一种具备缓冲功能的高压电力锅炉的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种电力锅炉，具体是一种具备缓冲功能的高压电力锅炉。


背景技术：

[0002]
高压电力锅炉在火电灵活性调峰、电能替代领域有广泛应用，得益于高电压、大容量、单位造价低、高电热转换效率等优良技术性能，其作为能量转换装置，在相关领域发挥着重要作用。高压电力锅炉的工作原理是用导电体给加有电解质的除盐水通高压电（6~25kv），使水体发热做功，利用闭式循环换热系统对外输出热能。因其电热转换效率高（99%以上）、容量大（mw以上级别）、系统承压运行等特点，闭式循环换热系统必须以较高的循环速率运行。另外，由于高压电力锅炉系统高度集成、布局紧凑，热力循环系统与高压供电系统在空间布置上深度融合，为保证系统本质安全，循环系统热力管道的布置工艺必须充分考虑管道内介质高速流动条件下的力学特性。
[0003]
由于高压电极锅炉工作电压较高，锅炉本体底部通过支撑绝缘子与大地进行隔离，以实现可靠的绝缘保护。同时，为便于锅炉本体安装的水平度、垂直度定位调整，以及绝缘子的检修、更换，锅炉本体底部支撑部件与支撑绝缘子不能采用焊接、螺栓连接等刚性连接工艺进行安装配合，支撑绝缘子顶部、底部两个配合面与上、下配合部件之间保持面接触，但无刚性连接。因此，应严格杜绝锅炉本体受到水平方向的推力扰动。
[0004]
现有高压电极锅炉进出口管道布置方式为直进直出式，即，锅炉进出口管道布置在同一方向上，且以长直管段形式与外部管道直接相连。
[0005]
锅炉进出口管道与循环系统管道在同一方向直连，当系统水体循环流动时，水体会在锅炉进口处对锅炉本体产生水平推力，在锅炉出口处对锅炉本体产生拉力，因锅炉底部绝缘子与底部支撑部件不存在刚性连接，锅炉稳定性受到严重影响，容易导致倾倒事故发生。


