一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法

摘要

本发明公开了一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法，该结构将顶板设计为顶板块结构，顶板由顶板块排列组成，相邻的顶板块之间有缝隙，缝隙设置在相邻的穿顶棚管之间，使得无缝隙结构的穿顶棚管和顶板连接处产生的局部热应力通过穿顶棚管两侧的缝隙得到释放，同时可缓解炉内受热面管屏的热变形在该部位造成的结构热应力；为保证密封效果，在该结构上设置密封盒结构，密封盒结构内填充有密封材料，使得该管穿顶棚结构在缓解炉内应力的同时能够保证密封效果。该结构适用于任何穿顶棚结构，无论是管间距大的管屏结构还是管间距小的结构，只需调整顶板块的大小和顶板块之间的距离，即可保证应力的释放。

权利要求

1.一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，包括顶板，顶板固定设置在两块平行的密封立板(2)上，所述密封立板(2)固定设置在顶棚(8)上；沿密封立板(2)的长度方向，两块密封立板(2)之间阵列有一排M个穿顶棚管(1)，穿顶棚管(1)贯穿顶棚(8)和顶板；所述顶板由M+2个顶板块(6)排列组成，相邻的顶板块(6)之间设置有缝隙(6-

7)；

除两个外侧的顶板块(6)外，中间的每一个顶板块(6)被一个穿顶棚管(1)贯穿；

两块密封立板(2)的两个侧端分别与一个侧板固定连接，侧板固定设置在顶棚(8)上；

密封立板(2)和侧板上固定设置有密封盒结构(11)，所述密封盒结构(11)四个侧壁的下部分别固定设置在密封立板(2)的外壁和侧板的外壁上；密封盒结构(11)内填充有密封材料，每一个穿顶棚管(1)在密封盒结构(11)内的部分被密封材料包裹。

2.根据权利要求1所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，所述缝隙(6-7)的横截面为弯折状或矩形。

3.根据权利要求2所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，所述顶板块(6)包括相对的第一侧边(6-1-1)和第二侧边(6-1-2)；当缝隙(6-7)的横截面为弯折状时，第一侧边(6-1-1)设置有向外延伸的上边沿(6-1-3)，第二侧边(6-1-2)设置有向外延伸的下边沿(6-1-4)；当缝隙(6-7)的横截面为矩形时，第一侧边(6-1-1)和第二侧边(6-1-2)均为直线边。

4.根据权利要求1所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，除外侧的两个顶板块(6)外，中间的每一个顶板块(6)上均开设有孔洞(6-6)，孔洞(6-6)的圆心为顶板块(6)的中心；一个穿顶棚管(1)穿过一个孔洞(6-6)。

5.根据权利要求1所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，所述密封材料包括柔性保温材料(4)和耐火浇注料(5)，柔性保温材料(4)在密封盒结构(11)内的下部，耐火浇注料(5)在柔性保温材料(4)上面。

6.根据权利要求1所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，所述顶板块(6)包括平顶板(6-3)、尖形顶板(6-4)或弧形顶板(6-5)；平顶板(6-3)的下表面和两个密封立板(2)的上表面固定连接；尖形顶板(6-4)由两个长条板组成，两个长条板的上端固定连接，下端分别固定设置在两个密封立板(2)上；弧形顶板(6-5)为弧面板，弧形顶板(6-5)倒扣在两个密封立板(2)上，弧形顶板(6-5)的两个底部侧边分别固定设置在两个密封立板(2)上。

7.根据权利要求6所述的一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，其特征在于，所述平顶板(6-3)的两端分别设置有垂直于平顶板(6-3)的固定板，所述固定板插入在密封立板(2)和穿顶棚管(1)之间；所述尖形顶板(6-4)的两个长条板的下端能够固定插入在密封立板(2)和穿顶棚管(1)之间；所述弧形顶板(6-5)的两个底部侧边能够固定插入在密封立板(2)和穿顶棚管(1)之间。

