異墻水冷壁結構及介質循環(huán)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種異墻水冷壁結構及介質循環(huán)方法。在鍋爐設計中，屏式受熱面的布置受到爐膛寬度限制和鍋爐整體結構的限制。本發(fā)明的組成包括:管屏組件（6），管屏組件的端部分別為上銷釘管組件（3）和下銷釘管組件（4），在上銷釘管組件和下銷釘管組件穿墻處分別設有密封裝置，兩個密封裝置分別與上集箱（1）和下集箱（2）連接，上集箱和下集箱分別與上升管接頭（8）和下降管接頭（9）連接，上集箱和下集箱裝有固定裝置，上集箱和下集箱分別固定在鍋爐水冷壁的外壁上，與上集箱和下集箱相連接的分別是上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件，上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件是安裝在爐內的水冷屏受熱面上。本發(fā)明用于異墻水冷壁。
【專利說明】異墻水冷壁結構及介質循環(huán)方法
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及一種異墻水冷壁結構及介質循環(huán)方法。
[0002]【背景技術】:
在鍋爐設計中，在鍋爐爐膛斷面確定后，為了保證鍋爐有足夠的蒸發(fā)受熱面，通常采用以下兩種方式，一種增加爐膛的高度，鍋爐成本大大增加，另一種是在爐膛加屏式受熱面，但屏式受熱面的布置受到爐膛寬度限制和鍋爐整體結構的限制，在高壓機組中屏式受熱面大部分用于過熱器受熱面，異墻水冷壁的發(fā)明就是解決在不增加鍋爐高度的情況下，大量增加水冷壁受熱面積的作用，起到鍋爐屏式受熱面的作用，結構處理比屏式受熱面簡單靈活。
[0003]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種異墻水冷壁結構及介質循環(huán)方法，在不改變受熱面的本體結構的情況下能夠有效的擴展鍋爐水冷壁受熱面積，滿足鍋爐蒸發(fā)受熱面布置要求，降低爐膛出口溫度，提高鍋爐效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
異墻水冷壁結構，其組成包括:管屏組件，所述的管屏組件的端部分別為上銷釘管組件和下銷釘管組件，在上銷釘管組件和下銷釘管組件穿墻處分別設有為保證爐膛內煙氣的密封不泄露的所述的密封裝置，所述的兩個密封裝置分別與上集箱和下集箱連接，所述的上集箱和下集箱分別與上升管接頭和下降管接頭連接，所述的上集箱和下集箱裝有固定裝置，所述的上集箱和下集箱分別固定在鍋爐水冷壁的外壁上，與所述的上集箱和下集箱相連接的分別是上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件，所述的上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件是安裝在爐內的水冷屏受熱面上。
[0005]一種異墻水冷壁的介質循環(huán)方法，鍋爐給水進入鍋筒內，在鍋筒內經過鍋內設備進行汽水分離后，鍋筒內的介質水經過下降管接頭以及與下降管相連的連接管進入異墻水冷壁下集箱，再依次經過下部銷釘管組件進入爐內異墻水冷屏；爐內異墻水冷壁管屏內的介質在爐內經過輻射及對流換熱后，介質向上流動依次經過上部銷釘管組件，上集箱以及上升管接頭引入到鍋筒內，整個異型管屏、上部銷釘管組件、上集箱、引出管、鍋筒、下降管、連接管、下集箱、下部銷釘管組件構成一個相對獨立的水循環(huán)回路；由于介質在爐內水冷屏和下降管中的密度不同，介質在兩管內完成自然循環(huán)。
[0006]有益效果:
1.本發(fā)明采用爐膛內突出的異墻水冷壁結構，有效增加了爐內蒸發(fā)受熱面，結構簡單，安裝方便，成本低，經濟效益可觀。本發(fā)明適用于各種煤粉鍋爐、流化床鍋爐、油氣鍋爐、余熱鍋爐等。本發(fā)明能夠有效利用受熱面的特點，加強傳熱效率，結構精巧，大大降低鍋爐成本等特點。異墻水冷壁的發(fā)明就是解決在不增加鍋爐高度的情況下，大量增加水冷壁受熱面積的作用，起到鍋爐屏式受熱面的作用，結構處理比屏式受熱面簡單靈活。
[0007]2.本發(fā)明有效的增加蒸發(fā)受熱面，其結構簡單，安裝方便，金屬耗量小，受熱面積增加明顯，該受熱面配備相對獨立的水循環(huán)系統(tǒng)，以保證水循環(huán)的工作安全。在該受熱面穿墻處爐膛內部澆注耐磨耐火澆注料，爐膛外側設置密封裝置以保證整個爐膛的氣密性。
[0008]3.原有水冷壁的內側按照一定的節(jié)距固定多排受熱面管子，垂直布置于水冷壁，管子從受熱面外部引入內部，通過上下聯(lián)箱相連，上下聯(lián)箱固定到水冷壁上，異型受熱面有單獨的水循環(huán)回路，能夠保證整體鍋爐的水循環(huán)安全。
[0009]4.本發(fā)明有效解決結構本身磨損問題，提高鍋爐效率。本發(fā)明在鍋爐整體布置時不改變鍋爐高度，不改變鍋爐爐膛截面增加鍋爐蒸發(fā)受熱面面積。本發(fā)明鍋爐受熱面結構彈性好利于清灰，傳熱面的傳熱系數(shù)大。本發(fā)明結構簡單、緊湊、焊接縫少，其單位換熱面積的金屬消耗量較小。本發(fā)明能夠在投入最小的金屬耗量的情況下獲得最大的受熱面收益。
