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第二节 高压电站锅炉

  60年代,哈尔滨锅炉厂以自行设计,制造高压电站锅炉为主。这种锅炉产生过热蒸汽出 口压力为100公斤力/平方厘米,温度540℃。产品有410吨/时、220吨/时、230吨/时和 110吨/时4种,30多个型号,为10、5、2.5万千瓦汽轮发电机组配套。其中220、410吨/ 时电站锅炉,在1985年前曾作为标准系列产品大量生产。
    一、230吨/时电站锅炉
    1958年,哈尔滨锅炉厂仿苏制造出首台230吨/时高压电站锅炉,这台锅炉采用双锅筒, 但在电厂运行时,经测试和计算,发现参数和结构都有不足之处:过热蒸汽只有510℃,而 热面管材没有被充分利用,锅炉燃烧效率和经济性都不够高,而且耗用材料过多。因而,从 制造第二台起,即自行设计改为单锅筒,对其它结构也做了改进,使其各项标准均达到正常 水平,至1967年,这种锅炉已改进到6型。在6型锅炉设计时,工厂曾派出15名设计骨干到用 户进行现场调查。在设计中完全脱离了苏联模式,首次采用集中下降管、全悬吊结构、膜式 水冷壁、回转式空气预热器、炉膛上升和尾部下行烟道共用一面水冷壁隔墙和四角切圆燃烧 等。这台锅炉制成后,经运行证明,设计制造是很成功的,热效率高,满载负荷运行,可用 率高,安装这种锅炉的山东博山电厂,1968年被水电部评为“样板厂”。到1970年,230蒸 吨/时电站锅炉在总共生产36台之后,被性能更为优越的220蒸吨/时电站锅炉取代,不再 生产。
    二、410吨/时电站锅炉
    1958年,在哈尔滨锅炉厂党委书记吴昌、厂长李光和副厂长兼总工程师赵志萱的领导下, 组织有关职工通过论证,决定自行设计410吨/时电站锅炉。由吴恕三主持,主设计是吴一 权、陈振荣等人,并得到哈尔滨工业大学等单位的支援。该电站锅炉采用自然循环、倒U型 布置、七级地震加固、顶棚布置辐射过热器、炉膛四周布置水冷壁管、前后两侧水冷壁各有 6个及3个独立循环系统、12个扰动式煤粉燃烧器分上下两排布置在前壁水冷壁上、蒸汽雾化 重油喷咀点火、自制冷凝水喷水调温、水力除渣、尾部省煤器及管式空气预热器为双级交叉 布置、悬吊式炉墙、全钢结构、于当年11月完成设计。
    试制时遇到很大困难,当时哈尔滨锅炉厂的主要技术装备还不具备。但在工厂的工人、 技术人员和干部的努力下得以解决。在制造锅筒(汽包)时,因四辊筒卷板机的能力不够,不 能保证110毫米厚的锅筒投圆公差,工艺人员和操作者改变原工艺,制订了提高投圆温度, 分二次投圆的新工艺;锅筒上需钻许多个直径为162毫米的管孔,而厂内最大的钻床只能钻 100毫米孔,钻床工人师傅用多次扩钻的办法解决了该项关键。锅筒重82吨,当时车间的吊 车起重能力只有50吨,起重工人突破当时不准用两台吊车共吊的规定,终于安全顺利地通过 起重关;锅炉回火问题是制造中的最大难点,当时的加热炉最大承重只有50吨,容长14米, 而锅筒长17.6米,无法加工,后用调头回火办法予以解决。这台锅炉于1960年3月试制完成, 并通过部局技术鉴定。人民日报等国内主要报刊进行了报道。但是,这台产品命运多舛,其 后辗转几个用户都未予安装。致使许多零件丢失和严重锈蚀,至1967年退厂返修。于次年安 装在北京高井电厂,投运良好,通过国家鉴定。1975年,哈尔滨锅炉厂开始对410吨/时电 站锅炉进行设计整顿,逐步按标准化、通用化和系列化要求完善设计,提高产品的技术经济 性能。同年为佳木斯电厂设计制造的9型电站锅炉,就是按“三化”标准设计制造的,该产 品结构紧凑合理,燃烧稳定,能燃用劣质煤并能保持长期稳发和满发,深受用户欢迎。1982 年,在总结410吨/时电站锅炉各型优缺点的基础上,又改进设计制造出11型,保持了原有 长处,但在结构上又作了大量修改:增大锅筒直径、增加了蓄热和蓄水能量;锅炉尾部布置 灵活,可根据空气预热器所需温度或用户要求,配置各种空气预热器;过热器系统改为蒸汽 经过二级过热器出口集箱由两端引出,经过屏式过热器、二级过热器、喷水减温器、一级过 热器后进入过热器出口集箱,使过热器内蒸汽流量偏差与炉膛内热偏差得以消除,减少了过 热器蛇形管壁温度偏差,防止超温;在锅炉密封上采用了全密封结构,除水冷壁及包墙管用 鳍片管焊制密封外,部件间分别采用填块、梳型板、插板、密封板、速控式装置等进行密封, 钢架设计采用双排柱,增加了斜向支撑和水平拉条,把柱子、梁及顶板焊成整体。
    三、220吨/时电站锅炉
    1964年,哈尔滨锅炉厂根据国内用户要求,结合积累的设计与制造经验,在苏联БК3— 220型电站锅炉的基础上,自行设计制造了首台220吨/时电站锅炉。主设计是吴一权和石尚 达等人。该型电站锅炉采用单锅筒自然循环,炉膛四周布置光管水冷壁,前后两侧水冷壁各 分为4个、3个独立循环回路,过热器由顶棚辐射、屏式平辐射和对流过热器(分一、二级)组 成,喷水调温、尾部省煤器和管式空气预热器双级交叉布置,四角切圆燃烧,马弗炉点火, 水力除渣装置液态排渣,用吹灰器和钢球除尘装置进行过热器和尾部除灰。该台锅炉安装在 北京高井电厂,各项运行指标都达到设计要求,受到用户好评。1971年,为朝鲜设计6型和7 型锅炉时,科研人员陈春元等人曾到朝鲜进行高灰份低质褐煤燃烧试验,取得大量一手资料 和数据,使锅炉设计符合朝方要求。以后朝方连续购买该两型电站锅炉9台,运行效果和燃 烧质量一直都很好,必要时能够以260—280蒸吨容量超负荷运行,受到朝鲜政府的高度称赞, 朝鲜民主主义人民共和国主席金日成亲自签发命令,授予哈尔滨锅炉厂代表于洪富劳动勋章。
    230、410、220吨/时电站锅炉各设计制造了6、12、15个炉型,其中410吨/时9型电站 锅炉1982年获国家优质产品银牌奖;220吨/时10型电站锅炉于1984年评为黑龙江省优质产 品。
    1984年,哈尔滨锅炉厂按国际通用标准,对220、410吨/时电站锅炉设计进行了全面优 化,使之更加完善,达到80年代国际先进水平。