CN209279130U - 一种余热锅炉换热管防振装置以及余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种余热锅炉换热管防振装置以及余热锅炉，防振装置包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，固定套成对设置、对称固定于余热锅炉的炉墙中，支撑梁固定于两个固定套中，推力板通过加强板与支撑梁连接，固定套、支撑梁、加强板、推力板构成总支撑结构；防振带安装于每排换热管之间，靠近推力板的防振带与推力板之间预留有膨胀间隙，防护格栅安装于每根换热管之间，且防护格栅与防振带连接。余热锅炉内配置该防振装置后，锅炉热态工况下防振带与推力板靠接，通过防振装置将各换热管连接为一个整体，提高换热管的整体强度，解决余热锅炉换热管束整体晃动问题，避免换热管碰伤和泄漏，提高余热锅炉运行可靠性。

Description

一种余热锅炉换热管防振装置以及余热锅炉

技术领域

本申请属于余热锅炉技术领域，具体涉及一种余热锅炉换热管防振装置以及余热锅炉。

背景技术

近年来，燃气-蒸汽联合循环发电凭借发电效率高，启停快速方便，调峰能力强等优点，应用日益广泛。余热锅炉作为联合循环机组的重要附属设备，布置于燃机尾部，余热锅炉多采用全悬吊单排框架结构，内部换热管束沿烟气流向顺序模块化布置，用以回收燃机做功后排出的高温烟气，产生不同压力等级的蒸汽送入汽轮机。

在生产实际中，联合循环机组深度参与电网调峰运行，启停机频繁，负荷调整速度快，燃机排气量、烟气流速大范围变化，导致燃机尾部动力场分布不均，频繁扰动。系统中余热锅炉多为引进国外技术设计和制造，消化和创新能力不足，系统配套性较差，在燃机尾部动力场大幅频繁变化的工况下，会引起前几个换热管模块，特别是正对烟气冲击的换热管模块的振动及摩擦问题，易引起受热面换热管碰伤和泄漏。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种余热锅炉换热管防振装置以及余热锅炉，余热锅炉内沿换热管束间长度方向上设计安装有防振装置，能解决换热管束整体晃动问题，避免余热锅炉换热管泄漏，提高联合循环机组运行的可靠性。

实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种余热锅炉换热管防振装置，包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，所述支撑梁、所述推力板和所述防振带均垂直于所述换热管，其中：

所述固定套成对设置，开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中；

所述支撑梁搭接在成对设置的两个所述固定套之间，所述支撑梁的两端分别固定于两个所述固定套中；

所述推力板通过所述加强板与所述支撑梁连接，并且所述推力板平行于所述支撑梁，所述固定套、所述支撑梁、所述加强板、所述推力板构成总支撑结构；

所述防振带平行于所述推力板、安装于每排所述换热管之间，靠近所述推力板的所述防振带与所述推力板之间预留有膨胀间隙，当所述换热管受热充分膨胀时，所述防振带与所述推力板的中心高度相同；

所述防护格栅安装于每根所述换热管之间，并且所述防护格栅与所述防振带连接。

优选的，所述余热锅炉的所述换热管具体包括1个以上功能换热管组，各所述功能换热管组均包括1排以上换热管排，各所述换热管排均包括1根以上在所述余热锅炉炉膛内成排布置的所述换热管。

优选的，所述总支撑结构设置有两组，两组所述总支撑结构对称设置，并且分别位于所述余热锅炉内所述换热管分布区域的烟气流向前端和烟气流向后端。

优选的，各所述换热管排的两侧均设置有所述防振带。

优选的，各所述功能换热管组之间设置有推力结构；

所述推力结构由2块推力板和1块以上加强板构成，各所述加强板沿所述推力板长度方向依次设置于2块所述推力板之间，2块所述推力板通过各所述加强板连接；

所述推力结构的2块所述推力板与之接近的所述防振带之间均预留有膨胀间隙。

优选的，所述推力结构的两端均设置有固定套，所述固定套开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中，所述推力结构的两端分别固定于两个所述固定套中。

