CN108167816B - 水冷夹持型防晃动u形屏式过热器 - Google Patents
水冷夹持型防晃动u形屏式过热器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，其蒸汽进口段膜式管屏与蒸汽出口段膜式管屏的一端分别与U型弯头的一端相连构成U形屏式过热器；在U形屏式过热器的两侧各设置有一根与水冷膜式壁相连通的水冷夹持管，以防止其因受炉内高浓度循环灰的冲刷而引起晃动。两根水冷夹持管之间设置有限位板，保持水冷夹持管之间有足够的满足U形屏式过热器的膨胀空间，防止管屏晃动，同时使得U形屏式过热器受热后管屏仅能向下膨胀且无阻碍、不变形。U形屏式过热器的下部及水冷夹持管的迎风面设置有防磨罩；彻底解决了管屏膨胀受阻变形、L形屏穿墙处密封不严漏灰的问题，也解决了U形屏式过热器在炉膛内的晃动问题，大大减少了锅炉故障率。
Description
技术领域
本发明涉及一种屏式过热器，尤其涉及一种燃生物质循环流化床锅炉屏式过热器。
背景技术
随着环保要求的逐渐提高及锅炉技术的发展，国家对于可再生能源，特别是生物质发电、垃圾发电、工业废弃物发电的扶持力度越来越大，很多公司都转型发展生物质发电。采用循环流化床燃烧方式对上述劣质燃料进行燃烧利用是非常好的一个途径。随着纯燃生物质流化床锅炉的不断发展，技术也日益成熟。锅炉容量由35t/h发展到240t/h，蒸汽压力参数指标也由中压发展到高压、超高压。但是，由于燃料本身的特殊性，生物质或垃圾燃料燃烧所带来的高温腐蚀、积灰等问题也随之而来，且蒸汽压力参数指标越高越严重。因此，锅炉设计者往往将过热器的高温段以屏的形式布置在炉膛里，一方面进行辐射换热，另一方面利用高浓度循环灰的冲刷防止高温过热器的积灰和高温腐蚀。为防止屏的晃动，传统循环硫化床锅炉屏式过热器为L形屏，上部与下部均穿出膜式水冷壁予以固定，无论设计为向下膨胀，还是向上膨胀，由于水冷系统的膨胀量与过热屏的膨胀量不同，这种结构往往会带来过热屏的变形和过热屏与水冷壁的密封不严的问题。另外，由于蒸汽进口段膜式管屏的温度低于蒸汽出口段膜式管屏的温度，如果两侧管屏的长度相同，热态下蒸汽进口段膜式管屏与蒸汽出口段膜式管屏的膨胀量不同，也会导致管屏变形；屏变形会造成过热管屏损坏泄漏，密封不严会导致烟气泄漏、管子磨损等严重情况。
现有技术的L形屏式过热器下部采用耐磨浇注料与炉膛的前墙固定，以防止炉膛内高浓度循环灰对过热器下部的过度冲刷并对过热器进行固定，但使用耐磨浇注料的固定方式需要几千个甚至几万个销钉，施工复杂、成本高，而且由于耐磨浇注料（非金属））与过热器的管子（金属）的热膨胀系数不同，使用过程中，耐磨浇注料会逐渐脱落，并落在布风板上，堵塞风帽，引起流化不良，甚至导致结焦、停炉。
所以常规L形屏式过热器的结构形式引起的负面问题较多，使得锅炉运行风险增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变形小、密封性好、不易磨损的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，包括水冷膜式壁、蒸汽进口段膜式管屏、蒸汽出口段膜式管屏，其特征在于：所述蒸汽进口段膜式管屏的一端与U 型弯头的一端相连、蒸汽出口段膜式管屏的一端与U 型弯头的另一端相连构成U形屏式过热器；蒸汽进口段膜式管屏的另一端、蒸汽出口段膜式管屏的另一端分别与上集箱连通并通过吊杆悬吊在锅炉钢架顶梁上，在炉膛内进行辐射换热，U形屏式过热器受热后整体向下无阻碍自由膨胀；在U形屏式过热器两侧设置有防止其晃动的防晃动装置。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，所述的防晃动装置为分别设置于U形屏式过热器两侧的各一根水冷夹持管，水冷夹持管与所述的水冷膜式壁相连通。可以防止U形屏式过热器受炉内高浓度循环灰的冲刷引起晃动。