CN1277067C - 炉壁结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的炉壁(1)包括：由具有向上螺旋的倾斜流道的第一炉壁管(2a)构成的炉壁下部(A)；具有设置于一连接炉壁下部的炉后壁(B)中部的鼻状炉壁管(5a)的鼻状部分(C)；和具有帘栅管(7)的帘栅部分(D)，第一炉壁管(2a)的末端部在鼻状部分下方。因此锅炉停止时鼻状炉壁管中生成的排水流入炉壁管内，在集管(6)与该末端部连接时则流入集管。可设置从该末端部延伸的垂直第二炉壁管(2b(2b1，2b2))，使其集管连接部(2b1)直接连接集管，以使集管经第一和第二垂直管(5e1、5e2)与鼻状炉壁管(5a)连接；还使其帘栅管连接部(2b2)直接连接帘栅管，从而通过焊接经由隔板件(3)使该垂直炉壁管、垂直管及帘栅管一体化。从而无需加强件就可支承炉壁下部(A)的重量。

Description

炉壁结构
技术领域
本发明涉及一种构成作为火力发电锅炉的蒸汽发生装置的燃烧室的炉子结构，并且更特别地涉及炉后壁的炉壁结构。
技术背景
图6示出形成炉壁面的炉壁管的简化侧视图，该炉壁面构成一常规火力发电锅炉的燃烧室。
火力发电锅炉的燃烧室由一炉壁1构成，该炉壁1是通过以一定间隔排列用于输送水、蒸汽或它们的液态混合物的第一炉壁管2a，并且经由设置于这些第一炉壁管2a之间的隔板条3(见图2)将它们焊接而形成的。
炉壁1设有一由具有向上螺旋的流体通道的第一炉壁管2a构成的炉壁下部A；一具有鼻状壁管5a的鼻状部分C，该鼻状壁管5a设置于邻接炉壁下部A的炉后壁B的中部，并且其侧视图类似于一横向的V(＜)；和一具有帘栅管(screen tube)7的帘栅部分D。
还设有多个用于从外部供应用于燃烧的燃料的燃烧器4，这些燃烧器排列在沿垂直方向设置的多个段的每段内，并且其位置对应于炉壁1的气流的前壁和后壁靠下的一侧。这些燃烧器4加热第一炉壁管2a内的流体并使该流体在倾斜的第一炉壁管2a内从炉壁下部A向上移动。
根据用于传送流体的第一炉壁管2a的排列位置以及第一炉壁管2a和燃烧器4之间的位置关系，被燃烧器4所加热的流体接收到不同的热量。因此，为使无论第一炉壁管2a的排列位置以及第一炉壁管2a和燃烧器4之间的位置关系如何，流体接收的热量都能很均匀，将炉壁下部A中的第一炉壁管2a做成向上螺旋。日本待审公开的专利申请No.2000-130701的段〔0027〕中公开了这种用于火力发电的传统锅炉的第一炉壁管2a的向上螺旋的结构。
图7和图8(从图7的线II-II的方向看过去的视图)示出炉后壁中的螺旋状的第一炉壁管2a、鼻状炉壁管5a和帘栅管7之间的连接部分(下文中也称为转换部分)的详细结构。
如图6所示，炉内的燃烧气体G从炉壁下部A上升；在鼻状部分C转向图的左侧；通过炉顶部分；然后流向一未示出的炉后部热传递部。因此，燃烧气体G上升，同时在炉壁1的上部作了一个迂回。相反地，如果鼻状部分C不存在，则产生于炉壁下部A中燃烧器4区域的燃烧气体G朝向图6中图面的右侧流动，然后通过炉顶部分，并流向未示出的炉后部热传递部。如此，当没有鼻状部分C时，燃烧气体G在炉壁1中流过最短的距离，这缩短了燃烧气体G在炉内的停留时间，从而会使燃料燃烧不充分。燃烧气体G停留在炉内的时间缩短还使得在第一炉壁管2a和炉内其它热传递管部分中的热量存储不充足，从而使高温燃烧气体G流到炉后的热传递部。结果，该高温燃烧气体G使得设置在炉后部热传递部的热传递管产生熔渣或炉渣，这些熔渣或炉渣在变硬后难以去除。
这使得有必要设置一必须具有复杂的管线结构的鼻状部分C。螺旋状的第一炉壁管2a的末端部定位于由鼻状炉壁管5a和其它部分构成的鼻状部分C的中部。因此，因第一炉壁管2a和鼻状炉壁管5a之间数量不同而需要设置在第一炉壁管2a和帘栅管7之间的连接部分(转换部分)中的、用于调节管的数量并且使内部流体混合的集管6，通常如图7所示设置于鼻状部分C内。
从其流体通道向上螺旋的第一炉壁管2a的倾斜的末端部垂直延伸的第二炉壁管2b与集管6相连接。然后该集管6使流体流向鼻状炉壁管5a。在集管6和鼻状炉壁管5a之间设有用于向下传送内部流体的流体通道5f。流体通道5f与垂直的第二炉壁管2b平行地设置。
