循环流化床锅炉(CFB锅炉)由于燃烧适应性强、运行效率高、环保·陛能好等优点，在国内外得
迅速发展，为适应当前电力工业的发展规模和要求，循环流化床锅炉的单机容量也在不断扩大，随着锅炉的高度 及深、宽截面的增加，锅炉膨胀而引起损坏的事故率日益增大，因此，我们必须深入研究锅炉的膨胀问题以及寻求解决胀差的结构和设备，而非金属膨胀节从国内外CFB锅炉中实际应用来看，在吸收锅炉三维胀差方面取得了良好的效果。
      1、循环流化床锅炉的三维膨胀方向的确立
      锅炉膨胀方向的确立以及膨胀量大小的计算对我们确定朴偿位置、选定补偿结构至关重要，由于循环流化床锅炉的承重大多数以吊支相结合的形式，因此，锅炉启动时受热膨胀与停炉时冷却收缩要受到各方牵制，其胀缩方向非常复杂，为使锅炉的胀缩有序及方向明确，一般我们选定炉顶钢架、炉膛中心和锅炉对称中心线为膨胀零点，人为地设置一些机械装置— — 导向装置，如图l所示，将锅炉的膨胀零点位置固定下来，有了导向装置我们把杂乱无章的膨胀方向确定为三维方向，并根据距离膨胀零点的位置计算出各部组件的三维膨胀量。
      2循环流化床锅炉的胀差补偿位置分析
      2．1炉膛出口与旋风分离器进口
     在炉膛出口与旋风分离器的连接处，对炉膛来说，位于炉膛的最边缘处，是炉膛深度方向膨胀量最大的地方，如设炉膛深度为a、宽度为b、炉膛出口下端离炉顶膨胀零点为h，则此处纵深x方向的膨胀量为△Lx=a(a／2)△c，这里的 2是距离膨胀零点的最大值；炉宽y方向为△Lx=(b／2)△r，是炉膛宽度方向膨胀量虽大的地方；z方向为△Lx= h△r( 上的△r在3 50℃左右)，这样构成了炉膛出IZl的三维膨胀，另一方面，旋风分离器的外壳，由于受到耐火保温层的很好保护，其外壁温度与环境温度仅差30℃ 左右，炉膛出IZl管壁与旋风分离器的外壳显然有很大的温差和胀差，因此，在炉膛出口与旋风分离器的连接处需要用非金属膨胀节进行胀差补偿。
      值得一提的是，旋风分离器目前在循环流化床锅炉中应用较广泛的有汽、水冷却膜式壁型的和钢板卷成的无冷却型的两种，在炉膛出口与旋风分离器进口处，对于冷却型的旋风分离器，其管内的介质温度与炉膛管内介质温度相差无几，在垂直z方向和炉宽方向可视为等体膨胀，因此，有的设计省取此处的补偿器，至于在纵深x方向的膨胀量可以加载到图2中序2和序3上，这样使结构更简洁，紧凑，同时也增加了整个机组运行的可靠性。
      2．2旋风分离器与回料器
      旋风分离器与回料器之间存在有动与不动的关系，所谓动就是旋风分离器受三维膨胀，特别是与炉膛直接连接的冷却型旋风分离器，一方面随着炉膛的膨胀，另一方面自身的膨胀：所谓不动，即回料器一般承重在支架上，尽管此支架是活动支架，在水平方向能有一定的位移，但在垂直方向，则为吸收膨胀量为零的支点，因此，需要图2中序2非金属膨胀节来补偿来自于回料器上面的胀差及旋风分离器与回料器之间水平方向的膨胀差值。
      2．3平衡烟道出口与后烟井进口
      从旋风分离器到后烟井之间的连接烟道——平衡烟道一般为渐扩结构，因此后烟井与之接口截面较大，同时后烟井内介质温度达370℃ 左右，相对于有内衬保温50℃左右的平衡烟道外壳有较大的温差，由热应力盯=d-E △1( 弹性模量)计算公式可知，温差越大产生的热应力就越大，如果此处平衡烟道与后烟井直接焊接，势必造成结构件的变形甚至拉裂，从而影响整个机组的运行，因此为了补偿来自于分离器甚至炉膛的膨胀牵引力和后烟井与平衡烟道之间的热应力，我们安置了图2中序5的非金属膨胀节，取得了较好的效果。
      2．4 回料腿
      分离器下的u形密封料腿上端与回料布风箱连接，下端与炉膛后墙连接，与上端连接的回料布风箱基于地面，不能吸收任何膨胀位移，而且在垂直方向达到了整个炉膛向下膨胀位移的最大值，如此处炉底离炉顶高度为H，则回料腿上非金属膨胀节(图2中序4)向下需要补偿的位移。
      2．5尾部烟道
      在尾部烟道上的补偿器主要是因为后烟井管排受热向下膨胀，而在空气预热器和尾部烟道都支承于钢架上，相互之间需要有垂直方向的位移补偿，而在水平方向，由于烟道内壁无内衬，其温度水准与后烟井管排相差较小，需要补偿的位移量也较小。
       3非金属膨胀节在CFB的应用
      近年来非金属膨胀节在化工 机械、钢铁等工业各领域中得到了广泛的应用，而在电站火电机组的煤粉炉烟风道上仍较多地沿用了金属膨胀节，但实践已告诉了我们，使用金属膨胀节不仅导致了整个锅炉的构架庞大，而且由于金属膨胀节传递振动与反推力，使得相连的设备容易产生共振和疲劳损坏，针对循环流化床锅炉其独特的结构特点，在非常紧凑的空间里要吸收较大的胀差和扭转偏转角度，金属膨胀节已不能很好满足其胀差补偿的需求，而使用非金属膨胀节，不仅可节约投资、减少维护，同时具有万向补偿和吸收位移量大、无弹性反力、外表温度低、降低噪音、隔绝震动、安装和维修方便、极好的耐高温、耐腐蚀和耐磨特性等优点，因此非垒属膨胀节在CFB锅炉中推广使用，是必然的趋势。
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      4结束语
      金属构件受热后的三维膨胀，导致变形和胀裂是目前循环流化床锅炉中经常出现的问题，我们通过理论分析和实践袁明，在恰当的位置采用合理结构的非金属膨胀节来吸收相互之间的胀差，要比金属膨胀节更有效、可靠，如何改善非金属膨胀节的结构，延长使用寿命、降低成本，在循环流化床锅炉中选定台理有效的补偿位置将是我们进一步研究的课题。
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循环流化床锅炉的三维膨胀问题及非金属膨胀节的应用.rar