技术实现要素：

[0006]
实用新型目的：提供一种具备缓冲功能的高压电力锅炉，以解决现有技术存在的上述问题。
[0007]
技术方案：一种具备缓冲功能的高压电力锅炉，包括：
[0008]
保护壳体，安装在所述保护壳体内的锅炉炉体，以及设置在所述锅炉炉体两端的进水管道和出水管道；
[0009]
所述进水管道和出水管道为两组结构相同的缓冲单元，每组缓冲单元包括y轴向直管道，与所述y轴向直管道呈90
°
夹角且连通的x轴向直管道，以及与所述x轴向直管道呈45
°
夹角且连通的弯管道，将y轴向直管道与x轴向直管道设计为互呈90
°
放置，将x轴向直管道与弯管道设计为互呈45
°
，主要为了水源在经过90
°
和45
°
夹角流动过程中进行缓冲水流带来的推力、拉力，水流缓冲后与外部循环管路连接，管路中水体对管路的推力、拉力先作用于x轴向直管道、y轴向直管道和弯管道及弯头，将该三段管路及锅炉炉体作为一个整体
受力对象考虑，则该管道布置型式中，三段管路及弯头受到的水平方向作用力接近于力学矢量三角形的三边，合力最小，大幅减小水体对锅炉本体的力学扰动，提高锅炉本体的稳定性。
[0010]
在进一步实施例中，所述进水管道和出水管道的一端穿透所述保护壳体与外界接触；
[0011]
在进一步实施例中，所述y轴向直管道与x轴向直管道连接处和x轴向直管道与弯管道连接处均设有弯头，设计弯头进行对y轴向直管道、x轴向直管道和弯管道进行连接，可以使得y轴向直管道、x轴向直管道和弯管道的连接更加稳定。
[0012]
在进一步实施例中，所述y轴向直管道的端部设有前部膨胀节；所述x轴向直管道尾部设有尾部膨胀节，在y轴向直管道的端部设置前部膨胀节在x轴向直管道的尾部设置后端膨胀节，主要为了进行对管道刚性连接带来的力学冲击传导，并为水体热胀冷缩提供足够的膨胀补偿。
[0013]
在进一步实施例中，所述锅炉炉体的下方固定安装有若干组支架，所述支架的下方设有锅炉底部绝缘子；所述锅炉底部绝缘子的一端固定安装在保护壳体底部。
[0014]
有益效果：本实用新型公开了一种具备缓冲功能的高压电力锅炉，本实用新型将电力锅炉的进出水管道设计为x轴向直管道、y轴向直管道和弯管道，经45
°
、90
°
两处夹角缓冲后与外部循环管路连接，管路中水体对管路的推力、拉力先作用于x轴向直管道、y轴向直管道和弯管道及弯头，将该三段管路及锅炉炉体作为一个整体受力对象考虑，则该管道布置型式中，三段管路及弯头受到的水平方向作用力接近于力学矢量三角形的三边，合力最小，大幅减小水体对锅炉本体的力学扰动，提高锅炉本体的稳定性，同时在y轴向直管道的端部设置前部膨胀节在x轴向直管道的尾部设置后端膨胀节，进行对管道刚性连接带来的力学冲击传导，并为水体热胀冷缩提供足够的膨胀补偿。
附图说明
[0015]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]
图2是本实用新型的俯视示意图。
[0017]
图3是本实用新型的水流方向示意图。
[0018]
图4是传统电力锅炉管道及水流方向示意图。
[0019]
图5是本实用新型的锅炉底部绝缘子剖面图。
[0020]
附图标记为： x轴向直管道1、y轴向直管道2、尾部膨胀节3、前部膨胀节4、弯头5、锅炉底部绝缘子6。
具体实施方式
[0021]
经过申请人的研究分析，出现这一问题（现有电力锅炉容易发生倾倒事故）的原因在于，锅炉进出口管道与循环系统管道在同一方向直连，当系统水体循环流动时，水体会在锅炉进口处对锅炉本体产生水平推力，在锅炉出口处对锅炉本体产生拉力，因锅炉底部绝缘子与底部支撑部件不存在刚性连接，锅炉稳定性受到严重影响，容易导致倾倒事故发生，本实用新型将电力锅炉的进出水管道设计为x轴向直管道、y轴向直管道和弯管道，经45
°
、90
°
两处夹角缓冲后与外部循环管路连接，管路中水体对管路的推力、拉力先作用于x轴向
直管道、y轴向直管道和弯管道及弯头，将该三段管路及锅炉炉体作为一个整体受力对象考虑，则该管道布置型式中，三段管路及弯头受到的水平方向作用力接近于力学矢量三角形的三边，合力最小，大幅减小水体对锅炉本体的力学扰动，提高锅炉本体的稳定性，同时在y轴向直管道的端部设置前部膨胀节在x轴向直管道的尾部设置后端膨胀节，进行对管道刚性连接带来的力学冲击传导，并为水体热胀冷缩提供足够的膨胀补偿。
[0022]
一种具备缓冲功能的高压电力锅炉，包括：x轴向直管道1、y轴向直管道2、尾部膨胀节3、前部膨胀节4、弯头5、锅炉底部绝缘子6。
[0023]
其中，所述锅炉炉体安装在所述保护壳体内部，所述进水管道和出水管道设置在所述锅炉炉体的两端；
[0024]
所述进水管道和出水管道为两组结构相同的缓冲单元，每组缓冲单元包括y轴向直管道2，与所述y轴向直管道2呈90
°
夹角且连通的x轴向直管道1，以及与所述x轴向直管道1呈45
°
夹角且连通的弯管道，将y轴向直管道2与x轴向直管道1设计为互呈90
°
放置，将x轴向直管道1与弯管道设计为互呈45
°
，主要为了水源在经过90
°
和45
°
夹角流动过程中进行缓冲水流带来的推力、拉力，水流缓冲后与外部循环管路连接，管路中水体对管路的推力、拉力先作用于x轴向直管道1、y轴向直管道2和弯管道及弯头5，将该三段管路及锅炉炉体作为一个整体受力对象考虑，则该管道布置型式中，三段管路及弯头5受到的水平方向作用力接近于力学矢量三角形的三边，合力最小，大幅减小水体对锅炉本体的力学扰动，提高锅炉本体的稳定性。
[0025]
所述进水管道和出水管道的一端穿透所述保护壳体与外界接触；
[0026]
所述y轴向直管道2与x轴向直管道1连接处和x轴向直管道1与弯管道连接处均设有弯头5，设计弯头5进行对y轴向直管道2、x轴向直管道1和弯管道进行连接，可以使得y轴向直管道2、x轴向直管道1和弯管道的连接更加稳定。
[0027]
所述y轴向直管道2的端部设有前部膨胀节4；所述x轴向直管道1尾部设有尾部膨胀节3，在y轴向直管道2的端部设置前部膨胀节4在x轴向直管道1的尾部设置后端膨胀节，主要为了进行对管道刚性连接带来的力学冲击传导，并为水体热胀冷缩提供足够的膨胀补偿。
[0028]
所述锅炉炉体的下方固定安装有若干组支架，所述支架的下方设有锅炉底部绝缘子6；所述锅炉底部绝缘子6的一端固定安装在保护壳体底部。
[0029]
工作原理说明：当外部循环系统中的水流进入进水管道和出水管道后，此时水流经过x轴向直管道1、y轴向直管道2和弯管道进行流动，在经过90
°
和45
°
夹角流动过程中进行缓冲水流带来的推力、拉力，水流缓冲后与外部循环管路连接，管路中水体对管路的推力、拉力先作用于x轴向直管道1、y轴向直管道2和弯管道及弯头5，将该三段管路及锅炉炉体作为一个整体受力对象考虑，则该管道布置型式中，三段管路及弯头5受到的水平方向作用力接近于力学矢量三角形的三边，合力最小，大幅减小水体对锅炉本体的力学扰动，提高锅炉本体的稳定性，同时在y轴向直管道2的端部设置前部膨胀节4在x轴向直管道1的尾部设置后端膨胀节，进行对管道刚性连接带来的力学冲击传导，并为水体热胀冷缩提供足够的膨胀补偿。
[0030]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技
术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。