文号：DL612-1996     颁布单位：电力工业部   

颁布日期：1997-2-3    生效日期：1997-6-1   失效日期： 

    5 锅炉结构
    5.1锅炉结构应安全可靠,基本要求为:
    a)各受热面均应得到可靠的冷却；
    b)各部件受热后,其热膨胀应符合要求；
    c)各受压部件、受压元件有足够的强度；
    d)炉膛、烟道有一定的承压能力和良好的密封性；
    e)承重部件应有足够的强度、刚度、稳定性和防腐性,并能适应所在地区的抗震要求；
    f)便于安装、维修和运行操作。
    5.2启停频繁、参数波动较大的锅炉和大容量高参数锅炉的主要受压元件,应进行疲劳强度校核。
    5.3液态排渣锅炉和燃用煤种中硫、碱金属等低熔点氧化物含量高的固态排渣锅炉,应采取防止高温腐蚀的措施。
    5.4循环流化床锅炉应有防止受热面磨损的措施。
    5.5汽包锅炉水循环应保证受热面得到良好的冷却。在汽包最低安全水位运行时,下降管供水应可靠；在最高允许水位运行时,保证蒸汽品质合格。
    5.6直流锅炉蒸发受热面与高比热区水动力工况应可靠。
    各平行管间工质流量分配应与各回路的吸热量和结构尺寸相对应。管屏间的温差热应力应进行计算。
    变压运行的超临界压力锅炉,在亚临界区运行时,蒸发受热面内不应发生膜态沸腾和水平管圈的汽、水分层流动。
    5.7控制循环锅炉、低循环倍率锅炉、超临界压力复合循环锅炉蒸发受热面的水动力工况应可靠。锅水循环泵及其进水管的布置应能避免管内汽化。
    5.8水冷壁管进口装有节流圈时,节流圈前过滤器的网孔直径应小于节流孔的最小直径。节流圈应便于调整更换,并有防止装错的措施。
    5.9超高压和亚临界压力锅炉的水冷壁受热面应进行传热恶化验算,传热恶化的临界热负荷应大于设计最大热负荷并留有裕度。
    5.10亚临界压力和直流锅炉的水冷壁管屏大型开孔、(如人孔门、燃烧器、抽炉烟口等)应注意核查外边缘水冷壁管受热偏差和对管壁冷却的不利影响。
    5.11锅炉省煤器应有可靠的冷却。为保证汽包锅炉省煤器在启停过程中的冷却,可装设再循环管或采取其他措施。
    汽包锅炉省煤器不应有受热的下降管段。
    5.12各级过热器、再热器应有足够的冷却。必要时应进行水力偏差计算,并合理选取热力偏差系数。计算各段壁温应考虑水力、热力和结构偏差的影响。使用材料的强度应合格,材料的允许使用温度应高于计算壁温并留有裕度,且应装设足够的壁温监视测点。
    为避免过热器、再热器在锅炉启动及机组甩负荷工况下管壁超温,应配备有蒸汽旁路、向空排汽或限制烟温的其他措施。
    5.13尾部受热面计算烟速应按管壁最大磨损速度小于0.2mm/a选取,含灰气流应考虑壁厚附加磨损量。在布置时,应防止由于烟气走廊造成的局部磨损。管排应固定牢靠,防止个别管子出列。
    5.14受热面的管卡、吊杆、夹持管等应设置合理可靠,防止烧坏、拉坏和引起管子相互碰磨。
    5.15大型锅炉炉顶联箱布置高度应根据联箱管束的柔性分析确定。
    炉膛水冷壁四角、燃烧器大滑板、包覆管、顶棚管和穿墙管等,应防止膨胀受阻或受到刚性体的限制,避免管子拉裂、碰磨。
    5.16非受热面部件(如吊杆、梁柱、管卡、吹灰器等),其所在部位烟温超过该部件最高许用温度时,必须采取冷却措施。
    在设计烟温为600～800℃的烟道中布置受热联箱时,联箱壁厚不应大于45mm。
    5.17大型锅炉集中降水管系统应进行应力分析和导向设计,必要时应对二次应力进行校核。
