CN110805921B - 一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构 - Google Patents

Abstract

一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，属于锅炉烟气设备技术领域。本发明为了提高锅炉SCR脱硝系统中烟气换热器集箱和烟气换热器出口散管的保温效果。本发明包括烟气换热器集箱、烟气换热器出口散管、生根板和框架型钢，在锅炉的后烟道后包墙和烟气换热器集箱上分别安装有生根板，生根板上加工有腰形孔，框架型钢上加工有安装孔，螺栓依次穿过安装孔和腰形孔将框架型钢与生根板建立安装，框架型钢的数量为多组，多组框架型钢均通过生根板拼装形成一个包络烟气换热器集箱和烟气换热器出口散管的方形体框架，框架上安装有钢板，用来铺设保温材料。采用本柔性框架结构避免了框架和保温材料因膨胀受阻产生损坏，导致保温效果减弱。

Description

一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构

技术领域

本发明涉及一种烟气换热器集箱和散管保温结构，属于锅炉烟气设备技术领域。

背景技术

随着我国电力工业的发展和环保标准的逐步完善，SCR脱硝系统已成为锅炉必不可少的组成部分，SCR系统所使用的原料液氨通过尿素热解制备，部分电厂已开始在锅炉内增加烟气换热器加热空气作为尿素热解的热源。而增加烟气换热器加热空气过程，需要对烟气换热器的出口集箱及散管进行保温，以保证烟气换热器入出口空气温度达到额定值及减少无效热量损耗，因此就需要对烟气换热器集箱和散管进行保温处理，但是，由于烟气换热器出口集箱及散管的设计温度很高，在此温度下不锈钢管的屈服强度较低，如果直接敷设保温材料会使管子产生塑性形变，所以需要搭设框架。

现有技术的缺点：目前国内电站锅炉还没有针对烟气换热器集箱和散管保温承载用的典型柔性框架结构。如果采用常规的框架护板结构，框架整体会因为柔性不足在膨胀应力的作用下产生变形。

因此亟需一种保温结构，既能实现对烟气换热器出口集箱和散管的保温，又能够避免保温层受热膨胀变形的问题。

发明内容

本发明为了提高锅炉SCR脱硝系统中，用于热解尿素的烟气换热器集箱和烟气换热器出口散管的保温效果。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，包括烟气换热器集箱、烟气换热器出口散管、生根板和框架型钢，烟气换热器出口散管与烟气换热器出口集箱的管接头连通，在锅炉的后烟道后包墙和烟气换热器集箱上分别安装有生根板，所述生根板上加工有腰形孔，所述框架型钢上加工有安装孔，螺栓依次穿过安装孔和腰形孔将框架型钢与生根板建立安装，所述框架型钢的数量为多组，多组框架型钢均通过生根板拼装形成一个包络烟气换热器集箱和烟气换热器出口散管的方形体，所述框架型钢上还安装有多组保温生根钢板，相邻的两个保温生根钢板相互平行。

优选的：所述框架型钢包括主框架型钢和副框架型钢，所述保温生根钢板的数量至少为两个，所述副框架型钢上焊接有多组“拱形”的限位卡板，所述保温生根钢板的一端焊接在主框架型钢上，保温生根钢板的另一端穿过“拱形”的限位卡板后并折弯形成弯折部，相邻的两个保温生根钢板相互平行。

优选的：所述主框架型钢和副框架型钢的数量分别至少为一根，主框架型钢和副框架型钢交错安装，安装后的主框架型钢(10)、副框架型钢(11)和生根板(3)包络烟气换热器集箱和烟气换热器散管，形成承载保温重量的平面。

优选的：所述主框架型钢和副框架型钢平行设置。

优选的：所述的框架型钢为槽钢或角钢。

本发明具有以下有益效果：

1、烟气换热器集箱和烟气换热器出口散管外侧加装有一层由生根板和框架型钢组装而成的方形架体，生根板和框架型钢采用腰形孔组装方式，框架型钢用于保温生根钢板生根，保温生根钢板用于安装保温材料，当烟气换热器出口集箱及散管的温度高时，后烟道后包墙和烟气换热器出口集箱间存在膨胀位移差，在生根板上开有的腰形孔的作用下，烟气换热器出口集箱可以相对于包墙沿炉后方向自由滑动，有效避免框架型钢和保温钢板变形；

2、框架间铺设保温生根钢板，在保温生根钢板上焊接保温钉用于保温材料的生根，保温钉能够保障保温材料在保温生根钢板上的牢固强度，保温生根钢板一侧焊接在框架上，另一侧弯制并用框架上安装的限位卡板固定，且两者间留有一定间隙，用来吸收沿炉左右方向包墙和烟气换热器集箱之间的膨胀差；

