:本發(fā)明屬于流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種減少超臨界循環(huán)流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置。
背景技術(shù)::超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是循環(huán)流化床燃燒技術(shù)和超臨界參數(shù)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合的高效清潔燃燒技術(shù)。目前,我國(guó)在四川白馬投運(yùn)的600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐是世界上裝機(jī)容量最大,參數(shù)最高的循環(huán)流化床鍋爐。水冷壁的安全性對(duì)于鍋爐的運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠性非常重要。由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特點(diǎn)與煤粉爐不同,爐內(nèi)較大的物料濃度是鍋爐燃燒與傳熱性能的基本要求,這一特性決定了氣固兩相流動(dòng)對(duì)受熱面的磨損作用是必然存在的。尤其是膜式水冷壁管受熱變形和膜式水冷壁管表面有凹凸,會(huì)進(jìn)一步加劇膜式水冷壁管的磨損。超臨界循環(huán)流化床鍋爐普遍采用低質(zhì)量流率,與亞臨界參數(shù)鍋爐不同的是,超臨界循環(huán)流化床鍋爐的膜式水冷壁管管徑變小、鰭片變窄、剛性變差,且壁溫沿水冷壁高度方向不斷變化。同一根膜式水冷壁管的上下兩端以及不同管子之間存在一定的溫差,加之管屏尺寸較大,運(yùn)行中極易產(chǎn)生由于熱應(yīng)力而導(dǎo)致的膜式水冷壁管變形。實(shí)際運(yùn)行表明,膜式水冷壁管變形引起的爐內(nèi)向火側(cè)磨損,已成為超臨界循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管磨損的主要原因之一。中國(guó)專利CN202040805U提出了一種采用十字鰭片防止雙面受熱的循環(huán)流化床鍋爐屏式受熱面的防變形技術(shù)。但由于爐膛上部的屏式受熱面所在區(qū)域氣固濃度較低、磨損不嚴(yán)重,因此該技術(shù)主要針對(duì)爐膛上部區(qū)域,無(wú)法用于磨損劇烈的爐膛水冷壁。中國(guó)專利CN2839831Y提出了一種在水冷壁向火側(cè)膜式水冷壁管鰭片中心線上垂直設(shè)置一條鋼條的防磨技術(shù)。但由于循環(huán)流化床鍋爐向火側(cè)爐內(nèi)物料濃度高,該裝置也只能設(shè)置在爐膛稀相區(qū)及爐膛頂部區(qū)域等物料濃度較低的區(qū)域,密相區(qū)等物料濃度較高區(qū)域也不適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素::本發(fā)明的目的就是提供一種減少超臨界循環(huán)流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置,減緩了超臨界循環(huán)流化床鍋爐因熱應(yīng)力造成的鍋爐膜式水冷壁管變形而引起的磨損,提高鍋爐運(yùn)行的安全性,經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明所涉及的一種減少超臨界循環(huán)流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置,包括水冷壁管組1、鰭片2、強(qiáng)化筋3、應(yīng)力釋放槽4,水冷壁管組1中每?jī)蓚€(gè)相鄰水冷壁管之間焊接有鰭片2,鰭片2的背火側(cè)中間位置上焊接強(qiáng)化筋3,每一根鰭片2上相鄰的兩根強(qiáng)化筋3之間,設(shè)置有應(yīng)力釋放槽4,防止強(qiáng)化筋3上下溫差過(guò)大而變形。本發(fā)明裝置的另一種形式為水冷壁管組1中每?jī)蓚€(gè)相鄰水冷壁管之間直接焊接一體成型的T形鰭片5,以替代鰭片(2)和強(qiáng)化筋(3),其余結(jié)構(gòu)與上述裝置相同。本發(fā)明能增強(qiáng)膜式水冷壁管的強(qiáng)度,有效的減少了膜式水冷壁管的熱應(yīng)力變形,減緩了膜式水冷壁管的磨損。有利于超臨界循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)、制造及改善鍋爐運(yùn)行情況。附圖說(shuō)明:圖1為本發(fā)明裝置的主視圖;圖2為圖1的俯視圖;圖3為帶有T形鰭片5的膜式水冷壁管俯視圖;上述圖中,1為水冷壁管組、2為鰭片、3為強(qiáng)化筋、4為應(yīng)力釋放槽、5為T形鰭片。具體實(shí)施方式:下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1本實(shí)施例為一種超臨界循環(huán)流化床鍋爐背火側(cè)焊接強(qiáng)化筋3的膜式水冷壁管,如圖1、圖2所示,形成的膜式水冷壁管帶有T形鰭片,其由水冷壁管組1、鰭片2、強(qiáng)化筋3和應(yīng)力釋放槽4組成。鰭片2鏈接兩根水冷壁管,在每?jī)筛浔诠苤g的鰭片2中心線上垂直的焊接有一條強(qiáng)化筋3。鰭片2的寬度為3mm—20mm,強(qiáng)化筋3的寬度與鰭片寬度比為1:1.5—1:3,強(qiáng)化筋3高度與水冷壁管組1的外徑比為1:2—1:4,強(qiáng)化筋3的長(zhǎng)度為2000mm—4000mm,每?jī)筛瘡?qiáng)筋3之間設(shè)置有長(zhǎng)度為50mm—200mm的應(yīng)力釋放槽4,設(shè)置本實(shí)施例的裝置的范圍從循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)密相區(qū)水冷壁與耐磨材料交界線以下500-1000mm至爐膛出口中心線附近區(qū)域。本實(shí)施例的原理及工作流程如下:膜式水冷壁管在受熱時(shí),相對(duì)于水冷壁管組1,鰭片2冷卻更差,溫度上升幅度相較于水冷壁管組1要高得多,水冷壁管組1與鰭片2之間存在溫度差,水冷壁管組1和鰭片2會(huì)發(fā)生熱應(yīng)力變形。因此鰭片2變形量更大。同時(shí)鰭片2變形方向是向水冷壁向火側(cè)突出的,水冷壁管組1和鰭片2之間形成較大的凹陷,更容易造成磨損。本實(shí)施例在超臨界循環(huán)流化床鍋爐現(xiàn)有膜式水冷壁管上背火側(cè)鰭片2中心線上焊接強(qiáng)化筋3,強(qiáng)化筋3能增強(qiáng)鰭片2的剛度,減少鰭片2向向火側(cè)的變形量,減少爐內(nèi)固體顆粒對(duì)水冷壁管組1的磨損。兩根強(qiáng)化筋3之間,設(shè)置有應(yīng)力釋放槽4,防止強(qiáng)化筋3上下溫差過(guò)大而變形。實(shí)施例2本實(shí)施例為一種超臨界循環(huán)流化床鍋爐帶有T形鰭片5的膜式水冷壁管,如圖3所示,同實(shí)施例1不同之處在于,實(shí)施例2中的T形鰭片5是通過(guò)制造工藝一體成型的,以替代實(shí)施例1中的鰭片2和強(qiáng)化筋3。相較于實(shí)施例1中的膜式水冷壁管是在現(xiàn)有鍋爐水冷壁背火側(cè)鰭片2上焊接一段強(qiáng)化筋3,實(shí)施例2的鰭片強(qiáng)度更高,更不易變形。除一體成型的T形鰭片5與實(shí)施例1中不同外,其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1相同。