专利名称：直流锅炉水冷壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及直流锅炉的水冷壁(受热蒸发面)，特别是一种直流锅炉水冷 壁的受热面回路结构。
背景技术：
在直流锅炉中水顺序通过省煤器、蒸发受热面(水冷壁)、过热器并全部变
为过热蒸汽。现有的直流锅炉水冷壁结构形式如图l和图2所示，其中图l表 示水冷壁的管路连接关系，图2表示水冷壁的管路的布置结构。水冷壁包括下 部螺旋水冷壁、上部前、侧墙水冷壁和上部后墙水冷壁，其中上部后墙水冷壁 吊挂管直接从水冷壁入口集箱1引入，经由下部螺旋水冷壁3a、上部垂直吊挂 管3b及出口连接管24进入到水冷壁出口混合集箱25，此种结构有利于吊挂管 承载和疏水，但是此回路的不同管子中间未经过混合或压力平衡，偏差大，为 了使上部吊挂管3b得到足够的冷却，此回路下部3a的质量流速将比其余下部 螺旋水冷壁管明显要高，造成下部水冷壁高热负荷区的水冷壁管间的汽温和壁 温偏差都加大，削弱了下部采用螺旋水冷壁汽温和壁温都较为均匀的优势；为 了尽量减少其对于螺4t水冷壁管2的不利影响，吊挂管3b管子才艮数不能多， 单根吊挂管的承载大，管子壁厚偏厚，加大了吊挂管的壁厚热阻，壁温偏高， 限制了吊挂管材料选用。
图l和图2中所示的水冷壁结构形式，除了 3a外，前、侧及后墙水冷壁 设置了中间混合集箱6，由于从中间混合集箱6引入水平烟道底部出口集箱过 程中会出现如图2所示的管路90这一高度差较大的未受热段，所以上部前、 侧墙水冷壁需要采用较高的质量流速，以防止上部水冷壁(尤其水包墙)在低负荷时出现停滞，这种结构导致上部水冷壁的压降偏高，蒸汽侧的汽温偏差也
偏大。并且，该种水冷壁结构的中间过渡^敬的连^^妾管管系(如图3所示)和相 关吊挂装置都较为复杂，制造和安装成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种螺旋水冷壁管间温差 小且结构简洁的直流锅炉水冷壁。 本发明的技术方案是
一种直流锅炉水冷壁，包括下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁，其特征在 于下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁之间直接由一次中间过渡混合集箱进行 过渡。
本发明的附加技术方案如下
优选地，所述上部垂直水冷壁包括前墙水冷壁，两侧墙水冷壁和后墙水冷 壁，前墙水冷壁通过前墙中间过渡混合集箱与下部螺;旋水冷壁过渡，两侧墙水 冷壁通过两侧墙中间过渡混合集箱与下部螺旋水冷壁过渡，后墙水冷壁通过后 墙中间过渡混合集箱与下部螺旋水冷壁过渡，前墙中间过渡混合集箱、两侧墙 中间过渡混合集箱和后墙中间过渡混合集箱之间由压力平衡连接管连通。
优选地，所述直流锅炉水冷壁还包括水冷壁出口混合集箱，上部垂直水冷 壁通过管路系统连通至水冷壁出口混合集箱。
优选地，前墙水冷壁经由前墙出口集箱和前墙出口连接管引入水冷壁出口 混合集箱，两侧墙水冷壁经由两侧墙出口集箱和两侧墙出口连接管引入水冷壁 出口混合集箱。
优选地，所述的后墙水冷壁包括后墙折焰角水冷壁和水平烟道底包墙水冷 壁；后墙中间过渡集箱、后墙折焰角水冷壁、水平烟道底包墙水冷壁和水平烟 道底部出口集箱依次连通，然后水平烟道底部出口集箱分为下面两路管路分支 导入水冷壁出口集箱第一分支包括与水平烟道底部出口集箱依次连通的连接 管、后墙吊挂管入口集箱、后墙吊挂管、吊挂管出口集箱，由吊挂管出口连接管引入水冷壁出口混合集箱；第二分支包括与水平烟道底部出口集箱依次连通 的侧水包墙引入连接管、侧水包墙入口集箱、侧水包墙、侧水包墙出口集箱， 由侧水包墙出口连接管引入水冷壁出口混合集箱。
优选地，中间过渡混合集箱位于折焰角下方，下部螺旋水冷壁的所有管路 都绕炉膛l圈以上。
优选地，后墙折焰角水冷壁下部经由吊杆固定在后墙吊挂管入口集箱上。
本发明的有益效果是
本发明采用的水冷壁结构形式简单，中间过渡段不带引入和S1出连接管， 下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁之间由一次中间过渡混合集箱进行过渡，中 间过渡段结构吊挂装置也大为简化，制造和安装成本低。
