CN1254408A - 双烟道结构型式的直流式锅炉 - Google Patents

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Abstract

一种双烟道结构型式的直流式锅炉,其具有一个向上导引燃气的第一立式烟道(4)。在此锅炉中燃烧室后壁(7)在上部(11)朝燃烧室(8)的方向向里倾斜,并因而与相邻的水平烟道(5)的底(12)一起形成一个伸入燃烧室(8)的突出部分。燃烧室后壁(7)下部(14)的一些蒸汽发生器管(9C)作为其支架不倾斜地向上一直延伸到处于燃气导向装置之外的支承结构(15)。

Description

双烟道结构型式的直流式锅炉
本发明涉及一种双烟道结构型式的直流式锅炉，它有一个第一立式烟道的燃烧室后壁，燃烧室后壁在上部朝燃烧室的方向向里倾斜，并因而与相邻的水平烟道的底一起构成一个伸入燃烧室内的突出部分。在燃烧室后壁上部的这样一个突出部分在向水平烟道过渡时起改善烟气导引的作用。
为了悬挂燃烧室后壁，迄今大多采用有进口收集器和出口收集器的单独的部分加热面，以避免产生在主要流过湿蒸汽的支承管中的稳定性问题及由此可能引起的管予断裂。这种悬挂结构非常昂贵。另一个缺点在于，当不是平行地而是按大多数传统的方式相继流过加热面时，通常组合成单独的部分加热面的支承管与燃烧室侧壁温度不同。首先在燃烧室点火前用冷的给水充填还热的直流式锅炉时，在燃烧室后壁的支承管与燃烧室侧壁之间产生很大的温差，这种温差可能因不可允许的高热应力而导致管子破坏。以此为出发点，本发明的目的是经济地设计燃烧室后壁的悬挂装置，亦即将其整体固定在锅炉压力部分上方的支承结构中，以及设计为能可靠地工作。在权利要求1中说明了为达到此目的所采取的措施。
按照本发明，流动介质流过的蒸汽发生器管是燃烧室后壁悬挂装置重要的结构元件，它们就此而言具有双重功能。其中支承管内流过流动介质的一个分流，它沿支承结构那里的流动方向重新进入流动介质的主流中。
按一种最佳实施形式，支承管沿燃烧室后壁的宽度均匀分布。对于按本发明的支承功能只需要构成燃烧室后壁的蒸汽发生器管中远少于二分之一的一部分。
按另一种设计，所有导向燃烧室后壁倾斜部分的蒸汽发生器管，在燃烧室后壁倾斜部分的下方通入在其背对燃烧室的那一例大体水平延伸的平衡收集器内。反之，按本发明用作支承管的蒸汽发生器管只通过压力平衡管在流动上与平衡收集器连通。此平衡收集器通过压力平衡促使在燃烧室后壁内部以及在倾斜的上部的管子内流量均匀地分布。此外，在平衡收集器内发生流入其中的流动介质的部分焓平衡。这种焓平衡有利于沿流动处于下游的倾斜加热面的温度分布，此加热面构成现有的此类型突出部分的下侧面。
下面借助于附图举例说明本发明，附图中：
图1为双烟道结构型式直流式锅炉的侧视图，图中第一立式烟道燃烧室后壁的圆圈I内所包括的部分是下列各图的缩影；
图2为燃烧室后壁下部到其倾斜上部的过渡区的透视图，视图方向为从燃烧室内腔向外看，去掉了用于导引燃气而在蒸汽发生器管之间存在的并与它们气密焊接的连接片；
图3为类似于图2的视图，视图方向为从外部朝燃烧室内腔方向看；
图4为相应于图3和5中的剖切线IV-IV通过平衡收集器和通过从燃烧室后壁下部到倾斜上部的过渡区的垂直截面；
图5为相应于图3和4中的剖切线V-V通过燃烧室后壁下部到倾斜上部的过渡区的剖切侧视图；以及
图6为相应于图4和5中的箭头方向VI对上述过渡区以及收集管的俯视图。
本发明的直流式锅炉是双烟道结构型式的直流式锅炉。这意味着，沿燃气通过方向1至3相继设置一个向上导引燃气的第一立式烟道4、水平烟道5和一个向下导引燃气的第二立式烟道6。这样一种双烟道结构型式的锅炉主要的优点是结构高度低，外部尺寸小以及有其他一些在这里未提及的特性。
在这里感兴趣的主要是第一立式烟道4燃烧室8后壁7的结构设计和悬挂装置。后壁7由蒸发加热面构成，蒸发加热面基本上由一些并列向上的为形成环壁互相气密连接以及为了流过流动介质并联的蒸汽发生器管9组成。在附图中表示了这些管子和敞开的间隔，但在实际上它们以这里没有表示的方式气密地封闭。因此它们构成了各烟道的不渗透的外壁。燃烧室后壁7是第一立式烟道4面朝第二立式烟道6的外壁并基本上垂直定向。矿物燃料从外部通过燃烧器10输入燃烧室8。在燃料燃烧时产生流过烟道4至6的燃气。
后壁7在其下部14大体垂直定向，而在其上部11则朝燃烧室8内腔方向向里倾斜。因此它与邻接的水平烟道5的底12一起构成一个伸入燃烧室8内的“突出部分”13。这种突出部分13的作用是改善烟气的导引。它是本发明锅炉的组成部件。
在后壁7下部14，蒸汽发生器管9基本上结构相同以及彼此有均匀平行间距地垂直定向。当然，在图中附加用C标示的一些蒸汽发生器管9与其余用A标示的蒸汽发生器管是有区别的，具有其他功能即作为燃烧室后壁7支承管C的蒸汽发生器管不倾斜地向上一直延伸到一个处于燃气导向装置以外的出口收集器15并在那里通入此出口收集器中。出口收集器15是支承结构24的组成部分，在这里没有详细表示支承结构的结构设计，而只是用标号24表示出它相对于于一根不倾斜地向上延伸到燃气导向装置以外的区域内的蒸汽发生器管9C的位置。出口收集器15位于锅炉炉顶23的上方。突出部分13的管子过渡到水平烟道5的底12的管子中，并同样通入收集器。两个管组平行地流过水或蒸汽。
具有支承管C的附加功能的蒸汽发生器管9沿燃烧室后壁7均匀分布。在此实施例中，组合在燃烧室后壁7内的蒸汽发生器管9中有约25％作为支承管C不倾斜地向上延伸，而其余所有的蒸汽发生器管9A在倾斜的上部11区向里弯曲，如已在图2和3中所表示的那样。
燃烧室后壁7下部14的蒸汽发生器管9，在其背对燃烧室8的那一侧，在倾斜部分11的下方，通过一个大体水平延伸的平衡收集器16在流动上互相连通。
通向燃烧室后壁7倾斜部分11的蒸汽发生器管9A，在其拐弯点17下方分别通过进口管18和在进口管上面的出口管19在流动上与收集器16连通。在这种情况下它们通入收集器16的顶峰区20(进口管18)，或从顶峰区20引出(出口管19)。在蒸汽发生器管9A内，隔板25处于进口管18与出口管19之间，所以全部流动介质从蒸汽发生器管9A下部14流入收集器16。
按本发明用作支承管9C的蒸汽发生器管9，只通过沿水平方向通入平衡收集器16内部横截面赤道区的压力平衡管21在空间上与收集器16连通。流动介质的主流直接从蒸汽发生器管9下部流入支承管9C。在图示的实施例中，在收集器16的圆周范围内，更确切地说是在顶峰区20，就支承管9C方面而言为水平进口管21配设与其他管子有相同横截面的出口管22，它们直线倾斜地插入燃烧室后壁7的上部11区内，并在那里除其他的蒸汽发生器管9A外以同样的方式承担蒸汽发生器管的功能。倾斜的出口管22在相关的支承管9C旁弯曲地经过，使它们在倾斜的上部11区内占有如在下部区14内作为蒸汽发生器管的支承管9C那样相同的间隔位置。
在另一种这里没有表示的实施形式中，取消了上部出口管22作为在倾斜的上部11区内起附加作用的蒸汽发生器管。因此在倾斜的上部11区内作为蒸汽发生器管只存在从下部14经拐弯点17倾斜的蒸汽发生器管9A。