3、采用本柔性框架结构可以吸收框架内部的膨胀，避免了框架和保温材料因膨胀受阻产生损坏，导致保温效果减弱；

4、本发明采用保温生根钢板条取代整块的钢板或波纹板，减少了金属材料的使用量，而且总重减轻可以选择安装载荷更小的支吊架，同时采用钢板条也减少了焊接工作量，方便现场安装。

附图说明

图1是一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构的主视图；

图2是一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构的俯视图；

图3是生根板与框架型钢的连接结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是保温生根钢板与框架型钢的安装结构图；

图6是图5的俯视图；

图7是生根板和架型钢的安装关系图；

图8是附着有保温材料的烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构示意图；

图9是一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构在锅炉的安装位置示意图；

图10是保温生根钢板与框架型钢的立体安装结构图；

其中：1-烟气换热器集箱，2-烟气换热器出口散管，3-生根板，4-框架型钢，5-锅炉的后烟道后包墙，6-腰形孔，7-安装孔，8-螺栓，9-保温生根钢板，10-主框架型钢，11-副框架型钢，12-限位卡板，13-弯折部，14-保温材料。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图10说明本实施方式，本实施方式的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，包括烟气换热器集箱1、烟气换热器出口散管2、生根板3和框架型钢4，烟气换热器出口散管2与烟气换热器集箱1内部的管接头连通，在锅炉的后烟道后包墙5和烟气换热器集箱1上分别安装有生根板3，所述生根板3上加工有腰形孔6，所述框架型钢4上加工有安装孔7，螺栓8依次穿过安装孔7和腰形孔6将框架型钢4与生根板3建立安装，所述框架型钢4的数量为多组，多组框架型钢4均通过生根板3拼装形成一个包络烟气换热器集箱1和烟气换热器出口散管2的方形体，所述框架型钢4上还安装有多组保温生根钢板9，相邻的两个保温生根钢板9相互平行。

在本发明创造中，锅炉的后烟道后包墙5也被本领域技术人员称为锅炉尾部烟道后包墙；

后烟道后包墙生根板3和框架型钢4采用腰型孔螺栓连接，框架型钢间采用普通安装孔同向螺栓连接，在梁体上连接安装有多根平行设置的保温生根钢板9，并在保温生根钢板9上焊接有保温钉，在进行烟气换热器出口散管2保温时，在框架型钢4及保温生根钢板形成的方形框架体上附着保温材料即可实现烟气换热器集箱1和烟气换热器出口散管2的保温；

其中保温材料可以为耐高温纤维毡或玻璃棉毡，采用耐高温纤维毡保温层时，耐高温纤维毡铺设在框架型钢4及保温生根钢板形成的方形框架体上，并通过保温钉固定；

腰型孔用于弥补后烟道后包墙与烟气换热器出口集箱在锅炉热态运行时产生位移差值；

在本实施方式中，框架型钢4与生根板3采用腰形孔的方式配合安装，使框架可以相对于包墙沿炉后方向自由滑动，避免了膨胀应力在框架结构内部的集中，该应力集中在框架型钢4与生根板3的连接处，由于腰形孔具有一个横向调节，此时应力集中被释放，这样有效解决了框架膨胀受阻的问题；

生根板3是钢板或不锈钢板制成的方形钢板，烟气换热器出口集箱散管与烟气换热器集箱管接头连接，另一侧与锅炉内部烟气换热器管屏连接，用于传递烟气的热量并作为尿素热解的热源，利用烟气换热器出口散管2传递的热源热解尿素，产生液氨，液氨与锅炉燃烧的尾气发生酸碱反应进而实现锅炉尾气脱硝；

采用框架型钢4与生根板3的组装安装方式降低了成本而且方便现场安装。

具体实施方式二：结合图1-图10，并结合具体实施方式一，说明本实施方式，本实施方式的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，框架型钢4包括主框架型钢10和副框架型钢11，所述保温生根钢板9的数量至少为两个，所述副框架型钢11上焊接有多组“拱形”的限位卡板12，所述保温生根钢板9的一端焊接在主框架型钢10上，保温生根钢板9的另一端穿过“拱形”的限位卡板12后并折弯形成弯折部13，相邻的两个保温生根钢板9相互平行。如此设置，后包墙侧框架型钢与生根板连接，集箱侧框架型钢与生根型钢连接，主框架型钢10和副框架型钢11的两端加工有安装孔7，生根板3的腰形孔6内安装有螺栓8，螺栓8穿过安装孔7，螺栓8将主框架型钢10和副框架型钢11分别与生根板3锁紧，在本实施方式中，生根板3上的腰形孔6，使框架可以相对于包墙沿炉后方向自由滑动，用同方向的螺栓连接框架的型钢，使型钢可以沿炉前后方向转动，避免了膨胀应力在框架结构内部的集中；

