专利名称：多边形循环流化床锅炉炉膛的制作方法
技术领域：
本发明涉及循环流化床锅炉，特别是涉及一种循环流化床锅炉炉膛。
背景技术：
循环流化床锅炉炉膛通常由顶棚、布风板和侧壁围合而成，一般为膜式壁结构。膜式壁由水冷壁管10和管间的鳍片11构成(参见图2、3)。常规的循环流化床锅炉炉膛侧壁由四片膜式壁围合而成，分别被称作前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4；炉膛横截面一般为矩形(参见图1)，炉膛四角一般近似为直角，顶点为一根水冷壁管(参见图2)，或者两片膜式壁最外侧的水冷壁管之间以45°斜鳍片相连(参见图3)。
循环流化床锅炉炉膛中，大量的颗粒被流化、燃烧。被流化的颗粒不仅有向上的运动，还有大量颗粒在侧壁附近向下运动，这种贴壁流动的颗粒在炉膛四角处浓度较高。循环流化床炉膛下部为防磨区，包括炉膛四角在内的水冷壁管外均敷设了耐磨材料，颗粒不会直接磨损水冷壁管；但炉膛中上部水冷壁管直接暴露，因此炉膛四角的水冷壁管易被浓度较高的贴壁流动的颗粒磨损，严重时甚至会引起爆管。
为保护炉膛中上部四角的水冷壁管，中国实用新型专利ZL200520112390.8公开了一种用于循环流化床锅炉的防磨水冷壁，在炉膛四角敷设防磨柱，采取这种措施的循环流化床锅炉炉膛四角水冷壁管磨损大为减轻，但是敷设了耐磨材料的水冷壁管与其它水冷壁管的受热情况差别较大，导致流动的不均匀性和热负荷的不均匀性，如果在超临界循环流化床锅炉中采用，将给炉膛水动力设计带来很大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型循环流化床锅炉炉膛，可在保持水冷壁管热负荷均匀性的同时，减轻角部水冷壁管的磨损。
本发明的技术解决方案是多边形循环流化床锅炉炉膛，由顶棚、布风板和侧壁围合而成，侧壁中上部横截面为边数多于4的多边形，且每个内角均大于100°。
上述的侧壁中上部横截面为六边形；上述的侧壁包括相互平行的前墙1、后墙2，以及与前墙成120°角的左前侧墙31、右前侧墙41和与后墙成120°角的左后侧墙32、右后侧墙42。
上述的侧壁中上部横截面为八边形；上述的侧壁包括前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4，以及分别与这四壁成135°角的四片膜式壁13、14、23、24；上述与前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4成135°角的四片膜式壁13、14、23、24均由4～11根水冷壁管10及管间鳍片11构成。
本发明通过改变炉膛侧壁之间的角度，使之从90°增大到100°以上，使原本集中在炉膛四个直角处的颗粒分散到较大的角度范围内，颗粒浓度降低，从而减轻对炉膛角部水冷壁管的磨损。采用这种结构的循环流化床锅炉炉膛，炉膛角部的水冷壁管外不需敷设耐磨材料，受热情况与其它部位的水冷壁管基本相同，因此流动均匀性与热负荷均匀性良好，尤其适用于超临界循环流化床锅炉。
图1为常规循环流化床锅炉炉膛侧壁中上部横截面示意图。
图2和图3为两种常规循环流化床锅炉炉膛侧壁横截面角部局部示意图。
图4为本发明实施例1的多边形循环流化床锅炉炉膛侧壁中上部横截面示意图。
图5为本发明实施例1的多边形循环流化床锅炉炉膛侧壁中上部横截面角部局部示意图。
图6为本发明实施例2的多边形循环流化床锅炉炉膛侧壁中上部横截面示意图。
图7为本发明实施例3的多边形循环流化床锅炉炉膛侧壁中上部横截面示意图。
具体实施例方式
实施例1如图4和图5所示的多边形循环流化床锅炉炉膛，侧壁中上部横截面为矩形每个角均进行45°倒角所形成的八边形，每条边分别对应着一片膜式壁，炉膛侧壁即由这八片膜式壁围合而成，分别是前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4，以及分别与这四壁成135°角的四片膜式壁13、14、23、24。其中，与前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4成135°角的四片膜式壁13、14、23、24均由7根水冷壁管10及管间鳍片11构成，其中包括位于135°角顶点的两根水冷壁管，也即这7根水冷壁管中有两根是与相邻的两片膜式壁共用的。