基于同样的发明构思，本实用新型还提供了一种余热锅炉，包括1个以上功能换热管组，各所述功能换热管组均包括1排以上换热管排，各所述换热管排均包括1根以上在所述余热锅炉炉膛内成排布置的所述换热管；该余热锅炉还包括防振装置，所述防振装置包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，所述支撑梁、所述推力板和所述防振带均垂直于所述换热管，其中：

所述固定套成对设置，开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中；

所述支撑梁搭接在成对设置的两个所述固定套之间，所述支撑梁的两端分别固定于两个所述固定套中；

所述推力板通过所述加强板与所述支撑梁连接，并且所述推力板平行于所述支撑梁，所述固定套、所述支撑梁、所述加强板、所述推力板构成总支撑结构；

所述防振带平行于所述推力板、安装于各所述换热管排之间，靠近所述推力板的所述防振带与所述推力板之间预留有膨胀间隙，当所述换热管受热充分膨胀时，所述防振带与所述推力板的中心高度相同；

所述防护格栅安装于每根所述换热管之间，并且所述防护格栅与所述防振带连接。

优选的，所述总支撑结构设置有两组，两组所述总支撑结构对称设置，并且分别位于所述余热锅炉内所述换热管分布区域的烟气流向前端和烟气流向后端。

优选的，各所述功能换热管组之间设置有推力结构；

所述推力结构由2块推力板和1块以上加强板构成，各所述加强板沿所述推力板长度方向依次设置于2块所述推力板之间，2块所述推力板通过各所述加强板连接；

所述推力结构的2块所述推力板与之接近的所述防振带之间均预留有膨胀间隙。

优选的，所述推力结构的两端均设置有固定套，所述固定套开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中，所述推力结构的两端分别固定于两个所述固定套中。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的余热锅炉换热管防振装置，包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，该防振装置整体垂直于换热管。防振装置通过由固定套、支撑梁、加强板和推力板构成的总支撑结构稳定固定在余热锅炉的炉墙中。在每根换热管之间安装防护格栅，在每排换热管之间安装防振带，防护格栅与防振带连接，将各换热管联系为一个整体。防振带与总支撑结构中的推力板平行相对，并且防振带与推力板的中心高度相同，靠近推力板的防振带与该推力板之间预留有膨胀间隙。

在锅炉热态时，锅炉内部换热管充分膨胀，使得该膨胀间隙逐渐减小至消失，此时靠近推力板的防振带与该推力板紧密贴合在一起，推力板对防振带施加力的作用，当动力场大幅频繁变化时，烟气流向前端的部分换热管正对烟气冲击，若无装置固定则换热管会产生振动，由于此时防振带与推力板紧密贴合在一起，换热管的振动会通过防振带传递至推力板，由于推力板与余热锅炉的炉墙稳定连接，因此推力板所在的总支撑结构为换热管提供稳定的支撑，从而避免换热管晃动。

余热锅炉内配置该防振装置后，锅炉热态工况下防振带与防振装置推力板靠接，通过防振装置将各换热管连接为一个整体，提高换热管的整体强度，解决联合循环机组在大幅变工况运行情况下，余热锅炉换热管束整体晃动问题，避免换热管碰伤和泄漏，提高余热锅炉运行可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中余热锅炉内部的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中余热锅炉内部的结构示意图；

附图标记说明：1-炉墙；2-固定套；3-支撑梁；4-加强板；5-推力板；6-防振带；7-格栅；8-换热管；10-总支撑结构；20-推力结构；30-功能换热管组；40-换热管排；50-换热管模块；60-换热管屏。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

在本实用新型实施例中，一种余热锅炉换热管防振装置，应用于余热锅炉炉膛内，用于支撑换热管束。参见图1，本实施例中，该余热锅炉内的换热管束具体包括3个功能换热管组30，各功能换热管组30均包括2排换热管排40，各换热管排40均包括10根在余热锅炉炉膛内成排布置的换热管8。

