CN111895436A - 一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，它涉及循环流化床热水锅炉技术领域。本发明解决了现有的循环流化床热水锅炉尾部烟道通常采用厚重的砌筑材料，存在锅炉冷态启动时，增加了蓄热量和启动燃料耗量，锅炉荷载较大，增加了锅炉钢构架的耗钢量，同时浪费了布置受热面的空间的问题。本发明的若干个钢管沿竖直方向以矩形阵列的方式合为成矩形管屏状结构，相邻两个钢管之间两端分别通过两个扁钢固接，进口集箱设置在矩形管屏的下部，所有所述的下端均与进口集箱连通，出口集箱设置在矩形管屏的上部，所有所述的上端均与出口集箱连通，若干个刚性梁沿烟道高度方向均匀分布。本发明用于燃煤循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道。

Description

一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置
技术领域
本发明涉及循环流化床热水锅炉技术领域，具体涉及一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置。
背景技术
近年来随着经济技术的迅速发展，我国的能源消耗量日益增加，能源供需与环境污染问题日益突出，为节约能源，国家倡导节能降耗，企业提倡降本增效，鼓励创新及研发新技术、新工艺。我国北方地区，冬季寒冷需要供暖，循环流化床热水锅炉作为主力锅炉及调峰锅炉，得到了广泛的应用。传统结构的循环流化床热水锅炉，尾部通常采用厚重的砌筑材料作为烟道，这种结构较为笨重，锅炉冷态启动时，大量的砌筑材料增加了蓄热量，增加了启动燃料耗量，同时砌筑材料容重较大，达到2000～2700kg/m3，增大了锅炉荷载，增加了锅炉钢构架的耗钢量，这对于节约能源及降低成本均是不利的，同时采用砌筑结构，也浪费了布置受热面的空间。
综上所述，现有的循环流化床热水锅炉尾部烟道通常采用厚重的砌筑材料，存在锅炉冷态启动时，增加了蓄热量和启动燃料耗量，锅炉荷载较大，增加了锅炉钢构架的耗钢量，同时浪费了布置受热面的空间的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的循环流化床热水锅炉尾部烟道通常采用厚重的砌筑材料，存在锅炉冷态启动时，增加了蓄热量和启动燃料耗量，锅炉荷载较大，增加了锅炉钢构架的耗钢量，同时浪费了布置受热面的空间的问题，进而提供一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置。
本发明的技术方案是：
一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，它包括受压组件和结构组件，受压组件包括进口集箱3、出口集箱4、若干钢管1和若干扁钢2，若干个钢管1沿竖直方向以矩形阵列的方式合为成矩形管屏状结构，相邻两个钢管1之间两端分别通过两个扁钢2固接，进口集箱3设置在矩形管屏的下部，所有所述的下端均与进口集箱3连通，出口集箱4设置在矩形管屏的上部，所有所述的上端均与出口集箱4连通，结构组件包括若干刚性梁5和若干人孔门6，若干个刚性梁5沿烟道高度方向均匀分布，矩形管屏上设有若干个人孔门6，所述人孔门6与烟道内省煤器的布置位置相对应。
进一步地，它还包括保温棉7，矩形管屏外部敷设有保温棉7。
进一步地，所述保温棉7为硅酸铝保温棉。
进一步地，相邻两个刚性梁5之间的间距为3m。
进一步地，进口集箱3为环形集箱，所有钢管1的下部通过环形集箱连接。
进一步地，出口集箱4包括出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱合围成空心矩形结构，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱之间为独立的腔体结构，矩形管屏中的前端钢管1上部与出口前集箱连接，矩形管屏中的后端钢管1上部与出口后集箱连接，矩形管屏中的左、右两端钢管1上部分别与两个出口侧集箱连接。
进一步地，烟气由外部旋风分离器而来，自上而下流经水包墙烟道，工质自下而上流经水包墙烟道，以进口集箱3和出口集箱4作为进出节点，工质与烟道内省煤器工质并联，烟气与工质逆流传热，水包墙烟道节距与省煤器一致。
进一步地，进口集箱3下端设置四个疏水口，出口集箱4顶端设置三个排气口。
进一步地，所述水包墙烟道装置为膜式壁焊接结构。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的尾部水包墙烟道装置适用于燃煤循环流化床热水锅炉，该装置已在116MW等级的锅炉上得到了广泛应用。水包墙的荷载低于砌筑材料荷载，以116MW为例，降低荷载约70％，整个装置的载荷通过吊杆传递到顶板，无需分段设置支撑梁；大大节省了钢结构耗材。整个装置结构紧凑，运输及安装便利，便于维护与检修；荷载小，节约钢材，单台锅炉节约钢耗材约60吨；启动时间大大缩短，较常规的砌筑结构烟道缩短了约2小时，单次启动可节约燃油约5吨；本装置密封严实，泄漏小，锅炉的热效率高，厂区环境好；整体外型简洁，使用寿命长，节约砌筑材料。
2、本发明的尾部水包墙烟道装置结构简单，针对于低压热水锅炉，主要材料均为20GB3087及Q235B等普通碳钢，成本较低。
附图说明
图1是本发明的用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置的主视图；
图2是图1在A-A处的剖视图；
图3是图2在I处的局部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，它包括受压组件和结构组件，受压组件包括进口集箱3、出口集箱4、若干钢管1和若干扁钢2，若干个钢管1沿竖直方向以矩形阵列的方式合为成矩形管屏状结构，相邻两个钢管1之间两端分别通过两个扁钢2固接，进口集箱3设置在矩形管屏的下部，所有所述的下端均与进口集箱3连通，出口集箱4设置在矩形管屏的上部，所有所述的上端均与出口集箱4连通，结构组件包括若干刚性梁5和若干人孔门6，若干个刚性梁5沿烟道高度方向均匀分布，矩形管屏上设有若干个人孔门6，所述人孔门6与烟道内省煤器的布置位置相对应。
本实施方式的人孔门6用于锅炉日常的检修、维护。若干钢管1和若干扁钢2焊接成屏，用于密封烟道及与烟气、工质换热。通过计算确定水包墙烟道的钢管1规格及长度。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的它还包括保温棉7，矩形管屏外部敷设有保温棉7。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述保温棉7为硅酸铝保温棉。如此设置，硅酸铝保温棉具有较好的保温效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的相邻两个刚性梁5之间的间距为3m。如此设置，刚性梁5用于加强尾部烟道的刚性，进而防爆。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的进口集箱3为环形集箱，所有钢管1的下部通过环形集箱连接。如此设置，实现工质的互通。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的出口集箱4包括出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱合围成空心矩形结构，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱之间为独立的腔体结构，矩形管屏中的前端钢管1上部与出口前集箱连接，矩形管屏中的后端钢管1上部与出口后集箱连接，矩形管屏中的左、右两端钢管1上部分别与两个出口侧集箱连接。如此设置，顶部通过出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱分别将工质引出。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的烟气由外部旋风分离器而来，自上而下流经水包墙烟道(烟气流向X)，工质自下而上流经水包墙烟道(工质流向Y)，以进口集箱3和出口集箱4作为进出节点，工质与烟道内省煤器工质并联，烟气与工质逆流传热，水包墙烟道节距与省煤器一致。如此设置，水包墙烟道节距的设置便于省煤器的穿出及固定，水包墙烟道与省煤器并联，作为受热面的一部分，有利于充分利用烟气热量。水包墙内工质为水，烟气热量直接用于加热工质，避免了砌筑材料的大量蓄热导致启动燃料耗量的增加。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的进口集箱3下端设置四个疏水口，出口集箱4顶端设置三个排气口。如此设置，设置疏水口和排气口，有助于紧急情况下，迅速放掉受热面内工质水。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述水包墙烟道装置为膜式壁焊接结构。如此设置，膜式壁焊接结构具有漏风小的特点。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