Claims (6)

1.一种双烟道结构型式的直流式锅炉，其沿燃气通流方向(1-3)先后具有
-向上导引燃气的第一立式烟道(4)以及
-一水平烟道(5)
其中第一立式烟道(4)的
-通过一个由并列上升互相气密连接并为流过流动介质而并联的蒸汽发生器管(9)组成的蒸发加热面构成的
-大体朝水平烟道(5)方向以及
-基本上垂直定向的
燃烧室后壁(7)，在上部(11)朝燃烧室(8)的方向向里倾斜，并因而与相邻的水平烟道(5)的底(12)一起形成一个伸入燃烧室(8)内的突出部分(13)，其特征在于：燃烧室后壁(7)下部(14)的一些蒸汽发生器管(9C)作为其支架不倾斜地向上一直延伸到处于燃气导向装置之外的支承结构(24)，与此同时蒸汽发生器管(9A)在倾斜的燃烧室后壁(7)上部(11)的下方，通过一个在其背对燃烧室(8)一侧大体水平延伸的平衡收集器(16)在流动上互相连通，以及，设置作为支架的蒸汽发生器管(9C)也分别通过压力平衡管(21)在流动上与平衡收集器(16)连通。
2.按照权利要求1所述的锅炉，其特征在于：支承管(9C)基本上均匀地沿燃烧室后壁(7)的宽度分布。
3.按照权利要求1或2所述的锅炉，其特征在于：导向燃烧室后壁(7)上部(11)的蒸汽发生器管(9A)在其拐弯点(17)下方分别通过进口管(18)和设在进口管上面的出口管(19)与平衡收集器(16)连通；以及，在蒸汽发生器管(9A)内，在离去的进口管(18)与到达的出口管(19)之间有一隔板(25)。
4.按照权利要求3所述的锅炉，其特征在于：进口管(18)和出口管(19)通入平衡收集器(16)的顶峰区(20)或从该顶峰区中引出。
5.按照上述任一项权利要求所述的锅炉，其特征在于：在支承管(9C)的区域内，一单独的出口管(22)从平衡收集器(16)出发并平行于相邻的其它蒸汽发生器管(9)倾斜地引入燃烧室后壁(7)上部(11)区内。
6.按照权利要求5所述的锅炉，其特征在于：所述倾斜的出口管(22)在相关的支承管(9C)旁弯折后经过。
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