8.一种权利要求1所述的防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构的改造方法，其特征在于，所述穿顶棚结构中M个穿顶棚管(1)的上端固定连接有顶棚上受热面管(9)，M个穿顶棚管(1)的下端固定连接有炉内受热面管(10)；所述方法针对在役锅炉，改造方法包括以下步骤：(1)制作顶板块(6)，并加工顶板块(6)的边部；

(2)制作待更换的穿顶棚管(1)，待更换的穿顶棚管(1)的高度为密封立板(2)的高度、顶板超出密封立板(2)上表面的高度和余量之和；余量包括上余量和下余量，上余量为顶板的顶端至穿顶棚管(1)上端的高度，下余量为密封立板(2)的下端至穿顶棚管(1)下端的高度；

(3)将穿顶棚管(1)插入至顶板块(6)中，并将二者焊接，制得待更换的穿顶棚结构组件；

(4)将原穿顶棚管(1)和顶棚上受热面管(9)的分界处，及原穿顶棚管(1)和炉内受热面管(10)的分界处切割；

(5)将原顶板和密封立板(2)的连接处磨断或割开；

(6)取下磨断或割开的原穿顶棚管(1)和原顶板；

(7)对顶棚上受热面管(9)的下端口和炉内受热面管(10)的上端口进行焊接前的预制处理；

(8)装入步骤(3)制得的穿顶棚结构组件，将新的穿顶棚结构组件插入密封立板(2)之间，各组件排列对齐；

(9)将新的穿顶棚管(1)上端和顶棚上受热面管(9)的下端焊接，新的穿顶棚管(1)下端和炉内受热面管(10)的上端焊接；

(10)将顶板块(6)和密封立板(2)焊接固定；

(11)在密封立板(2)和侧板上固定设置密封盒结构(11)，在密封盒结构(11)内填充密封材料，使得每一个穿顶棚管(1)在密封盒结构(11)内的部分被密封材料包裹。

说明书

一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法

【技术领域】

[0001] 本发明属于电站锅炉承压部件爆漏防治技术领域，具体涉及一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法。【背景技术】

[0002] 较早设计制造的和一部分现在设计制造的炉内高温受热面垂直布置的水管锅炉，其炉内受热面穿顶棚部位的无套管高冠金属密封结构为：同管屏的受热面管与穿过的同一密封顶板相焊接，密封顶板与立板相焊接，从而实现受热面管穿顶棚部位的密封，高冠密封结构同时还有承担炉内受热面重量、固定炉内受热面的作用。受热面穿顶棚部位的无套管高冠密封结构形式如附图1-附图3示意。涉及的无套管高冠密封结构的顶板包括平板、弧型板、尖型板等形式，3种顶板形式如附图1-附图3示意所示；顶板与立板的连接形式包括顶板夹于两立板之间和顶板搭接与两立板之上，两种顶板与立板的连接形式如附图4所示。

[0003] 由于温度较高的受热面管子和温度较低的高冠密封顶板和立板之间的温差，会在管子与顶板的连接处产生一定的局部热应力；并且炉内受热面管屏的热变形也会在该部位造成一定的结构热应力。而管子与顶板之间的焊接一般为单面焊，为非全焊透结构。因此受热面管穿顶棚部位在叠加的热应力作用在不理想的焊接结构上，很容易随启停循环不断累计疲劳损伤或腐蚀疲劳损伤而出现开裂泄漏。这种穿顶棚管与高冠密封顶板直接焊接的锅炉，发生管子穿顶棚密封部位开裂泄漏的比例很高，根据经验值该比例在20％以上。

