作用
作用
集箱是鍋爐工質混合、保證工質均勻加熱的管件。通常工業鍋爐的爐牆是由一排排的管子（水冷壁）拼接起來構成的，但鍋爐體積龐大，結構複雜，不能保證所有的管子裡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裡面的工質在這裡彙合，再分配的下一級各根管子裡去，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，保證工質的流通順暢。
由來
SHL型鍋爐設計煤種是發熱量5300kcal/kg的Ⅲ類煙煤,為了适應燃料的燃燒,爐膛中水冷壁管的下部進行了絕熱保溫,隻有下集箱裸露着成為爐膛底部的主要吸熱面。目的是吸收部分熱量,調節燃料層的溫度,防止結焦。因此下集箱也稱防焦箱。
制作工藝
引用标準
200MW及以下的鍋爐集箱，按照30.2000.067（G）制造，300MW及以上的大容量鍋爐集箱按照HG5.2.1.5（1）制造，并同時滿足96版《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求，打ASME鋼印的産品滿足ASME法規的要求。
大容量鍋爐集箱還引用以下标準：
94-0433集箱環形對接焊縫
30.97.247鍋爐對接焊縫超聲波檢測規程
30.2001.322焊縫射線檢驗規程
30.2001.323焊縫超聲波檢驗規程
30.2001.327液體滲透檢驗規程
30.2001.328濕粉連續法磁粉檢驗規程
30.2003.343鍋爐管接頭角焊縫超聲波檢驗規程
HG30.97.050坐式接管管座焊縫超聲波檢驗規程
HG30.2000.003(D)大容量鍋爐油漆包裝技術條件
HG30.2003.005(B)大容量鍋爐受壓部件焊接技術條件
HG30.2003.006(C)大容量鍋爐焊接接頭力學性能檢驗标準
HG30.2004.008(D)大容量鍋爐焊接接頭金相檢驗方法
HG30.2003.012(B)大容量鍋爐部件焊後熱處理技術條件
HG30.2003.053(C)大容量鍋爐集中下降管角焊縫超聲波檢驗規程
HG2.4.6.7(3)大容量鍋爐水壓試驗技術條件
HG4.1.1.1(2)大容量鍋爐鋼材熱切割前預熱及鋼闆切割零件技術條件
HG5.1.1(2)大容量鍋爐用外徑小于或等于101.6mm(4″)的管子制造技術條件
HG5.2.1.6(1)大容量鍋爐外徑大于101.6管子、管道和連接管件的制造技術條件
HG5.3.7.1(1)大容量鍋爐鍋筒、集箱、減溫器、管路系統、連接管、泵入口集箱、啟動分離器和貯水箱的清理技術條件
HG6.13.2.2(2)大容量鍋爐母材表面和焊縫表面的目視檢查和修磨
HG-D-980-052分段集箱制造公差
HG-D-980-053不分段集箱制造公差
HG-C-980-543集箱耳闆裝配公差
200MW及以下鍋爐集箱還引用以下标準：
30.96.243鍋爐水壓試驗技術條件
30.1999.044鍋爐受壓元件焊接技術條件
2000-0080産品材料代用規定
30.96.230熔化焊對接接頭射線照相檢驗規程
30.94.040200MW鍋爐産品油漆、包裝及發貨技術條件
1999-0201鍋爐管孔中心距尺寸偏差
96-0249中低壓鍋爐焊接管孔尺寸
30.2000.286（E）金屬材料入廠驗收和檢驗标準
30.98.274額定蒸汽壓力P≤2.5MPa蒸汽鍋爐及熱水鍋爐的集箱制造技術條件
98-0730關于原材料、焊縫、熱處理和無損檢驗産品識别标記的規定
30.96.271關鍵部件清潔度标準
2000-3473管接頭
56-0228手孔尺寸公差
制造工藝簡介
(一)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，将管子割斷，在切割厚壁管時，需要在割前預鑽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，由于其熱切割性能極差，可選用大型帶鋸床進行鋸切下料，如圖3所示。
圖3大直徑管的大型帶鋸床下料
1-帶鋸機機頭2-帶鋸3-固定夾塊4-大直徑管5-送料輥道
圖4大直徑管的磁力氣割下料
1-磁力氣割機2-大直徑管3-支架
（二）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°彎頭最為常用。
