锅炉吹管集粒器临时管道壁厚计算

任卫国，尚 勇（山东电力建设第一工程公司，济南 250131）

锅炉吹管集粒器临时管道壁厚计算

任卫国，尚 勇
（山东电力建设第一工程公司，济南 250131）

以某电厂600MW机组为实例，介绍了锅炉吹管集粒器临时管道壁厚的计算，供安装施工单位在锅炉吹管施工时参考。

锅炉；吹管；临时管道；壁厚

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.046

1　概述

根据火电机组的启动要求，新建机组的过热器系统、再热器系统、主蒸汽系统、再热蒸汽系统、高低压旁路系统等均应进行蒸汽吹扫，其目的在于清除在制造、运输、保管、安装过程中留在过热器或再热器内部的各种杂物（如沙粒、石块铁屑、氧化皮等），同时提高机组安全性和经济性，并改善运行期间汽水品质。

一般情况下，安装单位负责吹管工作所要求的临时设施安装、集粒器的清理，并负责设备维护、现场检查。但是，电力设计单位一般不进行吹管系统设计工作，临时管道的设计、计算一般均由安装单位负责。由于电厂设计对专业技术水平要求极高，这对于安装单位来说，因分工不同，存在一定困难。本文按照相关国家标准和规范的要求，根据实例进行对临时管道壁厚进行简化选择计算，达到了简单实用的目的。

2　计算参数

锅炉冲管冷段集粒器图如图1所示。

（1）已知参数：再热器进口温度328.89℃，压力＜2.5MPa，集粒器外径916mm，钢管材质为20#。

（2）计算依据：《水管锅炉受压元件强度计算》（GB/T 9222-2008）（以下简称《规范》）。

图1　

3　计算步骤

3.1确定计算压力

根据《规范》8.3条：对再热蒸汽联箱，计算压力p取锅炉额定负荷时再热蒸汽联箱中介质压力的1.15倍；此处p=2.5 MPa。

3.2确定计算壁温

由于再热器进口温度tb=328.89℃，根据《规范》表6：管子和管道计算壁温tbj，属于沸腾管，其计算壁温 tbj= tb+60=328.89℃+60= 388.89℃。

3.3确定许用应力

由《规范》表1，查得tbj= 388.89℃时，材质20#钢管的基本许应力为［σ］j=90 MPa；由《规范》表3，查得钢管的基本许用应力修正系数为η=1.00，因此，根据《规范》式（1）：［σ］= η×［σ］j=1×90=90 MPa。

3.4确定壁厚

式中：δL—管子理论计算壁厚，mm；p—计算压力，MPa；DW—管子外径，mm；—焊缝减弱系数；

（2）根据《规范》8.5.4：直管或直管道，考虑钢管厚度的负偏差的附加厚度C3按式（65）计算：

根据《规范》8.5.2条规定，考虑腐蚀减薄的附加厚度C1按7.5.2原则选取，即：考虑腐蚀减薄的附加厚度C1一般取为0.5mm，m为偏差与取用厚度的百分比值。取下偏差（为负值时）与壁厚的百分比值m=10，因此：

（3）根据式《规范》8.5.1条，直管或直管道的附加壁厚C按式（59）计算：C= C1+ C3=0.5+1.91=2.41mm。

（4）根据式《规范》8.2.1条，直管或直管道的设计厚度，按式（53）计算：δn=δL+C=16.65+2.41=19.06≈20mm。

结论：管道的设计厚度最小需要20mm。

4　结语

尽管锅炉的设计计算相当复杂，标准和规范众多，但是在GB/T 9222-2008中，单纯对关于集粒器临时管道壁厚计算的内容不多。且极为详尽，公式全面具体，根据上述简单步骤，不需要通过专业设计人员，即可进行快速简单计算，如果再进一步结合计算软件，例如Mathcad、Excel等，就能达到高效简捷计算出集粒器临时管道的壁厚。

［1］DL/T5910.2—2012.电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇［S］.北京：中国标准出版杜，2012.

［2］DL5031—1994.电力建设施工及验收技术规范 管道篇［S］.北京：中国标准出版杜，1994.

［3］李之光.锅炉强度计算标准应用手册［M］.北京：中国标准出版杜，1999.

［4］GB/T 9222-2008.水管锅炉受压元件强度计算［S］.北京：中国标准出版杜，2008.