屏式再热器以及循环流化床锅炉的制作方法

本实用新型涉及循环流化床锅炉领域，具体地，涉及一种屏式再热器以及循环流化床锅炉。

背景技术：

循环流化床锅炉技术是十几年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃烧技术，与煤粉炉相比具有燃料适用性广、高效脱硫、负荷调节范围大、污染物排放低、易于实现灰渣综合利用等优点。

在现有的循环流化床锅炉例如两台发电量为135MW的机组(2×135MW)且型号为UG-480/13.7-M的循环流化床锅炉中，包括悬吊在全膜式炉膛中的L型屏式再热器、屏式过热器、水冷屏及M型回料器等，屏式再热器能够把做过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定压力、温度，从而进一步到中压缸做功提高电厂循环的热效率。由于屏式再热器未设旁路，循环流化床锅炉运行后，屏式再热器变形严重、晶间裂纹不断，从而无法执行正常检修工作，同时不利于循环流化床锅炉运行调整以及机组长时间运行。

在现有技术中，采用了将炉膛内的屏式再热器的数量由6片改为4片，增大单管尺寸(例如单管由∮51改为∮60)以及单管由SA213-TP304不锈钢管改为SA213-TP347H不锈钢管等措施提高屏式再热器的抗变形能力，但是循环流化床锅炉运行后变形依然严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种屏式再热器，该屏式再热器在循环流化床锅炉运行时基本不变形。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种屏式再热器，包括多个并排的单管和散热片，所述散热片连接所述多个并排的单管形成管屏，所述管屏的两端分别为入口和出口并包括位于炉膛内且靠近炉膛中心的中心区域，所述屏式再热器还包括隔热单元，所述隔热单元包括包覆在位于所述中心区域中的所述单管的外部的第一隔热层。

优选地，所述隔热单元整体包覆在所述单管的外部。

优选地，所述中心区域包括1～6个所述单管。

优选地，所述隔热单元包括第二隔热层，所述第二隔热层包覆在所述中心区域以外的所述单管的外部。

优选地，所述第二隔热层的敷设高度比所述第一隔热层的高度低1-6m。

优选地，所述屏式再热器包括位于所述第一隔热层和/或所述第二隔热层中的加强体，所述加强体固定在所述散热片上。

优选地，所述加强体呈网格体，所述网格体设置为三维网格结构。

优选地，在所述第一隔热层和所述单管之间、在所述第二隔热层和所述单管之间、在所述第一隔热层和所述加强体之间以及在所述第二隔热层和所述加强体之间的至少一处设置有用于减小膨胀差的过渡层。

优选地，所述第一隔热层朝向所述出口的端面和/或所述第二隔热层朝向所述出口的端面设置有用于积存落下的炉灰的凹陷部。

本实用新型还提供了一种循环流化床锅炉，包括由炉膛壁围合形成的所述炉膛，所述循环流化床锅炉还包括本实用新型提供的屏式再热器，其中，所述屏式再热器悬挂在所述炉膛中，所述入口和出口均位于所述炉膛壁的外部。

通过上述技术方案，在位于所述炉膛内且靠近所述炉膛中心的至少一个所述单管的外部包覆所述隔热单元，降低了位于所述炉膛中的不同区域内的所述单管之间的温度差，大大提高了所述屏式再热器的抗变形能力，同时由于所述屏式再热器基本不再变形，便于平时的检修作业，并且加大了循环流化床锅炉的运行周期以及提高了安全性能。

由于循环流化床锅炉包括了本实用新型提供的屏式再热器，在循环流化床锅炉运行期间，降低了所述屏式再热器中靠近所述炉膛中心的所述单管的温度，同时降低了位于所述炉膛中不同区域中的所述单管之间的温度差，由于所述屏式再热器的抗变形能力得到了有效的提高，相应地也大大提高了循环流化床锅炉的运行周期以及使用寿命，同时降低了维修成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型优选实施方式提供的屏式再热器的整体结构示意图；

