一种汽冷管屏烟道及其支吊结构的制作方法

本发明涉及一种烟道结构，尤其是一种用于旋风分离器出口的汽冷管屏烟道及其支吊结构。

背景技术：

长期以来，循环流化床(cfb)锅炉中的旋风分离器出口烟道都是采用钢板+型钢+耐磨保温内衬材料组成的，不但重量大、施工困难，而且极易出现耐磨保温内衬材料脱落的情况。另外，此烟道仅起到连接作用，不能作为受热面吸热，浪费锅炉的布置空间和成本。经过申请人的仔细研究后，申请人提出了汽冷管屏烟道理念，将原来的钢板烟道改为汽冷管屏烟道，从而大大降低烟道重量和内衬施工难度，同时，将原来不能吸热的钢板烟道改为能吸热的管屏烟道，还能节约锅炉的布置空间和成本。但是，采用汽冷管屏烟道时，会遇到一些技术困难，如：当锅炉运行时，管屏烟道将受热膨胀，管屏烟道在面外的刚度也较弱；又如：对管屏烟道的支吊问题：当管屏烟道运行时，管内为高温高压蒸汽，烟道内为高温烟气，高温烟气里携带有大量的细灰粒，锅炉在低负荷运行时，烟道内容易积灰；为了避免烟气里的灰粒对管屏的磨损，在管屏烟道内壁需要敷设耐磨浇注料，积灰和耐磨浇注料的敷设，都大大增加了汽冷管屏烟道的荷载，并且积灰荷载也是一个逐步增加变化的荷载，这会大大增加汽冷管屏烟道支吊的设计难度。所以，对于汽冷管屏烟道来说，在对其进行结构设计时，怎样既能解决汽冷管屏烟道的热膨胀问题和管屏烟道的面外刚度问题，又能解决汽冷管屏烟道的支吊问题，是确保汽冷管屏烟道成功使用的关键。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽冷管屏烟道及其支吊结构，该汽冷管屏烟道解决了汽冷管屏烟道的热膨胀问题和管屏烟道的面外刚度问题，从而使汽冷管屏烟道运用在锅炉中变成现实，大大降低了烟道重量和内衬施工难度，同时，汽冷管屏烟道还能作为受热面进行吸热，从而节约锅炉的布置空间和成本。另外，本发明的烟道支吊结构也有效地解决了汽冷管屏烟道支吊难的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽冷管屏烟道，包括由蒸汽管和鳍片焊接而成的管屏烟道，沿着所述管屏烟道的轴线于管屏烟道四周均布置有至少一条垂直于管屏烟道轴线的刚性梁，所述的各刚性梁与管屏烟道滑动连接，管屏烟道四周角部与刚性梁之间为铰接结构。

进一步地，所述的刚性梁通过固定在管屏烟道上的耳板和与所述耳板滑动连接的连接件与管屏烟道滑动连接，耳板和与其滑动连接的连接件均为沿着刚性梁的长度方向间隔均匀布置，且靠近刚性梁两端的连接件与管屏烟道四周角部之间具有一定的距离。

进一步地，所述管屏烟道四周角部通过铰链装置与刚性梁相互铰接。

进一步地，所述管屏烟道的内壁上敷设有一层耐磨浇注料。

进一步地，在刚性梁和管屏烟道之间的各连接件的间隙中均设置有保温材料。

本发明还涉及一种用于汽冷管屏烟道的支吊结构，所述管屏烟道的形状为长方体形，布置于管屏烟道底部的所有刚性梁（即底部刚性梁）均向其两端延伸一定距离，底部刚性梁的两端分别设有一个吊耳，底部刚性梁通过其两端的吊耳和刚性吊杆与固定在锅炉顶部的顶板梁相连。

进一步地，布置于管屏烟道顶部的所有刚性梁（即顶部刚性梁）的两端均设有一个吊耳，顶部刚性梁通过其两端的吊耳和恒力吊杆与所述的顶板梁相连。

进一步地，所述管屏烟道两侧面的顶部分别预设有块数与布置于管屏烟道两侧面上的刚性梁（即侧面刚性梁）根数相同的连接钢板，所述的每块连接钢板上均设有一块吊板，布置于管屏烟道两侧面上的各侧面刚性梁均通过焊接与各自对应的吊板相连，各吊板通过恒力吊杆与所述的顶板梁相连。

本发明的有益效果是：本发明的汽冷管屏烟道通过在管屏烟道3四周布置刚性梁17，从而提高了管屏烟道3的面外刚度和防爆能力；通过将刚性梁17与管屏烟道3设置为滑动连接和靠近刚性梁17两端的连接件与管屏烟道的角部之间具有一定的距离以及将管屏烟道3的四周角部与刚性梁17相铰接，能充分保证管屏烟道3受热自由膨胀而不受到限制，有效地解决了管屏烟道3受热发生膨胀的技术问题；同时，通过向蒸汽管1内通入蒸汽可以使管屏烟道3作为受热面对烟道内的高温烟气进行吸热，从而节约锅炉的布置空间和成本；另外，通过将汽冷管屏烟道3用作锅炉的旋风分离器出口烟道，可以大大降低烟道的重量和内衬浇注料施工难度，从而利于后续对管屏烟道3的支吊。本发明的烟道支吊结构通过在管屏烟道3底部采用刚吊结构、在管屏烟道3两侧和顶部采用恒吊结构，有效地解决了汽冷管屏烟道的支吊问题和受热自由膨胀方向的统一性问题，从而使整个管屏烟道的整体结构变得更加稳定、支吊更加安全可靠。

