因膨胀受阻，容易变形，引起炉膛和烟道泄漏，负压炉会使空气漏入炉膛和烟道的数量增加，正压炉将会造成烟气外泄。前者会使锅炉热效率降低，后者使得现场工作条件恶化。

　　水冷壁管的材质大多为20钢，每米长度每升高100°C的膨胀量平均为1.2mm。中、小容量锅炉的水冷壁管壁温度根据工作压力不同，约为300~400°C，其高度约15~25m。锅炉运行时水冷壁管向下的膨胀量高达50~120mm。既要保证水冷壁管的自由膨胀，又要确保水冷壁下联箱的严密性是很困难的。因为烟囱效应，炉膛下部的负压比上部大，所以水冷壁管下联箱与灰斗之间存在的间隙会造成较多的冷空气漏入炉膛。



　　随着炉膛容量的增加，炉膛的体积增大，护板与钢架的膨胀差随之增加，护板的变形也加大。随着锅炉容量的增加，锅炉的工作压力提高，水冷壁管的壁温因饱和温度提高而上升，水冷壁管的长度也增加。这使大型锅炉运行时水冷壁管向下的膨胀量比中、小容量锅炉更大。如果大、中容量锅炉仍采用支承结构，锅炉各部分难以做到既充分和自由的膨胀，又使炉膛和竖井烟道的漏风量减少。

　　如果锅炉采用悬吊结构，将汽包、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、炉墙和烟道通过众多的吊杆悬吊在炉顶的钢梁上，炉膛和烟道不与周围的钢架焊接，好比鸟笼一样可以自由地向四周和下部膨胀。因不会出现护板膨胀受阻的现象，水冷壁的膨胀补偿也容易解决，这样炉膛和竖井烟道的密封性能明显改善。

　　大、中容量锅炉通常采用膜式水冷壁，因为水冷壁后面的温度大大降低，不需耐火砖，大多采用敷管炉墙，炉墙的结构大大简化，重量也大大减轻，为锅炉采用悬吊结构提供了有利条件。由于悬吊结构优点较多，现在中、小容量的锅炉也大多采用悬吊结构。

　　悬吊式锅炉构架的荷重方式和上述支承式锅炉构架不同,大中型悬吊式锅炉的所有重量,包括汽包､受热面､炉墙等都通过吊钩悬吊在顶板的大钢板梁或桁架式顶板上,强度很大的顶板被支座在30～60m高的钢筋混凝土构架的柱顶上,通过钢筋混凝土构架把巨大的荷重(300MW自然循环锅炉总荷重约7000t)传给锅炉的混凝土基础｡

　　因为悬吊式锅炉采用管上炉墙,炉墙重量无需直接由构架来支托,可以使锅炉构架远离炉墙,这样就可以用钢筋混凝土来制作锅炉构架,从而可节省大量钢材｡我国的悬吊式锅炉构架大多采用钢筋混凝土结构,而国外则常采用全钢架结构｡

　　主梁由柱顶直接支承,并将悬吊载荷传递给立柱｡主梁的布置有横向布置和纵向布置两种方式,通常,由于锅炉宽度方向的柱距大于深度方向的柱距,由跨距大的梁来承受较大的载荷比较经济,所以在一般情况下,主梁都是沿锅炉宽度方向布置,即横向布置｡当锅炉宽度方向的柱距小或接近深度方向的柱距时,主梁也可采用纵向布置｡此时,主梁沿锅炉深度方向设置,其主要优点是可将主梁布置成一端或两端悬臂,以减少主梁跨度内的弯矩,塔式布置锅炉的主梁常采用这种布置方式｡

　　次梁是直接支吊载荷的构件,并将载荷传递给主梁｡次梁应对称于锅炉中心线布置,并在主梁两侧成一直线,其跨距应小于主梁｡次梁与主梁的连接应采用刚性连接｡

　　当支吊点不在次梁位置时,需用小梁直接支吊载荷,并传递给次梁｡小梁还可作为保证次梁稳定和传递炉顶水平力的构件｡

　　顶梁系统承受着锅炉大部分垂直载荷,当锅炉露天布置或在地震区时,还要承受风载和地震水平力的作用｡为了保证主梁端部的稳定性和顶梁系统在水平方向具有一定的整体刚度,必须设置支撑构件｡支撑构件常用交叉斜杆形式｡

　　悬吊式锅炉的钢筋混凝土构架因离炉墙较远,常可作为锅炉房的厂房结构,这样也可节省全厂的总钢材耗量｡

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