[0004] 针对这些发生该部位频繁开裂的锅炉，通常的应对方法是对穿顶棚结构进行改造更换。改造的方法为在穿顶棚位置给每根管加套管，套管与高管密封顶板焊接，管子与套管在稍高的位置焊接。该方法很好地解决了管子穿顶棚部位局部热应力大的问题。实施后，大多有很好的效果。但对于管间距很小的管屏，由于空间限制无法加装套管，该方法并不使用。另外，由于该方法管子与套管的焊接仍为非焊透结构，当炉内受热面管屏的热变形较大而在该部位造成结构热应力也很大时，管子与套管的焊缝处仍有开裂泄漏的可能，并已有实际案例。

[0005] 近些年新制造的水管锅炉，受热面管穿顶棚密封大多设计为加套管的结构或柔性密封结构。这些较新的锅炉一般没有穿顶棚密封部位开裂的问题。【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法；该结构由于顶板块相互独立，消除了原穿顶棚结构拘束和热应力较大的隐患，从结构上解决了该部位易开裂的问题。

[0007] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

[0008] 一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，包括顶板，顶板固定设置在两块平行的密封立板上，所述密封立板固定设置在顶棚上；沿密封立板的长度方向，两块密封立板之间阵列有一排M个穿顶棚管，穿顶棚管贯穿顶棚和顶板；所述顶板由M+2个顶板块排列组成，相邻的顶板块之间设置有缝隙；

[0009] 除两个外侧的顶板块外，中间的每一个顶板块被一个穿顶棚管贯穿；

[0010] 两块密封立板的两个侧端分别与一个侧板固定连接，侧板固定设置在顶棚上；密封立板和侧板上固定设置有密封盒结构，所述密封盒结构四个侧壁的下部分别固定设置在密封立板的外壁和侧板的外壁上；密封盒结构内填充有密封材料，每一个穿顶棚管在密封盒结构内的部分被密封材料包裹。

[0011] 本发明的进一步改进在于：

[0012] 优选的，所述缝隙的横截面为弯折状或矩形。

[0013] 优选的，所述顶板块包括相对的第一侧边和第二侧边；当缝隙的横截面为弯折状时，第一侧边设置有向外延伸的上边沿，第二侧边设置有向外延伸的下边沿；当缝隙的横截面为矩形时，第一侧边和第二侧边均为直线边。

[0014] 优选的，除外侧的两个顶板块外，中间的每一个顶板块上均开设有孔洞，孔洞的圆心为顶板块的中心；一个穿顶棚管穿过一个孔洞。

[0015] 优选的，所述密封材料包括柔性保温材料和耐火浇注料，柔性保温材料在密封盒结构内的下部，耐火浇注料在柔性保温材料上面。

[0016] 优选的，所述顶板包括平顶板、尖形顶板或弧形顶板；平顶板的下表面和两个密封立板的上表面固定连接；尖形顶板由两个长条板组成，两个长条板的上端固定连接，下端分别固定设置在两个密封立板上；弧形顶板为弧面板，弧形顶板倒扣在两个密封立板上，弧形顶板的两个底部侧边分别固定设置在两个密封立板上。

[0017] 优选的，所述平顶板的两端分别设置有垂直于平顶板的固定板，所述固定板插入在密封立板和穿顶棚管之间；所述尖形顶板的两个长条板的下端能够固定插入在密封立板和穿顶棚管之间；所述弧形顶板的两个底部侧边能够固定插入在密封立板和穿顶棚管之间。

[0018] 一种上述的防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构的改造方法，所述穿顶棚结构中M个穿顶棚管的上端固定连接有顶棚上受热面管，M个穿顶棚管的下端固定连接有炉内受热面管；所述方法针对在役锅炉，改造方法包括以下步骤：

[0019] (1)制作顶板块，并加工顶板块的边部；

[0020] (2)制作待更换的穿顶棚管，待更换的穿顶棚管的高度为密封立板的高度、顶板超出密封立板上表面的高度和余量之和；余量包括上余量和下余量，上余量为顶板的顶端至穿顶棚管上端的高度，下余量为密封立板的下端至穿顶棚管下端的高度；