附图说明

图1是本发明的汽冷管屏烟道及其支吊结构的正视图。

图2是图1中a处的局部放大图。

图3是刚性梁通过耳板和连接件与管屏滑动连接的结构示意图。

图中标记为：1-蒸汽管，2-鳍片，3-管屏烟道，4-耳板，5-连接件，6-铰链装置，7-耐磨浇注料，8-保温材料，9-底部刚性梁，10-吊耳，11-刚性吊杆，12-顶梁板，13-顶部刚性梁，14-恒力吊杆，15-侧面刚性梁，16-吊板，17-刚性梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3所示，本发明的汽冷管屏烟道包括由蒸汽管1和鳍片2焊接而成的矩形管屏烟道3，沿着所述管屏烟道3的轴线于管屏烟道3的两个侧面和顶、底面上均布置有至少一条垂直于管屏烟道3轴线的刚性梁17，每个面上的刚性梁17之间均间隔均匀的距离分布，布置在管屏烟道33四周的所有刚性梁17均通过固定在管屏烟道3上的若干个耳板4和与所述耳板4滑动连接的连接件5与管屏烟道3滑动连接，耳板4和与其滑动连接的连接件5均为沿着刚性梁17的长度方向间隔均匀布置，且靠近刚性梁17两端的连接件5与管屏烟道3的角部之间具有一定的距离，所述管屏烟道3的四周角部通过铰链装置6与刚性梁相互铰接。通过在管屏烟道3四周布置刚性梁17，提高了管屏烟道3的面外刚度和防爆能力；通过将刚性梁17与管屏烟道3设置为滑动连接和靠近刚性梁17两端的连接件与管屏烟道的角部之间具有一定的距离以及将管屏烟道3的四周角部与刚性梁17相铰接，能充分保证管屏烟道3受热自由膨胀而不受到限制，有效地解决了管屏烟道3受热发生膨胀的技术问题；同时，通过向蒸汽管1内通入蒸汽可以使管屏烟道3作为受热面对烟道内的高温烟气进行吸热，从而节约锅炉的布置空间和成本；另外，通过将管屏烟道3用作锅炉的旋风分离器出口烟道，可以大大降低烟道的重量和内衬浇注料施工难度，从而利于后续对管屏烟道3的支吊。

为了避免管屏烟道3内的高温烟气携带的灰粒对管屏烟道3的磨损，在管屏烟道3的内壁上仅敷设有一层厚度较薄的耐磨浇注料7，可以减轻整个烟道重量。

为了使管屏烟道3具有一定的保温性能，刚性梁17在锅炉运行时，温度为常温冷态，在刚性梁17和管屏烟道3之间的各连接件5的间隙中均设置有保温材料8。

本发明还涉及一种用于汽冷管屏烟道的支吊结构，布置于管屏烟道3底部的所有刚性梁17（即底部刚性梁9）均向其两端延伸一定的距离，然后在所述的底部刚性梁9的两端分别设有一个吊耳10，底部刚性梁9通过其两端的吊耳10和刚性吊杆11与固定在锅炉顶部的顶板梁12相连。由于管屏烟道3底部除了受到管屏自重、刚性梁17重量和烟道内的耐磨浇注料7重量外，还会承受重量变化较大的积灰载荷，所以在管屏烟道3的底部需要使用刚性吊杆11来对其进行支吊。

布置于管屏烟道3顶部的所有刚性梁17（即顶部刚性梁13）的两端均设有一个吊耳10，顶部刚性梁13通过其两端的吊耳10和恒力吊杆14与所述的顶板梁12相连。由于管屏烟道3顶部除受到管屏自重、刚性梁17重量和烟道内的耐磨浇注料7重量外，不会承受其它外在载荷，同时，考虑到整个管屏烟道3受热膨胀的统一性，所以在管屏烟道3的顶部只需使用恒力吊杆14来对其进行支吊即可。

所述管屏烟道3两侧面的顶部分别预设有块数与布置于管屏烟道3两侧面上的刚性梁17（即侧面刚性梁15）根数相同的连接钢板，所述的每块连接钢板上均设有一块吊板16，布置于管屏烟道3两侧面上的各侧面刚性梁15均通过焊接与各自对应的吊板16相连，各吊板16通过恒力吊杆14与所述的顶板梁12相连。在管屏烟道3侧面，由于管屏烟道3的面外刚度较弱，承受面外弯距的能力差，所以在管屏烟道3两侧面的顶部预设连接钢板和吊板16，并将侧面刚性梁15焊接在吊板16上，同样，考虑到整个管屏烟道3受热膨胀的统一性，所以采用恒力吊杆14来承受侧面管屏的载荷。

通过在管屏烟道3底部采用刚吊结构、而在管屏烟道3两侧和顶部采用恒吊结构，有效地解决了汽冷管屏烟道的支吊问题和受热自由膨胀方向的统一性问题，从而使整个管屏烟道的整体结构变得更加稳定、支吊更加安全可靠。