    5.18锅炉应有热膨胀设计。悬吊式锅炉本体的膨胀图中应有明确的中心,并注明部件膨胀的方向和膨胀量,为实现以膨胀中心为起点按预定方向膨胀,并保持膨胀中心位置不变,应设置膨胀导向装置。汽包和水冷壁下联箱上应装设膨胀指示器。
    5.19水冷壁与灰渣斗联接采用密封水槽结构时,应有防止在密封水槽内积聚灰渣的措施或装设有效的冲洗设施。
    5.20膜式水冷壁的膜片间距应相等。膜片与水冷壁管材料的膨胀系数应相近。运行中膜片顶端的温度应低于材料的许用温度。
    5.21喷水减温器联箱与内衬套之间,以及喷管与联箱之间的固定方式应能保证自由膨胀,并能避免共振。喷水减温阀后应有足够的直管段。减温器的内衬套长度应满足水汽化的需要。
    喷水减温器的结构和布置应便于检查与修理。
    5.22空气管、疏水管、排污管、仪表管等小口径管与汽包、联箱连接的焊接管座,应采用加强管座。排污管、疏水管应有足够的柔性,以降低小管与锅炉本体相对膨胀而引起的管座根部局部应力。
    5.23锅炉受压元件、受压部件的强度按GB9222《水管锅炉受压元件强度计算》设计。
    5.24锅炉范围内不受热的受压管道,其外径在76mm以上者,工作压力为9.8MPa及以上的管道,弯管圆度不应大于6%;工作压力小于9.8MPa的管道,弯管圆度不应大于7%。
    5.25锅炉受热面管子弯管圆度不应超过表1的规定。
 

表1受热面管子弯管最大允许圆度

    5.26管子与汽包、联箱、管道的焊接处,应采用焊接管座。焊接接头应有足够的强度。额定压力为9.8MPa及以上的锅炉,外径等于或大于108mm的管座应采用全焊透的型式。亚临界和超临界压力锅炉,外径小于108mm的管座,原则上也应采用全焊透型式,如设计时考虑了应力集中对强度的影响,可以采用部分焊透的型式。
    支吊受压元件用的受力构件与受压元件的连接焊缝亦应采用全焊透型式。
    5.27厚度不同的焊件对接时,应将较厚焊件的边缘削薄,以便与较薄的焊件平滑相接。被削薄部分长度至少为壁厚差的4倍。焊件经削薄后却不能满足强度要求的,则应加过渡接头。
    5.28管接头的焊接管孔应尽量避免开在焊缝上,并避免管接头的连接焊缝与相邻焊缝的热影响区互相重合。如果不能避免,可在焊缝或其热影响区上开孔,但应满足以下要求：管孔周围100mm(当量孔径大于100mm时,取管孔直径〉范围内的焊缝经探伤合格,且管孔边缘处的焊缝没有缺陷；管接头连接焊缝经焊后热处理消除应力。在弯头和封头上开孔应满足强度要求。
    5.29管道和受热面管子对接接头的布置位置应符合下列规定：
    5.29.1管子的对接接头应位于管子前直段部分。压制弯头允许没有直段,但应有足够的强度裕度以补偿附加到焊缝上的弯曲应力。
    5.29.2受热面管子的对接接头中心,距管子弯曲起点或汽包、联箱外壁及支吊架边缘的距离应不小于70mm。
    5.29.3管道对接接头中心距弯管的弯曲起点不得小于管道外径,且不小于l00mm；距管道支吊架边缘不得小于50mm。对于焊后需作热处理的接头,该距离不小于焊缝宽度的5倍,且不小于100mm。
    5.29.4管道、受热面管子两对接接头之间的距离不小于150mm,且不应小于管子外径。
    5.29.5疏、放水及仪表管等的开孔位置应避开管道接头,开孔边缘距对接接头不应小于5Omm,且不应小于管子外径。
    5.29.6接头焊缝位置应便于施焊、探伤、热处理和修理。
    5.30应避免在主要受压元件的主焊缝及其热影响区上焊接零件。如果不能避免,该零件的连接焊缝可以穿过主焊缝,但不应在主焊缝上或其热影响区内终止。
    5.31与汽包、联箱相接的省煤器再循环管、给水管、加药管、减温水管、蒸汽加热管等,在其穿过筒壁处应加装套管。