在该转换部分，第一炉壁管2a的倾斜的末端部与帘栅管7直接相连，该帘栅管7由强度(刚性)高于第一炉壁管2a的粗管组成，以便用少量的管来支承炉壁下部A的重量。但是，不能仅通过强度不足的第一炉壁管2a将炉壁下部A的重量传递给帘栅管7。因此，在第一炉壁管2a和帘栅管7之间设有加强支承件8以补偿第一炉壁管2a的强度不足，从而将炉壁下部A的重量传递给帘栅管7。
根据上述的现有技术，因为螺旋状倾斜的第一炉壁管2a的末端部位于鼻状部分C的中部，所以设置集管6以弥补第一炉壁管2a和鼻状炉壁管5a之间的数量差异，并且混合内部流体。集管6安装在鼻状部分C内侧，从集管6出来的内部流体通过流体通道5f流入鼻状炉壁管5a，该鼻状炉壁管的侧视图类似于一横向的V(＜)。
如此，在常规炉壁结构中，当锅炉的操作中止时，位置低于集管6的流体通道5f中的水不能排出。
此外，根据上述现有技术，加强支承件8必须安装在与螺旋状倾斜的第一炉壁管2a直接相连的帘栅管7部分，这种复杂的结构导致成本增加。
本发明的目的是提供一种在锅炉的操作中止时可排出鼻状炉壁管内的水的炉壁结构，还提供一种不需要用于支承炉壁下部的重量的加强支承件的炉壁结构。
发明内容
本发明是一种炉壁结构，该炉壁结构具有一安装在一作为火力发电锅炉的燃烧室的炉子内的炉壁1，所述炉壁1包括：一由具有向上螺旋的(倾斜)流体通道的第一炉壁管2a构成的炉壁下部A；一具有鼻状炉壁管5a的鼻状部分C，该鼻状炉壁管5a设置于邻接炉壁下部A的炉后壁B的中部；和一具有帘栅管7的帘栅部分D，其中：所述第一炉壁管2a的末端部定位在该鼻状部分C的下方；在所述第一炉壁管2a的末端部和所述鼻状炉壁管5a之间的连接部设置有一集管6，该集管6安装在所述鼻状部分C的下方并在所述炉壁1的外侧；从所述第一炉壁管2a的末端部垂直延伸的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)设置成使该第二炉壁管2b的集管连接部2b1与所述集管6直接连接，以使该集管6经由第一垂直管5e1和第二垂直管5e2与所述鼻状炉壁管5a相连接，并使所述第二炉壁管2b的帘栅管连接部2b2与所述帘栅管7直接连接，从而使该垂直的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)、第一和第二垂直管5e1和5e2以及帘栅管7通过焊接经由隔板条3成为一体。
因为该第一炉壁管2a的末端部定位在该鼻状部分C的下方，所以当锅炉的操作中止时，鼻状炉壁管5a中生成的排水必然可流下到位于鼻状部分C的下方的所述第一炉壁管2a内。
同样，在集管6与第一炉壁管2a的末端相连接的情况下，由于第一炉壁管2a的末端部配置在鼻状部分C的下方，这可使鼻状炉壁管5a内生成的排水必然流下到集管6内。
此外，集管6可安装在鼻状部分C的下方并位于炉壁1的外部。在此情况下，安装在炉壁1外部的集管6有助于从集管6的排放操作和维护操作。
还可设置从第一炉壁管2a的末端部垂直向上延伸的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)，使得第二炉壁管2b的集管连接部2b1与集管6直接连接，以使集管6经由第一垂直管5e1、第二垂直管5e2与鼻状炉壁管5a相连接；并使得第二炉壁管2b的帘栅管连接部2b2与帘栅管7直接连接，从而通过焊接经由隔板条3使垂直的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)、第一垂直管5e1、第二垂直管5e2以及帘栅管7成为一体。
因此，在本发明中，具有螺旋状倾斜的流体通道的第一炉壁管2a的末端部位于鼻状部分C的下方，这使得能够设置在第一炉壁管2a的末端部和鼻状炉壁管5a之间垂直向上延伸的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)。这样可使第二炉壁管2b的帘栅管连接部2b2与帘栅管7直接连接，以便通过焊接经由隔板条3使垂直的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)、第一垂直管5e1、第二垂直管5e2以及帘栅管7成为一体，从而可支承炉壁下部A的重量而不使用加强件。