主框架型钢10和副框架型钢11间铺设保温生根钢板9，在保温生根钢板9上面焊接保温钉用于保温材料的生根，保温生根钢板9一侧焊接在主框架型钢10上，另一侧弯制并用框架上安装的限位卡板12固定，且两者间留有一定间隙，用来吸收沿炉左右方向包墙和烟气换热器集箱之间的膨胀差；

弯折部13能够保证保温生根钢板9不在限位卡板12内部滑出，它具有一个限定位置的作用，保温生根钢板9和限位卡板12的配合安装方式使得保温生根钢板9能够吸收沿炉左右方向包墙和烟气换热器集箱之间的膨胀差，这种力的消解仅仅发生在沿着保温生根钢板9的横向方向(保温生根钢板9在限位卡板12内部横向运动方向)，与现有方式不同，保温生根钢板9和限位卡板12的配合安装方式重点在于吸收框架内部应力，在框架不损坏的情况下，铺设在框架型钢4及保温生根钢板形成的方形框架体上的保温材料不会损坏种，因此这种方式的柔性框架结构能够消解框架两侧的膨胀位移。

具体实施方式三：结合图1-图10，并结合具体实施方式二，说明本实施方式，本实施方式的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，所述主框架型钢10和副框架型钢11的数量分别至少为一根，主框架型钢10和副框架型钢11交错安装，安装后的主框架型钢10和副框架型钢11包络烟气换热器集箱壳体1和烟气换热器出口散管2的一个侧面。如此设置，框架型钢4的数量为六组，每组框架型钢4覆盖烟气换热器集箱壳体1和烟气换热器出口散管2的一个侧面，六组框架型钢4形成一个方形体，每组框架型钢4均包括两根主框架型钢10和两根副框架型钢11，其中一根主框架型钢10和一根副框架型钢11平行布置，另外的一根主框架型钢10和另一根副框架型钢11亦平行设置，两组平行设置的主框架型钢10和副框架型钢11形成矩形框架，在该矩形框架上安装有与主框架型钢10和另一根副框架型钢11呈十字交错设置的保温生根钢板9，本实施方式的框架结构为烟气换热器集箱1和烟气换热器出口散管2提供了一个较大的保温材料安装面。

具体实施方式四：结合图1-图10，说明本实施方式，本实施方式的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，所述主框架型钢10和副框架型钢11平行设置。如此设置，主框架型钢10和副框架型钢11平行设置，构成框架型钢4的结构更加稳定。

具体实施方式五：结合图1-图10，说明本实施方式，本实施方式的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，所述的框架型钢4为钢板、槽钢、角钢其中的一种。根据保温承载的框架结构强度需求，槽钢的承受保温层材料的承载能力较强，更加便于烟气换热器集箱和散管保温的长期使用。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，其特征在于：包括烟气换热器集箱（1）、烟气换热器出口散管（2）、生根板（3）和框架型钢（4），烟气换热器出口散管（2）与烟气换热器集箱（1）上的管接头连通，在锅炉的后烟道后包墙（5）和烟气换热器集箱（1）上分别安装有生根板（3），所述生根板（3）上加工有腰形孔（6），所述框架型钢（4）上加工有安装孔（7），螺栓（8）依次穿过安装孔（7）和腰形孔（6）将框架型钢（4）与生根板（3）建立安装，所述框架型钢（4）的数量为多组，多组框架型钢（4）均通过生根板（3）拼装形成一个包络烟气换热器集箱（1）和烟气换热器出口散管（2）的方形体，所述框架型钢（4）上还安装有多组保温生根钢板（9），相邻的两个保温生根钢板（9）相互平行；所述框架型钢（4）包括主框架型钢（10）和副框架型钢（11），所述保温生根钢板（9）的数量至少为两个，所述副框架型钢（11）上焊接有多组“拱形”的限位卡板（12），所述保温生根钢板（9）的一端焊接在主框架型钢（10）上，保温生根钢板（9）的另一端穿过“拱形”的限位卡板（12）后并折弯形成弯折部（13），弯折部（13）与限位卡板（12）之间留有一定间隙，用来吸收沿炉左右方向包墙和烟气换热器集箱之间的膨胀差，相邻的两个保温生根钢板（9）相互平行。

2.根据权利要求1所述的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，其特征在于：所述主框架型钢（10）和副框架型钢（11）的数量分别至少为一根，主框架型钢（10）和副框架型钢（11）交错安装，安装后的主框架型钢（10）、副框架型钢（11）和生根板（3）包络烟气换热器集箱和烟气换热器散管，形成承载保温重量的平面。

3.根据权利要求2所述的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，其特征在于：所述主框架型钢（10）和副框架型钢（11）平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于烟气换热器集箱和散管保温承载的柔性框架结构，其特征在于：所述的框架型钢（4）为槽钢或角钢。

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