各墙面的过渡混合集箱之间由中间压力平衡连接管连通起到压力平衡作用。
本发明采用的水冷壁结构形式，下部水冷壁的所有管子都绕炉膛1圈以上， 所经过路径和吸热情况都很相似，流量分配更为均匀，所以螺旋水冷壁出口温 差小，降-f氐螺旋水冷壁区域内的管间热应力。
本发明采用的水冷壁结构形式，上部侧水包墙从底包墙出口集箱引入，取 消了图2中管路90这一高度差很大的未受热段，本发明水冷壁结构形式采用 图5中管路16这一高度差很小的连接管代替，其所占的静压差比重极小，避 免了侧水包墙出现停滞的可能性，所以上部水冷壁不需要采用很高的质量流 速，管子壁厚可减薄，有效地降低了上部垂直水冷壁的压降，而管内质量流速 的降低使得蒸汽側的汽温偏差减小，壁厚热阻的降低也弥补了质量流速下降内 壁换热系数的减弱。
本发明采用的水冷壁结构形式，后墙吊挂管的管子根数更为灵活，可以增 加管子根数以减轻单根承载重量，单根吊挂管的壁厚和相应热阻也降低，管子 选材灵活。
6本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图l是现有锅炉水冷壁结构形式连接关系示意图。 图2是图1所示水冷壁结构形式布置示意图。
图3是图l所示现有锅炉水冷壁中下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁过渡 段的管路连接示意图。
图4是本发明实施例的直流锅炉水冷壁结构形式连接关系示意图。 图5是图4所示直流锅炉水冷壁结构形式布置示意图。 图6是本实施例的过渡段立体图。
图7是图4所示直流锅炉水冷壁后墙水冷壁部分吊挂结构示意图。
具体实施例方式
本发明的具体实施例， 一种直流锅炉水冷壁，采用图4和图5所示的水冷 壁结构形式，包括下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁，下部螺旋水冷壁和上部 垂直水冷壁之间直接由一次中间过渡混合集箱进行过渡。其中下部螺旋水冷 壁入口集箱1的全部工质进入下部螺旋水冷壁管2均匀吸热后，进入中间过渡 混合集箱4a 4d,为了平衡各中间过渡混合集箱之间的压力，中间过渡混合集 箱4a 4d之间由中间平衡管3连通，本实施例的立体结构如图6所示。
在上述实施例的基础上，优选地，经由各墙面中间过渡混合集箱4a~4d的 工质在上部水冷壁经由两条流动途径进入水冷壁出口集箱
第一条途径前侧墙中间过渡混合集箱4a~4c的工质分别经由上部垂直水 冷壁前侧墙5a~5c、前侧墙出口集箱6a~6c及前側墙出口连接管7进入水冷壁 出口混合集箱21;
第二条途径后墙中间过渡集箱4d内工质全部引入后墙折焰角水冷壁8， 经由水平烟道底包墙水冷壁9后进入水平烟道底部出口集箱10，然后分为下面两路分支导入水冷壁出口集箱21:
第一分支是绝大部分后墙工质通过位于水平烟道下方的连接管11引入后墙 吊挂管入口集箱12,依次通过后墙吊挂管13和吊挂管出口集箱14后，由吊 挂管出口连接管15引入水冷壁出口集箱21;第二分支是剩余部分后墙工质通 过位于侧水包墙引入连^t妾管16引入侧水包墙入口集箱17;侧水包墙入口集箱 17的工质先后经由侧水包墙18、侧水包墙出口集箱19及侧水包墙出口连接管 20进入水冷壁出口混合集箱21。
在上述实施例的基础上改进的水冷壁结构形式，下部螺旋水冷壁管2所有 管子绕炉膛l圈以上，〗吏得所经过^f各径和吸热情况都;f艮相似，流量分配更为均 匀，所以螺旋水冷壁出口温差小，降低了螺旋水冷壁区域内的管间热应力。
此水冷壁结构形式，上部侧水包墙18从底包墙出口集箱10引入，避免了 侧水包墙18出现停滞的可能性，上部水冷壁的MCR质量流速降为现有结构的 60%左右，管子壁厚减薄，有效地降低了上部垂直水冷壁的压降。