还可使所述垂直状第二炉壁管2b的集管连接部2b1向下弯曲以与所述集管6相连接；水平管5b1和5b2可设置成从所述集管6在水平方向上沿相反的两侧分开；该水平管5b1、5b2分别经由第三垂直管5c1、第四垂直管5c2以及水平管5d1、5d2与所述第一垂直管5e1、第二垂直管5e2相连接，其中，该第一垂直管5e1、第二垂直管5e2邻近所述垂直的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)并部分地垂直延伸；该第一垂直管5e1、第二垂直管5e2分别与该鼻状炉壁管5a相连接。
因此，集管6和鼻状炉壁管5a经由一连接管组(5b1，5b2～5e1，5e2)相互连接，其中该连接管组包括水平管5b1、5b2、5d1、5d2，第三垂直管5c1和第四垂直管5c2，以及第一垂直管5e1和第二垂直管5e2。该连接管组(5b1，5b2～5e1，5e2)不会使排水滞留，从而使来自鼻状炉壁管5a的排水快速地自然流下到集管6内。
尽管没有示出，炉壁1从由一钢柱支承的顶部(高架)托梁上悬挂下来，同样由较重的材料制成的集管6也经由一弹簧臂从邻近的顶部托梁上悬挂下来。受热伸长使得炉壁1向下方移动几到几十厘米，该弹簧臂可随着集管6在垂直方向上的受热伸长而伸长，但不能随着炉壁1在水平方向上的受热伸长而伸长。然而，所述连接管组(5b1，5b2～5e1，5e2)，尤其是分别由第三垂直管5c1、第四垂直管5c2和水平管5d1、5d2形成的侧视图为一倒L字的管部分可吸收炉壁1在水平方向上的受热伸长。
在集管6的底部设置排放管5d并在该排放管5d上设置一开关阀10从而可容易地从集管6进行排放。
附图说明
图1示出本发明实施例的炉壁结构的侧视图；
图2示出图1的炉壁结构的一部分的透视图；
图3是图1的炉壁结构的详细侧视图；
图4是从图3的箭头I、I所示方向看过去的视图；
图5是图4中一部分的放大视图；
图6是现有技术的炉壁结构的侧视图；
图7是现有技术的炉壁结构的详细侧视图；
图8是沿图7的线II-II的透视图。
具体实施方式
下面将根据附图说明本发明的一实施例。图1至图5示出本实施例的锅炉炉壁的结构。
对于本实施例的锅炉炉壁的结构，图1示出其简化的侧视图；图2示出该炉壁结构的一断开部分的透视图；图3示出从炉壁管到鼻状部分的炉壁管转换部分放大的侧视图；图4示出从图3的箭头I-I所示方向看过去的视图。图5是图4的一部分的放大视图。
图1中所示的炉壁1具有一炉壁下部A，该炉壁下部A由具有螺旋向上的流体通道的第一炉壁管2a构成；一具有鼻状炉壁管5a的鼻状部分C，该鼻状炉壁管5a设置在与炉壁下部A邻接的炉后壁B的中部；和一具有帘栅管7的帘栅部分D。
在本实施例的炉壁1中，向上螺旋的第一炉壁管2a的末端部位于具有鼻状炉壁管5a的鼻状部分C之下。此外，本实施例采用了将用于调节管子的数量并混合内部流体的集管6安装于鼻状部分C之下并在炉壁1之外的锅炉结构，其中因为第一炉壁管2a和鼻状炉壁管5a的数量不同，所以需要该集管6。
如图3至图5所示，螺旋状向上的第一炉壁管2a的末端部位于鼻状部分C之下；在第一炉壁管2a的末端部和鼻状部分C之间设有垂直的第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)，该第二炉壁管2b在高于第一炉壁管2a的末端部的位置延伸；用于调节管的数量并且混合内部流体的集管6安装在鼻状部分C之下并位于炉壁1的外部，因为第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)和鼻状炉壁管5a的数量不同所以需要该集管。第二炉壁管2b的集管连接部2b1向下弯曲以与集管6相连接。此外，设有第一水平管5b1和第二水平管5b2，它们从集管6沿水平方向的相反侧分开并且与第三垂直管5c1和第四垂直管5c2相连接，该第三垂直管5c1和第四垂直管5c2邻近倾斜的第一炉壁管2a并部分地垂直向上延伸。该第三垂直管5c1和第四垂直管5c2分别经由水平管5d1和5d2与第一垂直管5e1和第二垂直管5e2相连接，该第一垂直管5e1和第二垂直管5e2邻近第二炉壁管2b(第三炉壁管2b1，第四炉壁管2b2)并部分地垂直向上延伸。该第一垂直管5e1和第二垂直管5e2与侧视图类似于一横向的V(＜)字的鼻状炉壁管5a相连接。