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，所述的两根水冷夹持管之间设置有限位板，两根水冷夹持管之间的距离为U形屏式过热器管子外径的1.5-2倍。通过该限位板来保持水冷夹持管之间有足够的满足U形屏式过热器的膨胀空间。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，所述U形屏式过热器的下部的迎风面及水冷夹持管的迎风面设置有防磨罩。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，所述蒸汽进口段膜式管屏的长度大于蒸汽出口段膜式管屏的长度。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，组成所述U 型弯头部位的过热管采用光管结构。
上述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器中，组成所述蒸汽进口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构；组成所述蒸汽出口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构。
进一步地，所述光管结构的管屏与膜式结构的管屏的长度比为1:1～1:1.5。
本发明与现有技术相比具有的积极效果是：
将传统的L形屏改为U形屏，上部通过上集箱悬吊在顶梁钢架上，下部为独立的U型管屏，屏下部不需要穿出膜式水冷壁，因此没有了与水冷壁之间的膨胀差，也就没有了因过热屏与水冷屏膨胀量不一致所造成的管屏弯曲、变形问题；同时也没有了过热管屏与膜式水冷壁之间的密封不严的问题。用三通将两根水冷夹持管沿过热管屏两侧自水冷壁膜式壁引出，并与限位板一起对过热管屏中下部进行夹持限位，防止管屏晃动，同时使得管屏仅能向下膨胀且无阻碍、不变形。在过热管屏下部各管段迎风面设计有特殊防磨材料的防磨罩，起到很好的防止磨损的效果，并且降低了施工难度和成本。由于蒸汽进口段膜式管屏的温度低于蒸汽出口段膜式管屏的温度，所以将蒸汽进口段膜式管屏的长度设计为大于蒸汽出口段膜式管屏的长度，这样，正常工作时，蒸汽进口段膜式管屏与蒸汽出口段膜式管屏的膨胀量大体相同，消除了左右两侧膨胀应力，U 型弯头部位的过热管采用光管结构，进一步保证过热管排的自由膨胀。因此，本发明彻底解决了传统L形过热屏因与水冷系统膨胀量不一致所导致的管屏膨胀受阻变形、L形屏穿墙处密封不严漏灰的问题，同时解决了U形屏式过热器在炉膛内的晃动问题，大大减少了锅炉故障率。
附图说明
图1为现有技术的L形屏式过热器的示意图。
图2为本发明水冷夹持型防晃动屏式过热器的主视示意图。
图3为本发明水冷夹持型防晃动屏式过热器的俯视示意图。
图中：1-蒸汽进口段膜式管屏，2-蒸汽出口段膜式管屏，3-水冷膜式壁，4-水冷夹持管，5-三通，6-防磨罩，7-限位板，8-U 型弯头。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例一：
参见附图2，一种水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，包括水冷膜式壁3、蒸汽进口段膜式管屏1、蒸汽出口段膜式管屏2，所述蒸汽进口段膜式管屏1的一端与U 型弯头8的一端相连、蒸汽出口段膜式管屏2的一端与U 型弯头8的另一端相连构成U形屏式过热器；蒸汽进口段膜式管屏1的另一端、蒸汽出口段膜式管屏2的另一端分别与上集箱连通并通过吊杆悬吊在锅炉钢架顶梁上；U形屏式过热器两侧设置有防止其晃动的防晃动装置。
参见附图3，本实施例的防晃动装置为分别设置于U形屏式过热器两侧的各一根水冷夹持管4，水冷膜式壁3的管子上设有三通5，水冷夹持管4连接于三通5上，使得水冷夹持管4与所述的水冷膜式壁3相连通。需要说明的是，为了清楚起见，附图3中仅示出了炉膛内一组U形屏式过热器及与其对应的防晃动装置，沿着炉膛的宽度方向排列布置有多组这样的U形屏式过热器。