[0021] (3)将穿顶棚管插入至顶板块中，并将二者焊接，制得待更换的穿顶棚结构组件；

[0022] (4)将原穿顶棚管和顶棚上受热面管的分界处，及原穿顶棚管炉内受热面管的分界处切割；

[0023] (5)将原顶板和密封立板的连接处磨断或割开；

[0024] (6)取下磨断或割开的原穿顶棚管和原顶板；

[0025] (7)对顶棚上受热面管的下端口和炉内受热面管的上端口进行焊接前的预制处理；

[0026] (8)装入步骤制得的穿顶棚结构组件，将新的穿顶棚管组件插入密封立板之间，各组件排列对齐；

[0027] (9)将新的穿顶棚管上端和顶棚上受热面管的下端焊接，新的穿顶棚管下端和炉内受热面管的上端焊接；

[0028] (10)将顶板块和密封立板焊接固定；

[0029] (11)在密封立板和侧板上固定设置密封盒结构，在密封盒结构内填充密封材料，使得每一个穿顶棚管在密封盒结构内的部分被密封材料包裹。

[0030] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0031] 本发明公开了一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构，该结构将顶板结构设计为多个顶板块排列结构，顶板由顶板块排列组成，相邻的顶板块之间有缝隙，缝隙设置在相邻的穿顶棚管之间，使得穿顶棚管和顶板的连接处产生的局部热应力通过穿顶棚管两侧的缝隙得到释放，同时可缓解炉内受热面管屏的热变形在该部位造成的结构热应力；为保证密封效果，在该结构上设置密封盒结构，密封盒结构内填充有密封材料，使得该管穿顶棚结构在释放应力的同时能够保证密封效果。该结构适用于任何穿顶棚结构，无论是管间距大的管屏结构还是管间距小的结构，只需调整顶板块的大小和顶板块之间的距离，即可保证应力的释放。

[0032] 进一步的，缝隙的横截面为弯折状或矩形，当为弯折状时，更有利于顶板块的搭接和增强密封效果。

[0033] 进一步的，每一个顶板上开设有和穿顶棚管配合的孔洞，孔洞的圆心在顶板块的中心处，保证穿过孔洞的穿顶棚管在顶板的中心线处，进而穿顶棚管和顶板连接处的热应力能够通过顶板块之间的缝隙均匀释放。

[0034] 进一步的，密封材料包括柔性保温材料和耐火浇注料；柔性保温材料在下，耐火浇注料在上，所述柔性保温材料能够为硅酸铝或岩棉等材质，其材料特点为柔软、填充性好且耐高温，填充在密封盒结构的内部，而上部为耐火浇注料，由于其组成和形成过程为由液态转变为固态，因此不但密封效果好、耐高温，且具有一定的刚度和重量。

[0035] 进一步的，顶板能够为平顶板、尖形顶板或弧形顶板，无论是哪种结构，顶板块组成的带有缝隙的顶板结构都适用。

[0036] 本发明还公开了一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构应用于在役锅炉的的改造方法，该改造方法提前将待更换的穿顶棚组件固定组装好，将原穿顶棚结构切割并卸下后，将待更换的穿顶棚结构安置并组装，将更换的穿顶棚管与顶棚上受热面管和炉内受热面管对焊相接，将顶板块和密封立板焊接固定，完成更换；该改造方法简单，成本低，易于实现。【附图说明】

