1、簡介
 
主要作用是將工質匯集起來，或將工質通過集箱重新分配到其它管道中，即匯集、混合、分配工質，**工質均勻分配、均勻加熱。下集箱又稱防焦箱，它位于爐排的兩側，直接與燃燒的煤層接觸，作用是冷卻結焦的爐渣不與側墻壁粘結。


按其所在位置有上集箱和下集箱或進口集箱和出口集箱之分。按所匯集的管束類別分為水冷壁集箱、過熱器集箱、省煤器集箱等。

2、集箱的作用
集箱是鍋爐工質混合、**工質均勻加熱的管件。通常工業鍋爐的爐墻是由一排排的管子（水冷壁）拼接起來構成的，但鍋爐體積龐大，結構復雜，不能**所有的管子里的工質的吸熱量都是一樣的，不同的部位吸熱量相差很多，安裝集箱可以讓各個管子里面的工質在這里匯合，再分配的下一級各根管子里去，這樣可以減少熱偏差，使得工質的吸熱、流動、鍋爐的冷卻、鍋爐熱效率都得到優化提高；另外，鍋爐上、中、下部分各段管子的規格大小、管子數量以及布置方式都不同，集箱就負責連接各段，**工質的流通順暢。


3、集箱的制作工藝
1）結構與材料
      在各種型號或等級的鍋爐中，集箱的結構基本相似，大多是由筒體、端蓋、大小管接頭、三通、彎頭、附件（預焊件或吊耳）等零件組成。
2）筒體下料
      集箱筒體全部采用大直徑無縫鋼管。筒體下料一般采用磁輪氣割機進行氣割下料，此種方法是在磁輪小車上加裝火焰氣割槍，由磁輪小車吸附在管壁上帶動氣割槍做圓周運動，將管子割斷，在切割厚壁管時，需要在割前預鉆φ7mm的孔，如圖4所示。這種下料方法具有操作簡便、速度快、割口整齊的特點，切割前應根據筒體的壁厚和材質附加預熱措施。但對于P91等級材料的筒體，由于其熱切割性能較差，可選用大型帶鋸床進行鋸切下料。


3）彎頭的壓制
      集箱或管道中的彎頭大部分為大直徑厚壁彎頭，彎曲半徑等于管徑的1倍，采用壓制的工藝。大直徑厚壁彎頭的彎曲角度有90°、75°、40°或45°、30°等，其中90°彎頭較為常用。
在壓制彎頭時，一般分為兩種壓制方法：一種是毛坯全部采用大直徑無縫鋼管，通過多次壓縮擠壓的方法來制成彎頭，主要用于加工厚壁短半徑彎頭，為**彎頭橢圓度及減薄量的要求，必須控制每次壓制前預變形的壓扁量，最后采用精整模進行精校成形，如圖5a）所示；另一種是毛坯采用鋼板，先壓成兩個彎曲的半圓瓦片，然后對接焊制而成，其焊縫采用全焊透結構，焊前背面加襯環，焊后清除襯墊，彎頭兩側無直段。
4）大口徑三通的制造
 三通大體分為：鍛造擠壓三通（以下簡稱鍛壓三通）、焊接三通、沖焊三通。 幾種三通的結構如圖6所示。
      鍛壓三通是使用較多的型式，其具有流通阻力小等特點，鍛壓三通的毛坯是采用大直徑無縫管，經過開孔、預變形、翻邊、精整、縮徑等多次熱壓過程而成形。三通的結構一般要設計成等徑三通，或支管直徑小于主管直徑，受到模具的限制，一般主管長度不**過1200mm、支管高度不**過200mm。


 
     焊接三通只是在對流通阻力要求很小的省煤器系統中采用，焊接三通的支管端部加工成馬鞍形坡口，焊縫外表面要求打磨成圓滑過渡，主管內孔棱角打磨出半徑為r≥8mm的圓角，焊縫在熱處理前后進行**RT+**UT+**MT。

      沖焊三通只是在壁厚較薄的再熱器系統中采用（現在已逐步減少應用），沖焊三通采用厚壁鋼板，先沖壓出三通的上下半圓瓦片，然后在上半瓦片上開孔、沖壓翻邊、精整，制造出三通的支管，最后將上下半瓦片對接，可采用窄間隙埋弧焊工藝方法拼接兩條縱縫。
無論采用何種三通，其任何部位的實際壁厚必須大于理論較小壁厚，作為坯料的無縫鋼管或鋼板必須經過**超聲波檢查。