根据炉膛的宽度和深度，膜式壁13、14、23、24可设计为由4～11根水冷壁管10及管间的鳍片11构成，水冷壁管数越多，膜式壁13、14、23、24附近的颗粒浓度越低，对炉膛角部的水冷壁管的磨损也越小。
当膜式壁13、14、23、24较窄时，比如由4根水冷壁管构成时，其水冷壁管下部可拉到前墙1、后墙2、左侧墙3、右侧墙4所在平面，使炉膛侧壁下部横截面呈四边形；当膜式壁13、14、23、24较宽时，比如由11根水冷壁管构成时，炉膛下部横截面可仍保持八边形。
实施例2如图6所示的多边形循环流化床锅炉炉膛，侧壁中上部横截面为六边形，各条边对应的分别是相互平行的前墙1、后墙2，以及与前墙成120°角的左前侧墙31、右前侧墙41和与后墙成120°角的左后侧墙32、右后侧墙42。左前侧墙31、右前侧墙41左右对称；左后侧墙32、右后侧墙42也左右对称。
采用这种炉膛时，炉膛烟气出口除按常规的设在后墙2上以外，还可以设在左后侧墙32或右后侧墙42上，与旋风分离器入口相连，有利于炉膛内流场的均匀性，并可减轻炉膛烟气出口两侧的水冷壁的磨损。
炉膛下部横截面仍可保持为六边形。
实施例3如图7所示的多边形循环流化床锅炉炉膛，用于炉膛前后墙1、2之间设有分隔屏5的循环流化床锅炉，侧壁中上部横截面为十四边形，相当于两个带倒角的矩形的组合，其中六边较长，其余八边较短，较短的八边对应的八片膜式壁均由4根水冷壁管及管间鳍片构成。这种结构不仅可减轻炉膛侧壁角部的磨损，还可减轻分隔屏5与炉膛前后墙1、2交接处所形成的交角处的磨损。
权利要求
1.一种多边形循环流化床锅炉炉膛，由顶棚、布风板和侧壁围合而成，其特征在于，侧壁中上部横截面为边数＞4的多边形，且每个内角均大于100°。
2.按权利要求1所述的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于，侧壁中上部横截面为六边形。
3.按权利要求2所述的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于，侧壁包括相互平行的前墙(1)、后墙(2)，以及与前墙成120°角的左前侧墙(31)、右前侧墙(41)和与后墙成120°角的左后侧墙(32)、右后侧墙(42)。
4.按权利要求1所述的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于，侧壁中上部横截面为八边形。
5.按权利要求4所述的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于，侧壁包括前墙(1)、后墙(2)、左侧墙(3)、右侧墙(4)，以及分别与这四壁成135°角的四片膜式壁(13、14、23、24)。
6.按权利要求5所述的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于，与前墙(1)、后墙(2)、左侧墙(3)、右侧墙(4)成135°角的四片膜式壁(13、14、23、24)均由4～11根水冷壁管(10)及管间鳍片(11)构成。
全文摘要
本发明一种多边形循环流化床锅炉炉膛，涉及流化床锅炉技术，由顶棚、布风板和侧壁围合而成，侧壁中上部横截面为边数多于4的多边形，且每个内角均大于100°；本发明通过改变炉膛侧壁之间的角度，使之从90°增大到100°以上，使原本集中在炉膛四个直角处的颗粒分散到较大的角度范围内，颗粒浓度降低，从而减轻磨损，同时保持良好的流动均匀性与热负荷均匀性，尤其适用于超临界循环流化床锅炉。
文档编号F22B31/00GK101067492SQ200710100249
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者吕清刚, 包绍麟, 高鸣, 孙运凯, 王东宇, 那永洁, 贠小银, 宋国良 申请人:中国科学院工程热物理研究所