[0037] 图1为现有技术中受热面穿顶棚部位的弧形顶板密封结构示意图；

[0038] 其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图A-A截面的侧视图；

[0039] 图2为现有技术中受热面穿顶棚部位的尖形顶板密封结构示意图；

[0040] 其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图A-A截面的侧视图；

[0041] 图3为现有技术中受热面穿顶棚部位的平顶板密封结构示意图；

[0042] 其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图A-A截面的侧视图；

[0043] 图4为现有技术中两种顶板与密封立板的连接形式图；

[0044] 其中，(a)图为顶板搭接于密封立板之上；(b)图为顶板夹于密封立板之间；

[0045] 图5为本发明顶板块的结构示意图；

[0046] 图6为图5的剖面俯视图；

[0047] 图7为本发明的平顶板的侧视图；

[0048] 图8为本发明的弧形顶板的侧视图；

[0049] 图9为本发明的尖形顶板的侧视图；

[0050] 图10为本发明的结构示意图；

[0051] 图11为图10的I部分细节图；

[0052] 图12为图10中A-A截面的俯视图；

[0053] 图13为顶板为平顶板的密封结构图；

[0054] 图14为顶板为弧形顶板的密封结构图；

[0055] 其中：1-穿顶棚管；2-密封立板；3-贴板；4-柔性保温材料；5-上层耐火浇注料；6-顶板块；8-顶棚；9-顶棚上受热面管；10-炉内受热面管；11-密封盒结构；6-1-中间顶板块；6-2-端部顶板块；6-1-1-第一侧边；6-1-2-第二侧边；6-1-3上边沿；6-1-4-下边沿；6-3-平顶板；6-4-尖形顶板；6-5-弧形顶板；6-6-孔洞；6-7-缝隙。
【具体实施方式】

[0056] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，本发明公开了一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的结构及改造方法，该结构基于原有的无套管高冠密封结构形式。该结构包括穿顶棚管1、密封立板2、贴板3、柔性保温材料4、上层耐火浇注料5、顶板块6、顶棚8和密封盒结构11。

[0057] 参见图1-图3，及图10-图12，所述顶棚8上固定设置有若干组平行的受热面管穿顶棚高冠密封结构，高冠密封结构由穿顶棚管1、顶棚8、密封立板2、密封侧板和密封顶板组成。两块平行的密封立板2的两端分别通过一个侧板固定连接，因此密封立板2和侧板形成长方盒结构，每一个长方盒结构内沿其长度方向排列布置有一排穿顶棚管1，一排穿顶棚管1包括M个穿顶棚管1，相邻穿顶棚管1之间的距离相等，穿顶棚管1穿过顶棚8且固定设置在顶棚8上；穿顶棚管1和密封立板2之间设置有间隙；穿顶棚管1和密封立板2均垂直于顶棚8。

[0058] 参见图12，密封立板2的上端面固定设置有顶板，顶板由顶板块6排列组成，顶板块6包括M个中间顶板块6-1和两个端部顶板块6-2，所述端部顶板块6-2分别设置在顶板的两端，即中间顶板块6-1排列设置在两个端部顶板块6-2之间；参见图5-图9，顶板块6的侧边能够为直边或台阶状，当侧边为台阶状时，顶板块6包括相对的第一侧边6-1-1和第二侧边6-
1-2，第一侧边6-1-1设置有向外延伸的上边沿6-1-3，此处的向外延伸为向第一侧边6-1-1方向延伸，上边沿6-1-3和中间顶板块6-1的上表面平齐；第二侧边6-1-2设置有向外延伸的下边沿6-1-4，此处的向外延伸为向第二侧边6-1-2方向延伸，下边沿6-1-4和中间顶板块6-
1的下表面平齐；当侧边结构为台阶状的顶板块6拼接时，相邻顶板块6的第一侧边6-1-1和第二侧边6-1-2配合，使得顶板块6沿高冠密封的长度方向排列布置，两端的中间顶板块6-1分别和两个端部顶板块6-2配合，相邻的两个顶板块6配合的第一侧边6-1-1和第二侧边6-
1-2并未固定连接，而是配合且留有缝隙6-7，所述台阶状的缝隙6-7的截面如图11所示，为弯折结构，包括两个竖边和一个横边，所述横边的一端和一个竖边的下端固定连接，横边的另一端和一个竖边的上端固定连接；当顶板块6的侧边为直边时，缝隙6-7为直缝隙；端部顶板块6-2的边部结构和中间顶板块6-1的结构相同，均为上述结构。