图2是根据本实用新型优选实施方式提供的屏式再热器的所述管屏的局部放大示意图；

图3是根据本实用新型优选实施方式提供的屏式再热器的所述中心区域的俯视结构示意图；

图4是根据本实用新型优选实施方式提供的屏式再热器的侧视结构示意图。

附图标记说明

10 管屏 131 第一隔热层

100 单管 14 炉膛

101 散热片 140 炉膛中心

11 入口 15 加强体

12 出口 17 凹陷部

13 隔热单元 18 炉膛壁

130 第二隔热层

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种屏式再热器，如图1、图2和图3中所示，该屏式再热器包括多个并排的单管100和散热片101，散热片101连接多个并排的单管100形成管屏10，管屏10的两端分别为入口11和出口12并包括位于炉膛14内且靠近炉膛中心140的中心区域，所述屏式再热器还包括隔热单元13，隔热单元13包括包覆在位于所述中心区域中的单管100的外部的第一隔热层131。由于在位于所述中心区域中的单管100的外部包覆有第一隔热层131，降低了靠近炉膛中心140的单管100受热温度，减小了所述屏式再热器中的位于不同区域的单管100之间的温度差，从而大大减少了所述屏式再热器的变形，提高了屏式再热器的使用寿命以及安全性能，并且由于所述屏式再热器基本无变形，因此便于平时的检修作业。尤其是将本实用新型提供的屏式再热器悬挂在循环流化床锅炉中长期运行后，例如运行180天后，本实用新型提供的屏式再热器基本不变形，而在相同条件下，将常规的屏式再热器悬挂在循环流化床锅炉中运行180天后，常规的屏式再热器变形严重，导致无法进行正常的检修作业。

在上述实施方式中，散热片101可以为鳍片。另外，散热片101可沿单管100的轴线方向延伸且相邻的两个散热片101相互连接。

优选地，隔热单元13可整体包覆在单管100的外部，由于采用整体包覆的方式，不仅便于施工，而且能够提高隔热单元13的整体强度以及整个屏式再热器的抗变形能力，此外，还使得隔热单元13不易于串风，相应的提高了隔热单元13的耐磨损性能。

为了兼顾降低位于靠近炉膛中心140的单管100的温度以及进一步有效降低单管100之间的温度差，尤其位于所述中心区域中的单管100与位于所述中心区域以外的单管100之间的温度差，第一隔热层131包覆的单管100的个数可为1～6个，也就是说所述中心区域包括1～6个单管100。特别的，所述中心区域包括4个单管100。

另外，还可第二隔热层130，第二隔热层130包覆在所述中心区域以外的单管100的外部。由于设置了第二隔热层130，能够有效降低位于炉膛14中的单管100的温度，防止其长期处于高温下快速老化，并且还能够提高整个屏式再热器的抗变形能力，使得该屏式再热器得到更好的保护。

在具体设置第一隔热层131和第二隔热层130的时候，优选使得第二隔热层130的敷设高度比第一隔热层131的高度低1-6m，特别地，第二隔热层130的敷设高度比第一隔热层131的高度低3m。采用上述方式使得第一隔热层131和第二隔热层130之间存在高度差，能够有效降低靠近炉膛中心140的单管100的温度，且更加有利于使得位于炉膛14内的不同区域的单管100之间的温度相接近。

在上述实施方式中，可根据实际情况选用第一隔热层131和第二隔热层130的材料，其中对浇筑在单管100的外部的浇注料并没有特别的限制，只要能够起到耐磨、隔热作用即可，例如可选用耐火耐磨材料。在制备浇筑料的过程中，所选用的水的温度需根据材料及环境温度进行控制，浇注料的黏度保证施工成型要求即可。另外，浇筑在单管100的外部的建筑料，也就是包覆在单管100的外部的第一隔热层131和第二隔热层130的厚度优选为5～10mm，进一步优选地，厚度为7mm。

为了能够使得第一隔热层131和第二隔热层130更加牢固的包覆在单管100的外部，还可设置加强体15，加强体15固定在散热片101上，且位于第一隔热层131和/或第二隔热层130中。

优选地，加强体15呈网格体，所述网格体设置为三维网格结构，其中网格体中的网格的尺寸可根据实际需求进行设置，例如网格的尺寸为长6mm，宽6mm。在实际应用的过程中，该网格体可通过以下方式获得：在散热片101上焊接并排并列且呈V型的抓钉，每一个抓钉均垂直于散热片101，V型的抓钉还可在三维空间内根据实际需求进行扩展，然后选用耐热钢筋焊接在抓钉远离散热片101的一端处，从而形成网格体。需要提到的是，抓钉最好能够焊接在散热片101上，尽量避免焊接在单管100上以免损伤单管100。