Claims (9)

1.一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：它包括受压组件和结构组件，受压组件包括进口集箱(3)、出口集箱(4)、若干钢管(1)和若干扁钢(2)，若干个钢管(1)沿竖直方向以矩形阵列的方式合为成矩形管屏状结构，相邻两个钢管(1)之间两端分别通过两个扁钢(2)固接，进口集箱(3)设置在矩形管屏的下部，所有所述的下端均与进口集箱(3)连通，出口集箱(4)设置在矩形管屏的上部，所有所述的上端均与出口集箱(4)连通，结构组件包括若干刚性梁(5)和若干人孔门(6)，若干个刚性梁(5)沿烟道高度方向均匀分布，矩形管屏上设有若干个人孔门(6)，所述人孔门(6)与烟道内省煤器的布置位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：它还包括保温棉(7)，矩形管屏外部敷设有保温棉(7)。
3.根据权利要求2所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：所述保温棉(7)为硅酸铝保温棉。
4.根据权利要求3所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：相邻两个刚性梁(5)之间的间距为3m。
5.根据权利要求4所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：进口集箱(3)为环形集箱，所有钢管(1)的下部通过环形集箱连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：出口集箱(4)包括出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱合围成空心矩形结构，出口前集箱、出口后集箱和两个出口侧集箱之间为独立的腔体结构，矩形管屏中的前端钢管(1)上部与出口前集箱连接，矩形管屏中的后端钢管(1)上部与出口后集箱连接，矩形管屏中的左、右两端钢管(1)上部分别与两个出口侧集箱连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：烟气由外部旋风分离器而来，自上而下流经水包墙烟道，工质自下而上流经水包墙烟道，以进口集箱(3)和出口集箱(4)作为进出节点，工质与烟道内省煤器工质并联，烟气与工质逆流传热，水包墙烟道节距与省煤器一致。
8.根据权利要求7所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：进口集箱(3)下端设置四个疏水口，出口集箱(4)顶端设置三个排气口。
9.根据权利要求8所述的一种用于循环流化床热水锅炉的尾部水包墙烟道装置，其特征在于：所述水包墙烟道装置为膜式壁焊接结构。
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