在集管6的底部设置排出管5d并在排出管5d上设置开关阀10，所以有助于从集管6通过该排出管5d排出(流体)。
帘栅管7与邻接螺旋状的第一炉壁管2a的垂直的第二炉壁管2b的帘栅管连接部2b2相连接，并且由较粗的管构成以便支承炉壁下部A的重量。
在本实施例的炉壁结构中，向上螺旋的第一炉壁管2a的末端部位于鼻状部分C之下，使得因第一炉壁管2a和鼻状炉壁管5a数量不同而需要(设置)在该转换部分的集管6可安装在鼻状部分C之下并位于炉壁1的外侧。该结构具有以下效果：
(1)可在集管6和鼻状炉壁管5a之间的连接部分设置垂直延伸以使内部流体向上流动的炉壁管(第三垂直管5c1和第四垂直管5c2以及第一垂直管5e1和第二垂直管5e2)，从而当中止锅炉的操作时，鼻状炉壁管5a中的水可自然地下降到集管6内。
(2)将向上螺旋的第一炉壁管2a的末端部定位于鼻状部分C之下，可使得在螺旋状的第一炉壁管2a和帘栅管7之间的连接部设置有垂直延伸的第四炉壁管2b2，第三炉壁管2b1与集管6相连接，该集管6经由第一垂直管5e1和第二垂直管5e2与鼻状炉壁管5a相连接，使得可通过焊接经由隔板条3与该第一垂直管5e1和第二垂直管5e2、帘栅管7以及垂直的第三炉壁管2b1和帘栅管连接部2b2成为一体，从而支承炉壁下部A的重量。
(3)在集管6的底部设置排出管5d并在排出管5d上设置开关阀10，有助于通过操作安装于炉壁1之外侧的该开关阀10从集管6内部排出(流体)，还有助于从炉壁1外侧进行集管6和邻近管组的维护操作。
工业实用性
根据本发明，当中止锅炉的操作时作为鼻状炉壁管5a中的内部流体的水不会聚积，这与现有技术的情况相比可以容易地进行维护。此外，不再需要安装现有技术的用于支承炉壁下部A的质量的加强支承件，从而相对减少了设备成本。

Claims (3)

1.一种炉壁结构，该炉壁结构具有一安装在一作为火力发电锅炉的燃烧室的炉子内的炉壁(1)，所述炉壁(1)包括：
一由具有向上螺旋的流体通道的第一炉壁管(2a)构成的炉壁下部(A)；一具有鼻状炉壁管(5a)的鼻状部分(C)，该鼻状炉壁管(5a)设置于邻接该炉壁下部(A)的炉后壁(B)的中部；和一具有帘栅管(7)的帘栅部分(D)，其中
所述第一炉壁管(2a)的末端部定位在该鼻状部分(C)的下方，
在所述第一炉壁管(2a)的末端部和所述鼻状炉壁管(5a)之间的连接部设置有一集管(6)，该集管(6)安装在所述鼻状部分(C)的下方并在所述炉壁(1)的外侧，
从所述第一炉壁管(2a)的末端部垂直延伸的第二炉壁管(2b(2b1，2b2))设置成使该第二炉壁管(2b)的集管连接部(2b1)与所述集管(6)直接连接，以使该集管(6)经由第一垂直管(5e1)和第二垂直管(5e2)与所述鼻状炉壁管(5a)相连接；并使所述第二炉壁管(2b)的帘栅管连接部(2b2)与所述帘栅管(7)直接连接，从而使该垂直的第二炉壁管(2b(2b1，2b2))、第一垂直管(5e1)和第二垂直管(5e2)以及帘栅管(7)通过焊接经由隔板条(3)成为一体。
2.根据权利要求1的炉壁结构，其特征在于，所述第二炉壁管(2b)的集管连接部(2b1)向下弯曲以与所述集管(6)相连接；第一水平管(5b1)和第二水平管(5b2)设置成从所述集管(6)在水平方向上沿相反的两侧分开；该第一水平管(5b1)和第二水平管(5b2)经由所述第三垂直管(5c1)、第四垂直管(5c2)、第三水平管(5d1)和第四水平管(5d2)与所述第一垂直管(5e1)和第二垂直管(5e2)相连接，其中，该第一垂直管(5e1)和第二垂直管(5e2)邻近所述垂直的第二炉壁管(2b(2b1，2b2))并部分地垂直延伸；该第一垂直管(5e1)和第二垂直管(5e2)与该鼻状炉壁管(5a)相连接。
3.根据权利要求1的炉壁结构，其特征在于，还包括：设置在所述集管(6)底部的排水管(5d)；以及一设置在该排水管(5d)处的开关阀(10)。
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