由于第一隔热层131和第二隔热层130与单管100在相同的温度下存在较大的膨胀差，因此，还可在第一隔热层131和单管100之间、在第二隔热层130和单管100之间、在第一隔热层131和加强体15之间以及在第二隔热层130和加强体15之间的至少一处设置有用于减小膨胀差的过渡层。其中，所述过渡层可由沥青形成，所述过渡层厚度优选1～1.5mm。

由于在炉膛14中会不停的落下的炉灰，从而造成对第一隔热层131和第二隔热层130的磨损，如图4中所示，可在第一隔热层131朝向所述出口12的端面和/或第二隔热层130朝向出口12的端面设置有用于积存落下的炉料的凹陷部17。由于在凹陷部17中能够积存落下的炉灰，当炉灰填满凹陷部17后，继续下落的炉灰可直接作用在已积存的炉灰上，从而起到一定缓冲作用，尤其是减少了炉灰对第一隔热层131和第二隔热层130端面的磨损。为了便于施工以及降低成本，在实际应用中，可将第一隔热层131和第二隔热层130的端面设置为倾斜状，使得端面与单管100的轴线之间呈一定的夹角(该夹角记为α)，其中α可为30°。

本实用新型还提供了一种循环流化床锅炉，包括由炉膛壁18围合形成的炉膛14，所述循环流化床锅炉还包括上述屏式再热器，其中，所述屏式再热器悬挂在炉膛14中，入口11和出口12均位于炉膛壁18的外部。由于循环流化床锅炉包括了上述屏式再热器，使得循环流化床锅炉在运行期间，降低屏式再热器中靠近炉膛中心140的单管100的温度，同时降低了位于炉膛14中不同区域中的单管100之间的温度差，有效提高了所述屏式再热器的抗变形能力，相应地大大提高了循环流化床锅炉的运行周期以及使用寿命，同时降低了维修成本。

还需要指出的是，在实际应用中，在入口11和出口12处分别设置有入口集箱和出口集箱，为了降低屏式再热器变形，可在位于所述入口集箱的管排外圈管口安装节流圈来均化介质流量。

为了进一步说明本实用新型提供的屏式再热器的效果，下面给出对比结果。

将本实用新型提供的屏式再热器(记为屏再1)和常规的屏式再热器(记为屏再1*)均进行下述试验：

选取屏式再热器8片，每一片屏式再热器包括36根单管，每4片为一组，分别悬挂在两台发电量为135MW的机组且型号为UG-480/13.7-M的循环流化床锅炉中。然后启动循环流化床锅炉，连续运行8天。其中，常规的屏式再热器是指其上未设置所述隔热单元，更具体地讲，是指未将浇注料浇筑在所述单管的外部。

8天后，在100MW相同的工况下以及在减温水流量均为5.82T/h的条件下，选取对应机组中且位于循环流化床锅炉中的位置相对应的屏再1和屏再1*中的部分单管的壁温度进行测试，结果如下表1和表2中所示：

表1

表2

注：在上述表1和表2中，从靠近炉膛中心的单管开始记录单管的根数，第2片和第3片相比以第1片和第2片更靠近炉膛中心。

从上述表1和表2中的数据可以得知，相比起屏再1*，在屏再1中，单管的壁温均呈下降趋势，各片的屏再1的第一根单管的平均壁温下降了54.15℃，其中第二片屏再1的第一根单管的壁温下降了66.79℃，最为明显，则第五根单管的壁温下降了49.38℃，第三片屏再1的第一根单管和第五根单管的壁温则相应的下降了50.8℃、70.57℃，温度下降趋势也较为明显，同时，相比起第二片屏再1*中第一与第五根单管之间的壁温，第二片屏再1中第一与第五根单管之间的壁温差减小了17.41℃。

另外，通过检测还可以得知，平均每个机组中的4片屏再1的总受热面积为419.72㎡，而屏再1*的总受热面积为425㎡。

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简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。