    5.32汽包内给水分配方式,应避免造成汽包壁温度不均和水位偏差。
    5.33火室燃烧锅炉的炉膛与烟道应具有一定的承压能力,在承受局部瞬间爆燃压力和炉膛突然灭火引风机出现瞬间的最大抽力时,不因任何支撑部件的屈服或弯曲而产生永久变形。额定蒸发量220t/h及以上的锅炉,当采用平衡通风时,炉膛承压能力不小于士3.92kPa。但设计预留有除硫装置的锅炉除外。
    5.34大型锅炉顶部应采用气密封全焊金属结构,在保证自由膨胀的前提下又要有良好的密封。
    5.35水冷壁刚性梁应避免采用搭接焊缝,对接焊缝应有足够的强度。刚性梁与炉墙结构应满足下列要求:
    a)刚性梁能自由膨胀且不影响水冷壁的膨胀,圈梁局部结构联接可靠；
    b)正常运行中炉墙无明显晃动；
    c)炉墙有良好的密封及保温性能；
    d)在炉膛设计压力下,炉墙各部分不应有凹凸、开裂、漏烟。
    5.36锅炉及尾部烟道上装设的防爆门,应具有良好的密封性,动作可靠。动作时有可能危及人身安全的防爆门,其出口应加引出管。装有炉膛安全保护的锅炉,炉膛可以不装设防爆门。
    5.37锅炉构架的各受力构件应满足强度、刚度和稳定性条件的要求。构件应避免受热。悬吊式锅炉炉顶主梁的挠度不应超过本身跨距的1/850。
    5.38悬吊式锅炉的吊杆螺母应有防止松退措施。尽量采用带承力指示器的弹簧吊杆,以便使吊杆受力状况控制在设计允许范围之肉。吊杆应选用与其计算温度相适应的材料制造。承载能力应经计算合格。
    5.39用锅炉构架承受外加的非设计荷重时,应征得锅炉设计部门的同意。
    5.40冷灰斗支撑结构应有足够强度与稳定性,在承受炉膛设计压力时,应该核算还可能承受的堆渣静载及落渣动载的能力。
    5.41在地震烈度7～9度的地区,锅炉构架应符合下列要求:
    a)新设计的锅炉应装设能满足抗震要求的抗震架；
    b)悬吊式锅炉应有防止锅炉晃动的装置,此装置不应妨碍锅炉的自由膨胀；
    c)锅炉汽包应安装牢固的水平限位装置。
    5.42锅炉构架与锅炉房构架之间的支吊架、平台等应采用一端固定,另一端为滑动的支承方式。滑动支承端应有足够的搭接长度。
搭接在锅炉构架上的设备支架,在结构上应能防止设备位移,不允许靠自重摩擦固定。
    5.43锅炉结构应便于安装、检修、运行和内外部清扫。锅炉上开设的人孔、手孔、检查孔、看火孔、通焦孔、仪表测孔的数量、尺寸与位置应满足运行与检修的需要。微正压锅炉各部位的门孔应采用压缩空气或其他方法可靠地密封,看火孔应有防止火焰喷出的联锁装置。
受压元件的人孔盖、手孔盖应采用内闭式结构。炉墙上的检查孔、通焦孔、看火孔的孔盖应采用不易被烟气冲开的结构。人孔门外的上方,应有供人员进出的扶手。
    5.44锅炉应根据燃料特性,配备必要的吹(除)灰装置,吹(除)灰时不应导致受热面管壁吹损。程序控制的吹灰器应具有自动疏水的功能。
    5.45锅炉再热器及其连接管的结构上应具备在安装和检修时进行水压试验的条件。
    5.46额定蒸汽压力大于5.9MPa的锅炉,应有供化学清洗用的管座。采用充氮或其他方法进行停炉保护的锅炉应设相应的管座。汽包锅炉过热器联箱应设有供过热器反冲洗用的管座。
    5.47汽包内壁设置的安装汽包内部装置的预焊件,应与汽包同时加工、焊接和热处理。预焊件及其焊材应与汽包材料相似。
    汽包内部装置应安装正确、牢固,以防止运行中脱落。
    汽包事故放水管口应置于汽包最低安全水位和正常水位之间。
    6压力容器与管道的设计、制造
    6.1压力容器的设计和制造应符合GB150《钢制压力容器》、GB151《钢制管壳式换热器》等有关规范、标准。