[0010]在鍋爐運行中，該異墻水冷壁與普通水冷壁在壁溫上稍有差異。該密封裝置不但可以起到煙氣密封的作用，還可以吸收異墻水冷壁和鍋爐普通水冷壁在水平方向和豎直方向上因壁溫微小差異而引起的微小膨脹。在銷釘管組件和上下水冷壁集箱之間分別用不同的多根空間彎管連接。選用多根異型空間彎管，不但是結構上的需要，還可以在水冷屏與集箱等剛度較大的部件之間增加一道柔性連接，更有利于鍋爐的長期穩(wěn)定運行。因異墻水冷壁處在鍋爐爐膛以內，其受到爐膛內氣流的沖刷的同時，還受到強烈的輻射傳熱。為保證異墻水冷壁的水循環(huán)回路的安全，每一片異墻水冷壁都有自己單獨的水循環(huán)回路，管內工質質量流速經過詳細計算。在強度方面，首先計算出異墻水冷壁管的壁溫，根據壁溫和該溫度下的屈服極限計算出管子的壁厚，以此保證異墻水冷壁管在強度方面合格。由于異墻水冷壁突出布置在爐內，在獲得良好的傳熱效果的同時也會帶來很嚴重的磨損問題，磨損尤其發(fā)生在爐內穿墻處的水平段內。為解決該磨損問題，在爐膛內的水平段內采用了上下銷釘管組件，在鍋爐及異墻水冷壁安裝后，在上下銷釘管組件區(qū)域澆注耐磨耐火澆注料，在澆注料的完結區(qū)域平滑過渡，以防止過渡區(qū)域的磨損。
[0011]本發(fā)明使用中其溫度等于其工作壓力下的飽和溫度。這樣的布置可以使在不增加爐膛截面和鍋爐高的情況下，增加鍋爐的蒸發(fā)受熱面面積。
[0012]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的主視圖。圖中，I為上集箱、2為下集箱、3為上銷釘管組件、4為下銷釘管組件、5為密封裝置、6為管屏組件、7為固定裝置、8為上升管接頭、9為下降管接頭。
[0013]附圖2是附圖1的側剖視圖。
[0014]【具體實施方式】:
實施例1:
異墻水冷壁結構，其組成包括:異墻水冷壁結構，其組成包括:管屏組件6，所述的管屏組件的端部分別為上銷釘管組件3和下銷釘管組件4，在上銷釘管組件和下銷釘管組件穿墻處分別設有為保證爐膛內煙氣的密封不泄露的所述的密封裝置4，所述的兩個密封裝置分別與上集箱I和下集箱2連接，所述的上集箱和下集箱分別與上升管接頭8和下降管接頭9連接，所述的上集箱和下集箱裝有固定裝置7，所述的上集箱和下集箱分別固定在鍋爐水冷壁的外壁上，與所述的上集箱和下集箱相連接的分別是上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件，所述的上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件是安裝在爐內的水冷屏受熱面上。
[0015]實施例2:
異墻水冷壁的介質循環(huán)方法，鍋爐給水進入鍋筒內，在鍋筒內經過鍋內設備進行汽水分離后，鍋筒內的介質水經過下降管接頭以及與下降管相連的連接管進入異墻水冷壁下集箱，再依次經過下部銷釘管組件進入爐內異墻水冷屏；爐內異墻水冷壁管屏內的介質在爐內經過輻射及對流換熱后，介質向上流動依次經過上部銷釘管組件，上集箱以及上升管接頭引入到鍋筒內，整個異型管屏、上部銷釘管組件、上集箱、引出管、鍋筒、下降管、連接管、下集箱、下部銷釘管組件構成一個相對獨立的水循環(huán)回路；由于介質在爐內水冷屏和下降管中的密度不同，介質在兩管內完成自然循環(huán)。為保證鍋爐及異墻水冷壁的安全運行，對爐內水冷屏的壁溫、強度、以及介質質量流速都經過詳細嚴格的計算。
【權利要求】
1.一種異墻水冷壁結構，其組成包括:管屏組件，其特征是:所述的管屏組件的端部分別為上銷釘管組件和下銷釘管組件，在上銷釘管組件和下銷釘管組件穿墻處分別設有為保證爐膛內煙氣的密封不泄露的所述的密封裝置，所述的兩個密封裝置分別與上集箱和下集箱連接，所述的上集箱和下集箱分別與上升管接頭和下降管接頭連接，所述的上集箱和下集箱裝有固定裝置，所述的上集箱和下集箱分別固定在鍋爐水冷壁的外壁上，與所述的上集箱和下集箱相連接的分別是上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件，所述的上部銷釘管組件或者下部銷釘管組件是安裝在爐內的水冷屏受熱面上。
2.一種異墻水冷壁的介質循環(huán)方法，其特征是:鍋爐給水進入鍋筒內，在鍋筒內經過鍋內設備進行汽水分離后，鍋筒內的介質水經過下降管接頭以及與下降管相連的連接管進入異墻水冷壁下集箱，再依次經過下部銷釘管組件進入爐內異墻水冷屏；爐內異墻水冷壁管屏內的介質在爐內經過輻射及對流換熱后，介質向上流動依次經過上部銷釘管組件，上集箱以及上升管接頭引入到鍋筒內，整個異型管屏、上部銷釘管組件、上集箱、引出管、鍋筒、下降管、連接管、下集箱、下部銷釘管組件構成一個相對獨立的水循環(huán)回路；由于介質在爐內水冷屏和下降管中的密度不同，介質在兩管內完成自然循環(huán)。
【文檔編號】F23M5/08GK103453547SQ201310399443
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權日:2013年9月5日
【發(fā)明者】夏善友, 張殿軍, 王鳳君, 姜丘陵, 張曉東, 洪偉濱, 張偉 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責任公司