（5）筒體鉆孔
      管孔的加工采用搖臂鉆床或數控多軸鉆床，采用數控多軸鉆床加工管孔，具有生產效率高、管孔節距尺寸精確、設計的鉆孔刀具可一次性加工出管孔的坡口等特點。


（6）管接頭的裝焊
      集箱筒體上的管接頭一般有兩種，一種是直徑**過101.6mm的大直徑管接頭，如集箱端蓋和環縫附近開設的手孔管接頭和閥座。另一種是直徑小于101.6mm的小直徑管接頭，用于集箱與省煤器、過熱器和再熱器等管屏組焊。在集箱筒體全長度上焊有大量密排的小直徑管接頭，有的是長度小于300mm的短管接頭，也有的是彎成一定形狀長度為300～1700mm的長管接頭。
     大管接頭的接頭形式為馬鞍形，通常采用采用氬弧焊（包括手工和自動兩種工藝）打底，焊條電弧焊或CO2氣保焊填充蓋面的焊接工藝，其中CO2氣保焊，配以藥芯焊絲，是近些年新興的焊接技術，具有焊接效率高、焊縫成形美觀的特點，其焊接效率可達到手工電弧焊的2倍以上。
 
     小管接頭在集箱中數量較多，結構形式也較復雜，由于要與受熱面管屏相接，為吸收管屏受熱產生的膨脹量，一般小管接頭均彎曲成一定形狀，所以在裝焊時，小管接頭的定位將十分關鍵。小管接頭的裝配采用定位多孔板的方法，即首先將位于集箱端部的各排小管接頭裝配定位，然后在管端拉線，并裝配定位多孔板，將其余的小管接頭再按照定位多孔板上的管孔進行裝焊，這樣就**了所有小管接頭的節距尺寸。


（7）集箱熱處理
采用大型熱處理爐供集箱進行整體熱處理，**能夠很好的滿足集箱熱處理的要求。

（8） 集箱水壓
 水壓時環境空氣溫度不低于5℃，，水溫**受試工件材料的露點和脆性轉變溫度，但不**70℃，**碳鋼水溫為21℃～40℃，合金鋼水溫為30℃～50℃。水壓后將工件內部的水排凈，然后用壓縮空氣吹干工件外表面，再用壓縮空氣對工件內部進行吹水，**集箱內部不存積水。
 （9）集箱內部清潔度
 集箱內部如果存在草帽頭、鐵屑等雜物，在電廠運行時，較易引起爆管等停爐事故，因此對集箱內部的清潔度必須加以嚴格的控制，集箱鉆完孔后，用內R風銑刀將管孔內壁上的草帽頭、毛刺清理干凈，及時將集箱內部雜物清理掉，在裝焊時盡量避免將雜物掉到集箱內部，水壓后倒角時，將其它管接頭蓋住，防止鐵屑掉入，在最后出廠前清理時，每個管接頭都通鋼絲繩進行通道檢查，防止有異物堵住管接頭，筒身內部采用壓縮空氣吹等方法清理雜物，較終用內窺鏡對每根管接頭和集箱內部進行檢查，**出廠的每根集箱的內部清潔度符合要求。

4、失效原因分析
1）省煤器管排積灰污染及煙氣走廊
　　省煤器管排嚴重結渣和積灰，使省煤器管排的煙氣通道的通流面積減小，對流傳熱效果差。而前側*1排省煤器管與爐墻間隙85100mm，大于設計值40mm，勢必形成煙氣走廊，煙氣流速加大，使管內流經的介質狀態發生變化，由原設計的6.6%沸騰率的飽和水變為480℃左右的過熱蒸汽。*1排管損壞后堵死，被燒成塌腰變形，更進一步加大煙氣走廊，致使第二、*三，第五、*六排管相繼**溫損壞。因此，省煤器前側形成煙氣走廊是省煤器管失效的主要原因。
2）給水溫度低
　　鍋爐給水是由除氧器加熱至104℃，經高壓加熱器給水加熱至150℃后，送至鍋爐省煤器。但該系統除氧溫度低于104℃，達不到除氧效果，且高壓加熱器停用或因故障未投運等題目，都會引起給水達不到設計溫度150℃。事實表明，鍋爐給水溫度低，達不到給水設計溫度，但又強求鍋爐在較大負荷下運行，是造成爆管或部分省煤器管被燒紅的重要原因。


5、改良措施
1）對省煤器前后側已彎曲變形和爆管的前數*17排割管，并更換新管，前后側管排與爐墻間隙按設計e=40mm，并安裝阻流板，其上噴灌耐火混凝土。
2）投運除氧器和高壓加熱器，連結給水溫度合適設計要求。
3）下降燃油灰分，接納措施削減爐膛和受熱面積灰污染。

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