异墙水冷壁结构及介质循环方法
【专利摘要】本发明涉及一种异墙水冷壁结构及介质循环方法。在锅炉设计中，屏式受热面的布置受到炉膛宽度限制和锅炉整体结构的限制。本发明的组成包括:管屏组件（6），管屏组件的端部分别为上销钉管组件（3）和下销钉管组件（4），在上销钉管组件和下销钉管组件穿墙处分别设有密封装置，两个密封装置分别与上集箱（1）和下集箱（2）连接，上集箱和下集箱分别与上升管接头（8）和下降管接头（9）连接，上集箱和下集箱装有固定装置，上集箱和下集箱分别固定在锅炉水冷壁的外壁上，与上集箱和下集箱相连接的分别是上部销钉管组件或者下部销钉管组件，上部销钉管组件或者下部销钉管组件是安装在炉内的水冷屏受热面上。本发明用于异墙水冷壁。
【专利说明】异墙水冷壁结构及介质循环方法
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种异墙水冷壁结构及介质循环方法。
[0002]【背景技术】:
在锅炉设计中，在锅炉炉膛断面确定后，为了保证锅炉有足够的蒸发受热面，通常采用以下两种方式，一种增加炉膛的高度，锅炉成本大大增加，另一种是在炉膛加屏式受热面，但屏式受热面的布置受到炉膛宽度限制和锅炉整体结构的限制，在高压机组中屏式受热面大部分用于过热器受热面，异墙水冷壁的发明就是解决在不增加锅炉高度的情况下，大量增加水冷壁受热面积的作用，起到锅炉屏式受热面的作用，结构处理比屏式受热面简单灵活。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种异墙水冷壁结构及介质循环方法，在不改变受热面的本体结构的情况下能够有效的扩展锅炉水冷壁受热面积，满足锅炉蒸发受热面布置要求，降低炉膛出口温度，提高锅炉效率。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
异墙水冷壁结构，其组成包括:管屏组件，所述的管屏组件的端部分别为上销钉管组件和下销钉管组件，在上销钉管组件和下销钉管组件穿墙处分别设有为保证炉膛内烟气的密封不泄露的所述的密封装置，所述的两个密封装置分别与上集箱和下集箱连接，所述的上集箱和下集箱分别与上升管接头和下降管接头连接，所述的上集箱和下集箱装有固定装置，所述的上集箱和下集箱分别固定在锅炉水冷壁的外壁上，与所述的上集箱和下集箱相连接的分别是上部销钉管组件或者下部销钉管组件，所述的上部销钉管组件或者下部销钉管组件是安装在炉内的水冷屏受热面上。
[0005]一种异墙水冷壁的介质循环方法，锅炉给水进入锅筒内，在锅筒内经过锅内设备进行汽水分离后，锅筒内的介质水经过下降管接头以及与下降管相连的连接管进入异墙水冷壁下集箱，再依次经过下部销钉管组件进入炉内异墙水冷屏；炉内异墙水冷壁管屏内的介质在炉内经过辐射及对流换热后，介质向上流动依次经过上部销钉管组件，上集箱以及上升管接头引入到锅筒内，整个异型管屏、上部销钉管组件、上集箱、引出管、锅筒、下降管、连接管、下集箱、下部销钉管组件构成一个相对独立的水循环回路；由于介质在炉内水冷屏和下降管中的密度不同，介质在两管内完成自然循环。
[0006]有益效果:
1.本发明采用炉膛内突出的异墙水冷壁结构，有效增加了炉内蒸发受热面，结构简单，安装方便，成本低，经济效益可观。本发明适用于各种煤粉锅炉、流化床锅炉、油气锅炉、余热锅炉等。本发明能够有效利用受热面的特点，加强传热效率，结构精巧，大大降低锅炉成本等特点。异墙水冷壁的发明就是解决在不增加锅炉高度的情况下，大量增加水冷壁受热面积的作用，起到锅炉屏式受热面的作用，结构处理比屏式受热面简单灵活。
[0007]2.本发明有效的增加蒸发受热面，其结构简单，安装方便，金属耗量小，受热面积增加明显，该受热面配备相对独立的水循环系统，以保证水循环的工作安全。在该受热面穿墙处炉膛内部浇注耐磨耐火浇注料，炉膛外侧设置密封装置以保证整个炉膛的气密性。
[0008]3.原有水冷壁的内侧按照一定的节距固定多排受热面管子，垂直布置于水冷壁，管子从受热面外部引入内部，通过上下联箱相连，上下联箱固定到水冷壁上，异型受热面有单独的水循环回路，能够保证整体锅炉的水循环安全。
[0009]4.本发明有效解决结构本身磨损问题，提高锅炉效率。本发明在锅炉整体布置时不改变锅炉高度，不改变锅炉炉膛截面增加锅炉蒸发受热面面积。本发明锅炉受热面结构弹性好利于清灰，传热面的传热系数大。本发明结构简单、紧凑、焊接缝少，其单位换热面积的金属消耗量较小。本发明能够在投入最小的金属耗量的情况下获得最大的受热面收益。