[0059] 参见图1-图3，所述顶板块按形式划分，有平顶板6-3、尖形顶板6-4和弧形顶板6-5三种形式；对于平顶板6-3，平顶板6-3为板状结构，垂直于密封立板2设置，平顶板6-3的下表面和密封立板2的上端面固定连接，或者平顶板6-3在其和密封立板2接触的两个端部分别固定设置一个固定板，固定板垂直于平顶板6-3，两侧的固定板插入在密封立板2和穿顶棚管1之间，每一个固定板和与其接触的密封立板2固定连接；对于尖形顶板6-4，尖形顶板6-4由两个呈一定角度的长条板组成，两个长条板的上端固定连接，下端分别固定设置在两个密封立板2上，使得尖形顶板6-4的截面呈三角状；对于弧形顶板6-5，弧形顶板6-5为截面为弧形的长条状结构，弧形顶板6-5倒扣在密封立板2上，弧形顶板6-5的两个底端分别固定设置在一个密封立板2上，或者是弧形顶板6-5的两个底端分别插入至密封立板2和穿顶棚管1之间，当弧形顶板6-5的底端插入至密封立板2和穿顶棚管1之间时，弧形顶板6-5的外侧壁和密封立板2固定连接；尖形顶板6-4的两个底端同样能够插入在密封立板2和穿顶棚管1之间，当尖形顶板6-4中两个长条板的下端插入在外侧壁和密封立板2之间时，尖形顶板6-4的下端和密封立板2固定连接。无论是上述哪种形式的顶板，由一个个顶板块6搭接组成，两个侧边如上所述，有直边和台阶状的侧边。参见图7-图9，对于平顶板6-3，顶板块6的截面为矩形，对于弧形顶板6-5，其截面为弧形，对于尖形顶板6-4，其截面为三角形。

[0060] 参见图5和图12每一个顶板块6的上部均开设有一个孔洞6-6，所述孔洞6-6和穿顶棚管1匹配，一个穿顶棚管1穿过一个孔洞6-6，每一个孔洞6-6的内侧边和与其匹配的穿顶棚管1的外侧壁固定连接；孔洞6-6的圆心即为顶板块6的中心，使得当顶板块6排列拼接时，每一个孔洞6-6的圆心在顶板的长度方向的中心线上。

[0061] 参见图13和图14，在密封立板2外侧壁和两个侧板的外侧壁上固定设置贴板3，贴板3首尾相接组成密封盒结构11，所述贴板3的下端固定设置在密封立板2或侧板的外侧壁上；为保证密封效果，密封盒结构11的内部的下部填充有柔性保温材料4，柔性保温材料4上填充有耐火浇注料5；无论是柔性保温材料4，还是耐火浇注料5，均用于填充密封盒结构11，即将顶板块6的上部密封，所述柔性保温材料4能够为硅酸铝或岩棉等材质，其材料特点为柔软、填充性好且耐高温，填充在密封盒结构11的内部，而上部为耐火浇注料5，由于其组成和形成过程为由液态转变为固态，因此不但密封效果好、耐高温，且具有一定的刚度和重量，设置在密封盒结构11内部靠上的区域；该密封结构适用于三种顶板结构。

[0062] 将上述结构应用于在役锅炉穿顶棚结构时，需要将现有的穿顶棚结构进行替换，穿顶棚管1的上端和顶棚上受热面管9的下端固定连接，穿顶棚管1的下端和炉内受热面管10固定连接，更换该结构具体的改造方法包括以下步骤：

[0063] (1)在工厂加工制作顶板块6，即中间顶板块6-1或端部顶板块6-2，顶板块6的材料根据使用温度确定，一般采用低合金耐热钢；顶板块6的两侧可加工成台阶状或直边。