在上述实施例基础上改进的水冷壁结构形式，对其吊挂装置进行简化，水 冷壁结构下部螺旋水冷壁的重量则通过如图7所示的通过吊杆传递到上部水 冷壁吊挂管，即后墙折焰角水冷壁下部经由吊杆固定在后墙吊挂管入口集箱 上。这样的吊挂结构，后墙吊挂管的管子根数灵活，可以增加管子根数以减轻 单根承载重量，单根吊挂管的壁厚和相应热阻也降低，管子选材灵活。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互 相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除 非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非 特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中 披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何 新的组合。
权利要求
1、一种直流锅炉水冷壁，包括下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁，其特征在于下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁之间直接由一次中间过渡混合集箱进行过渡。
2、 根据权利要求1所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，所述上部垂直水冷 壁包括前墙水冷壁，两侧墙水冷壁和后墙水冷壁，前墙水冷壁通过前墙中间过 渡混合集箱与下部螺旋水冷壁过渡，两侧墙水冷壁通过两侧墙中间过渡混合集 箱与下部螺旋水冷壁过渡，后墙水冷壁通过后墙中间过渡混合集箱与下部螺旋 水冷壁过渡，前墙中间过渡混合集箱、两侧墙中间过渡混合集箱和后墙中间过 渡混合集箱之间设有压力平衡连接管连通。
3、 根据权利要求1或2所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，所述直流锅炉 水冷壁还包括水冷壁出口混合集箱，上部垂直水冷壁通过管路系统连通至水冷 壁出口混合集箱。
4、 根据权利要求3所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，前墙水冷壁经由前 墙出口集箱和前墙出口连接管引入水冷壁出口混合集箱，两侧墙水冷壁经由两 侧墙出口集箱和两侧墙出口连接管引入水冷壁出口混合集箱。
5、 根据权利要求4所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，所述的后墙水冷壁 包括后墙折焰角水冷壁和水平烟道底包墙水冷壁；后墙中间过渡集箱、后墙折 焰角水冷壁、水平烟道底包墙水冷壁和水平烟道底部出口集箱依次连通，然后 水平烟道底部出口集箱分为下面两路管路分支导入水冷壁出口集箱第一分支 包括与水平烟道底部出口集箱依次连通的连接管、后墙吊挂管入口集箱、后墙吊挂管、吊挂管出口集箱，由吊挂管出口连接管引入水冷壁出口混合集箱；第 二分支包括与水平烟道底部出口集箱依次连通的侧水包墙引入连接管、侧水包 墙入口集箱、侧水包墙、侧水包墙出口集箱，由侧水包墙出口连"J妄管引入水冷 壁出口混合集箱。
6、 根据权利要求1所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，中间过渡混合集箱 位于折焰角下方，下部螺旋水冷壁的所有管子都绕炉膛1圈以上。
7、根据权利要求6所述的直流锅炉水冷壁，其特征在于，后墙折焰角水冷壁 下部经由吊杆固定在后墙吊挂管入口集箱上。
全文摘要
本发明公开了一种直流锅炉水冷壁，包括下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁，其特征在于下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁之间直接由一次中间过渡混合集箱进行过渡。本发明采用的水冷壁结构形式简单，中间过渡段不带引入和引出连接管，下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁之间由一次中间过渡混合集箱进行过渡，中间过渡段结构吊挂装置也大为简化，制造和安装成本低。
文档编号F22B37/10GK101586802SQ200910059699
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者梅 吴, 姚本荣, 罗志忠, 胡修奎, 莫春鸿 申请人:东方锅炉(集团)股份有限公司