[0010]在锅炉运行中，该异墙水冷壁与普通水冷壁在壁温上稍有差异。该密封装置不但可以起到烟气密封的作用，还可以吸收异墙水冷壁和锅炉普通水冷壁在水平方向和竖直方向上因壁温微小差异而引起的微小膨胀。在销钉管组件和上下水冷壁集箱之间分别用不同的多根空间弯管连接。选用多根异型空间弯管，不但是结构上的需要，还可以在水冷屏与集箱等刚度较大的部件之间增加一道柔性连接，更有利于锅炉的长期稳定运行。因异墙水冷壁处在锅炉炉膛以内，其受到炉膛内气流的冲刷的同时，还受到强烈的辐射传热。为保证异墙水冷壁的水循环回路的安全，每一片异墙水冷壁都有自己单独的水循环回路，管内工质质量流速经过详细计算。在强度方面，首先计算出异墙水冷壁管的壁温，根据壁温和该温度下的屈服极限计算出管子的壁厚，以此保证异墙水冷壁管在强度方面合格。由于异墙水冷壁突出布置在炉内，在获得良好的传热效果的同时也会带来很严重的磨损问题，磨损尤其发生在炉内穿墙处的水平段内。为解决该磨损问题，在炉膛内的水平段内采用了上下销钉管组件，在锅炉及异墙水冷壁安装后，在上下销钉管组件区域浇注耐磨耐火浇注料，在浇注料的完结区域平滑过渡，以防止过渡区域的磨损。
[0011]本发明使用中其温度等于其工作压力下的饱和温度。这样的布置可以使在不增加炉膛截面和锅炉高的情况下，增加锅炉的蒸发受热面面积。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
附图1是本发明的主视图。图中，I为上集箱、2为下集箱、3为上销钉管组件、4为下销钉管组件、5为密封装置、6为管屏组件、7为固定装置、8为上升管接头、9为下降管接头。
[0013]附图2是附图1的侧剖视图。
[0014]【具体实施方式】:
实施例1:
异墙水冷壁结构，其组成包括:异墙水冷壁结构，其组成包括:管屏组件6，所述的管屏组件的端部分别为上销钉管组件3和下销钉管组件4，在上销钉管组件和下销钉管组件穿墙处分别设有为保证炉膛内烟气的密封不泄露的所述的密封装置4，所述的两个密封装置分别与上集箱I和下集箱2连接，所述的上集箱和下集箱分别与上升管接头8和下降管接头9连接，所述的上集箱和下集箱装有固定装置7，所述的上集箱和下集箱分别固定在锅炉水冷壁的外壁上，与所述的上集箱和下集箱相连接的分别是上部销钉管组件或者下部销钉管组件，所述的上部销钉管组件或者下部销钉管组件是安装在炉内的水冷屏受热面上。
[0015]实施例2:
异墙水冷壁的介质循环方法，锅炉给水进入锅筒内，在锅筒内经过锅内设备进行汽水分离后，锅筒内的介质水经过下降管接头以及与下降管相连的连接管进入异墙水冷壁下集箱，再依次经过下部销钉管组件进入炉内异墙水冷屏；炉内异墙水冷壁管屏内的介质在炉内经过辐射及对流换热后，介质向上流动依次经过上部销钉管组件，上集箱以及上升管接头引入到锅筒内，整个异型管屏、上部销钉管组件、上集箱、引出管、锅筒、下降管、连接管、下集箱、下部销钉管组件构成一个相对独立的水循环回路；由于介质在炉内水冷屏和下降管中的密度不同，介质在两管内完成自然循环。为保证锅炉及异墙水冷壁的安全运行，对炉内水冷屏的壁温、强度、以及介质质量流速都经过详细严格的计算。
【权利要求】
1.一种异墙水冷壁结构，其组成包括:管屏组件，其特征是:所述的管屏组件的端部分别为上销钉管组件和下销钉管组件，在上销钉管组件和下销钉管组件穿墙处分别设有为保证炉膛内烟气的密封不泄露的所述的密封装置，所述的两个密封装置分别与上集箱和下集箱连接，所述的上集箱和下集箱分别与上升管接头和下降管接头连接，所述的上集箱和下集箱装有固定装置，所述的上集箱和下集箱分别固定在锅炉水冷壁的外壁上，与所述的上集箱和下集箱相连接的分别是上部销钉管组件或者下部销钉管组件，所述的上部销钉管组件或者下部销钉管组件是安装在炉内的水冷屏受热面上。
2.一种异墙水冷壁的介质循环方法，其特征是:锅炉给水进入锅筒内，在锅筒内经过锅内设备进行汽水分离后，锅筒内的介质水经过下降管接头以及与下降管相连的连接管进入异墙水冷壁下集箱，再依次经过下部销钉管组件进入炉内异墙水冷屏；炉内异墙水冷壁管屏内的介质在炉内经过辐射及对流换热后，介质向上流动依次经过上部销钉管组件，上集箱以及上升管接头引入到锅筒内，整个异型管屏、上部销钉管组件、上集箱、引出管、锅筒、下降管、连接管、下集箱、下部销钉管组件构成一个相对独立的水循环回路；由于介质在炉内水冷屏和下降管中的密度不同，介质在两管内完成自然循环。
【文档编号】F23M5/08GK103453547SQ201310399443
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】夏善友, 张殿军, 王凤君, 姜丘陵, 张晓东, 洪伟滨, 张伟 申请人:哈尔滨锅炉厂有限责任公司