[0064] (2)预备用于更换的穿顶棚的穿顶棚管1的散管。穿顶棚管1散管的长度为高冠密封结构的高度加上其上、下的余量；所述高冠密封结构包括顶板、密封立板2和侧板，高冠密封结构的高度为密封立板2的高度+顶板超出密封立板2上表面的高度；当弧形顶板6-5或尖形顶板6-4插入在密封立板2和穿顶棚管1之间时，高冠密封结构的高度为密封立板2的高度+顶板超出密封立板2上表面的高度；当弧形顶板6-5或和尖形顶板6-4的下端在密封立板2的上端时，高冠密封结构的高度为密封立板2的高度+顶板高度；所述余量包括上余量和下余量，上余量为顶板的顶端至穿顶棚管1上端的高度，下余量为密封立板2的下端至穿顶棚管1下端的高度，穿顶棚管1上端即为穿顶棚管1和顶棚上受热面管9的连接处，穿顶棚管1的下端即为更换管段的下端和炉内受热面管10的连接处；上下余量应考虑更换施工的方便，一般顶棚8之下留约0.5～1.0m的余量，顶板之上留约0.2～0.5m的余量。高冠密封结构的高度一般在0.3m左右，所以更换的穿顶棚的穿顶棚管1中的散管的长度一般在1～1.5m。

[0065] (3)在工厂将穿顶棚管1中的散管插入至顶板块6的孔洞中，并将散管的外壁和顶板块6焊接，一个顶板块6对应一个散管，根据穿顶棚管的材料和规格确定是否进行焊后热处理，形成待更换的穿顶棚结构组件。

[0066] (4)改造更换时先将原穿顶棚管1分别于顶棚上受热面管9下端位置和炉内受热面管10的上端位置进行切割，割下的长度与新的穿顶棚管1中的散管的长度对应相等，割管前应将炉内管屏支撑固定。

[0067] (5)将原顶板与密封立板2连接处磨开或割开，并在相邻的管子之间将顶板割开，方便将割开后顶板和预更换的穿顶棚管段取出。

[0068] (6)取下割断或割开的原穿顶棚管1和原顶板。

[0069] (7)修磨取下管段后、顶棚上受热面管9空出的下端口和炉内受热面管10空出的上端口进行预制坡口。

[0070] (8)装入并定位预制的穿顶棚结构组件，将散管插入密封立板2之间，顶板块6排列定位，相邻的顶板块6侧边搭建配合，顶板块6之间台阶相互咬合形成弯折状的缝隙6-7或直线状的缝隙6-7；将排列好的顶板块6的下端固定焊接在密封立板2上。

[0071] (9)将穿顶棚管1的上端和顶棚上受热面管9的下端焊接，穿顶棚管1的下端和炉内受热面管10的上端焊接，并根据需要热处理。

[0072] (10)将顶板块6和密封立板2焊接固定；根据顶板块6和密封立板2的相对位置不同，焊接位置不同，当顶板块6的下端在密封立板2上端时，将顶板块6的下端焊接在密封立板2的上端面，当顶板块6的下端插入至密封立板2和穿顶棚管1之间时，将顶板块6的外壁和密封立板2焊接，更换后的穿顶棚结构如附图10和附图12所示。

[0073] (11)在密封立板2和侧板外侧壁上固定贴焊贴板3，所述贴板3的上端高于顶板块6的上端，四个贴板3首尾相连，组成密封盒结构11，在密封盒结构11内的下部铺塞柔性保温材料4，在密封盒结构11内的上部铺浇耐火密封浇注料5，改造后的密封结构如附图13和图14所示。

[0074] 更换完成。

[0075] 通过该结构的应用，可以彻底解决因高冠密封结构不同部位较大的温差和炉内受热面管屏较大的热变形导致的受热面管子穿顶棚密封部位开裂泄漏问题。该结构已在2台锅炉上进行了工程实施，圆满解决了该炉型高温过热器穿顶棚密封部位的频繁开裂问题。

[0076] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。