在两根水冷夹持管4之间设置有限位板7，限位板7焊接于水冷夹持管4上。限位板7的厚度即两根水冷夹持管4之间的距离为U形屏式过热器管子外径的1.5-2倍。本实施例U形屏式过热器管子外径42mm，两根水冷夹持管4之间的距离为80mm。
U形屏式过热器的下部的迎风面及水冷夹持管4的迎风面焊接有防磨罩6，防磨罩6为弧形耐热钢板，弧形耐热钢板具有与 U形屏式过热器的管子外径或水冷夹持管4的外径相吻合的弧面。
蒸汽进口段膜式管屏1的长度大于蒸汽出口段膜式管屏2的长度。
U 型弯头8的过热管采用光管结构，即U 型弯头8为光管结构的管屏，采用光管结构管屏的目的是可以减小因蒸汽进口段膜式管屏1与蒸汽出口段膜式管屏2的膨胀量不同而带来的变形和扭曲。
实施例二：
一种水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，包括水冷膜式壁3、蒸汽进口段膜式管屏1、蒸汽出口段膜式管屏2，所述蒸汽进口段膜式管屏1的一端与U 型弯头8的一端相连、蒸汽出口段膜式管屏2的一端与U 型弯头8的另一端相连构成U形屏式过热器；蒸汽进口段膜式管屏1的另一端、蒸汽出口段膜式管屏2的另一端分别与上集箱连通并通过吊杆悬吊在锅炉钢架顶梁上；U形屏式过热器两侧设置有防止其晃动的防晃动装置。
组成所述蒸汽进口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构；组成所述蒸汽出口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构；
所述光管结构的管屏与膜式结构的管屏的长度比为1:1～1:1.5。
其余结构同实施例一。
以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限制，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，包括水冷膜式壁、蒸汽进口段膜式管屏、蒸汽出口段膜式管屏，其特征在于：所述蒸汽进口段膜式管屏的一端与U型弯头的一端相连、蒸汽出口段膜式管屏的一端与U型弯头的另一端相连构成U形屏式过热器；蒸汽进口段膜式管屏的另一端、蒸汽出口段膜式管屏的另一端分别与上集箱连通并通过吊杆悬吊在锅炉钢架顶梁上；在U形屏式过热器两侧设置有防止其晃动的防晃动装置；
所述的防晃动装置为分别设置于U形屏式过热器两侧的各一根水冷夹持管，水冷膜式壁的管子上设有三通，水冷夹持管连接于三通上，使得水冷夹持管与所述的水冷膜式壁相连通；
所述的两根水冷夹持管之间设置有限位板，限位板焊接于水冷夹持管上；限位板的厚度即两根水冷夹持管之间的距离为U形屏式过热器管子外径的1.5-2倍；
所述蒸汽进口段膜式管屏的长度大于蒸汽出口段膜式管屏的长度；
组成所述U型弯头部位的过热管采用光管结构。
2.根据权利要求1或所述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，其特征在于：所述U形屏式过热器的下部的迎风面及水冷夹持管的迎风面设置有防磨罩。
3.根据权利要求1所述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，其特征在于：组成所述蒸汽进口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构；组成所述蒸汽出口段膜式管屏的过热管下段为光管结构，上部为膜式结构。
4.根据权利要求3所述的水冷夹持型防晃动U形屏式过热器，其特征在于：所述光管结构的管屏与膜式结构的管屏的长度比为1:1～1:1.5。
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