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，為保證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，最後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闆，先壓成兩個彎曲的半圓瓦片，然後對接焊制而成，其焊縫采用全焊透結構，焊前背面加襯環，焊後清除襯墊，彎頭兩側無直段，此種壓制方法适用于壁厚較薄的彎頭，如圖5b）所示。
圖5大直徑管壓制彎頭
通常彎頭毛坯尺寸的确定方法有如下公式：
1.毛坯管外徑的計算公式：D=D0+δ
式中：D－毛坯管外徑，單位mm；
D0－彎頭名義外徑，單位mm；
δ－外徑餘量，詳見表7.2-1，單位mm。
表7.2-1彎頭毛坯管外徑餘量（單位：mm）
2.毛坯管壁厚的計算公式為：T=tmin+5
式中：T－毛坯管壁厚，單位mm；
tmin－彎頭理論最小壁厚，單位mm。
3.毛坯管長度的計算公式為：L=kαπR/180
式中：L－毛坯管下料長度，單位mm；
α－彎頭角度，單位°；
R－彎頭名義半徑，單位mm；
K－修正系數，K=1.4左右。
(三)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。
圖6三種三通結構示意
a）腰鼓形鍛壓三通b）等徑焊接三通c）等徑沖焊三通
鍛壓三通是使用最多的型式，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，一般主管長度不超過1200mm、支管高度不超過200mm。
焊接三通隻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，主管内孔棱角打磨出半徑為r≥8mm的圓角，焊縫在熱處理前後進行100%RT+100%UT+100%MT。
沖焊三通隻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闆，先沖壓出三通的上下半圓瓦片，然後在上半瓦片上開孔、沖壓翻邊、精整，制造出三通的支管，最後将上下半瓦片對接，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最小壁厚，作為坯料的無縫鋼管或鋼闆必須經過100%超聲波檢查。
（四）筒體鑽孔
管孔的加工采用搖臂鑽床或數控多軸鑽床，采用數控多軸鑽床加工管孔，具有生産效率高、管孔節距尺寸精确、設計的鑽孔刀具可一次性加工出管孔的坡口等特點。
（五）管接頭的裝焊
集箱筒體上的管接頭一般有兩種，一種是直徑超過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，通常采用采用氩弧焊（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最多，結構形式也最複雜，由于要與受熱面管屏相接，為吸收管屏受熱産生的膨脹量，一般小管接頭均彎曲成一定形狀，所以在裝焊時，小管接頭的定位将十分關鍵。小管接頭的裝配采用定位多孔闆的方法，即首先将位于集箱端部的各排小管接頭裝配定位，然後在管端拉線，并裝配定位多孔闆，将其餘的小管接頭再按照定位多孔闆上的管孔進行裝焊，這樣就保證了所有小管接頭的節距尺寸。
（六）集箱熱處理
采用大型熱處理爐供集箱進行整體熱處理，保證能夠很好的滿足集箱熱處理的要求。
（七）集箱水壓
水壓時環境空氣溫度不低于5℃，，水溫高于受試工件材料的露點和脆性轉變溫度，但不高于70℃，推薦碳鋼水溫為21℃～40℃，合金鋼水溫為30℃～50℃。水壓後将工件内部的水排淨，然後用壓縮空氣吹幹工件外表面，再用壓縮空氣對工件内部進行吹水，保證集箱内部不存積水。
（八）集箱内部清潔度
集箱内部如果存在草帽頭、鐵屑等雜物，在電廠運行時，極易引起爆管等停爐事故，因此對集箱内部的清潔度必須加以嚴格的控制，集箱鑽完孔後，用内R風銑刀将管孔内壁上的草帽頭、毛刺清理幹淨，及時将集箱内部雜物清理掉，在裝焊時盡量避免将雜物掉到集箱内部，水壓後倒角時，将其它管接頭蓋住，防止鐵屑掉入，在最後出廠前清理時，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，筒身内部采用壓縮空氣吹等方法清理雜物，最終用内窺鏡對每根管接頭和集箱内部進行檢查，保證出廠的每根集箱的内部清潔度符合要求。