    6.2压力容器的设计应有符合标准的总图、受压元件图和主要受压元件的强度计算书。
    制造单位在供货时应提供有关图纸、资料。
    6.3压力容器应严格按照经审查批准的图纸和技术要求制造。如改变受压元件的材料、结构时,应征得原设计单位的同意,并取得证明文件,改动的部分应作详细记录。
    6.4除氧器壳体材料宜采用20g或2OR,不应采用16Mn和Q235,对于匹配直流锅炉的除氧器,除氧头壳体材料宜采用复合钢板。压力式除氧器本体结构、附件、外部汽水系统的设计以及除氧器制造按《电站压力式除氧器技术规定》执行。高低压加热器的进汽参数应与其设计参数相匹配。
    6.5压力容器出厂前应按设计要求进行超水压试验。
    6.6每台锅炉应有独立的排污、放水导出管并应直接接入排污母管。发电容量125MW及以上的机组,每台锅炉应有一套排污扩容器系统。
    6.7锅炉事故放水管宜直接接至定期排污扩容器。排污扩容器入口母管上不得装设截止阀。扩容器的设计强度应考虑到事故放水工况下扩容器可能出现的最高压力。
    6.8应根据疏水的温度、压力和可能出现的最大疏水量确定疏水扩容器的容积和设计压力。
    6.9管道设计按DL/T5054-1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》执行。做到选材正确,布置合理,补偿良好,疏水通畅,流阻较小,支吊合理,安装维护方便,并应降低噪声,避免汽水冲击和共振。
    使用国外管材,应采用相应标准或生产厂保证的性能数据进行强度计算。
    露天布置的管道应考虑风载,并有良好的防雨设施。
    6.10管道应力计算按SDGJ6《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》进行。管系各部应力和连接点所承受的力和力矩应保持在允许范围内。整个管系任意一点的应力不应超限。
    高温管道上应装设热位移指示器,在管道冲洗前调整指示在零位。设计单位应提供位移值的合格范围。
    6.11蒸汽温度为500℃及以上的每一条主蒸汽和高温再热蒸汽管道上,应装设蠕变监视段和蠕变测点。其位置应在靠近过热器或再热器出口联箱的水平管段上,并应设置测量平台。
    6.12管道的配制和加工,应由具备必要的技术力量、检测手段和管理水平的专业单位承担。
    弯管制作的技术要求、圆度规定、试验方法和检验规则等按DL/T515《电站弯管》的规定执行。
    用作弯管的管子,除检查端部尺寸外,还应沿整个长度检查其厚度以及弯制后与弯曲半径有关的璧厚变化。弯曲部位最小实际厚度不应小于直管最小壁厚。
    6.13对淬硬倾向较大的合金钢管,热弯时不得用喷水方法冷却二合金钢管热弯后应进行热处理,并按有关规定进行检验。
    6.14管道焊接坡口宜用机械方法加工。用火焰切割时应清除淬硬层和热影响区,对于合金钢材,应进行裂纹检查。
    在管道上开孔应采用机械方法。
    6.15厚度不同的管道对接时,坡口型式按DL5007《电力建设施工及验收技术规范》(火力发电厂焊接篇)的规定执行。如对接处强度不能满足要求时,应加过渡接管。
    6.16管道配制和管件加工时,应做好技术记录,包括几何尺寸、材质检验、元损探伤和水压试验等。
    6.17异型管件和其他复杂部件,制造时应编制加工和检验程序,明确各部件的加工、检验步骤和要求。
管件制造时要避免过厚的壁厚,过渡区要圆滑平整,应表面光沽,无缺口、裂纹、分层、夹渣、过烧、漏焊、疤痕等缺陷。
    6.18汽水管道应有足够的坡度。
    由主管道引出但不经常运行的分支管段,其引出点应在主管道的下部或侧面,以保证疏水的要求。