该防振装置整体垂直于换热管束，具体包括固定套2、支撑梁3、加强板4、推力板5、防振带6和防护格栅7，其中支撑梁3、推力板5和防振带6均垂直于换热管8。

固定套2成对设置，开口相对且对称固定于余热锅炉的炉墙1中，具体的，在炉墙1中开设对应大小的安装孔，固定套2放置于安装孔中，通过螺纹紧固件固定或者直接焊接固定。

支撑梁3搭接在成对设置的两个固定套2之间，支撑梁3的两端分别固定于两个固定套2中，本实施例中，支撑梁3优选钢梁，能够在烟气冲击下保持较强的刚度。

推力板5通过加强板4与支撑梁3连接，并且推力板5平行于支撑梁3，由于余热锅炉的炉膛内部空间较大，因此加强板4需要设置多个，各加强板4沿推力板5长度方向依次设置于推力板5与支撑梁3之间。

该固定套2、支撑梁3、加强板4和推力板5构成总支撑结构10，为整个换热管束提供稳定支撑。本实施例中，总支撑结构10设置有2组，2组总支撑结构10对称设置，并且分别位于余热锅炉内换热管束分布区域的烟气流向前端和烟气流向后端。即在换热管束的受热面处安装一个总支撑结构10，在换热管束的尾端安装一个总支撑结构10，2组总支撑结构10的推力板5相对，从而限定了换热管束在烟气流动方向上的自由度。

防振带6平行于推力板5、安装于每排换热管8之间，各换热管排40的两侧均设置有防振带6，靠近推力板5的防振带6与推力板5之间预留有膨胀间隙，该膨胀间隙根据对应余热锅炉内换热管束热态膨胀的情况(防振带6、推力板5等零部件的受热膨胀情况也应考虑进去)而确定，当换热管束处于热态充分膨胀时，防振带6与推力板5的中心高度相同，使得二者可以充分、紧密的贴合，以更好的传递振动。

防护格栅7安装于每根换热管8之间，并且防护格栅7与防振带6连接，通过防振带6与防护格栅7将同一功能换热管组30种各根换热管8联系成一个整体，形成换热管模块50。通过防振带6与防护格栅7限制了换热管8在整个水平方向上的自由度，避免因单根换热管晃动而与其他换热管碰撞发生泄露。

各个功能换热管组30之间设置有推力结构20，推力结构20起联系各换热管模块50的作用，当锅炉热态时，各换热管模块50与推力结构20紧密接触，从而提高整体稳定性。

如图1所示，该推力结构20由2块推力板5和1块以上加强板4构成，各加强板4沿推力板5长度方向依次设置于2块推力板5之间，2块推力板5通过各加强板4连接，加强板4的具体数量依据推力板5的长度而定。推力结构20的2块推力板5与之接近的防振带6之间均预留有膨胀间隙，该膨胀间隙同样根据对应余热锅炉内换热管束热态膨胀的情况而确定，当换热管束处于热态充分膨胀时，防振带6与推力板5的中心高度相同。

为固定推力结构20，本实施例中，在推力结构20的两端均设置有固定套2，固定套2开口相对且对称固定于余热锅炉的炉墙1中，推力结构20的两端分别固定于两个固定套2中，由此保证推力结构20的自身稳定性。

对于单个功能换热管组30而言，每个功能换热管组30沿烟气流向的两侧均通过总支撑结构10和推力结构20或者通过两个推力结构20限制沿烟气流向方向上的自由度，而功能换热管组30内部的换热管8则通过防振带6与防护格栅7限制其在整个水平方向上的自由度，避免因单根换热管晃动而与其他换热管碰撞发生泄露。

一种余热锅炉，其炉膛内配置了上述防振装置，如图1所示，余热锅炉炉膛内的每个功能换热管组30沿烟气流向的两侧均通过总支撑结构10和推力结构20或者通过两个推力结构20支撑，限制功能换热管组30沿烟气流向方向上的自由度；每排换热管排40沿烟气流向的两侧均通过防振带6支撑，限制换热管排40沿烟气流向方向上的自由度。而功能换热管组30内部的换热管8则通过防振带6与防护格栅7限制其在整个水平方向上的自由度，避免因单根换热管晃动而与其他换热管碰撞发生泄露。由此避免换热管束整体晃动，提高余热锅炉运行可靠性。

实施例2：

在本实用新型实施例中，一种余热锅炉换热管防振装置，应用于余热锅炉炉膛内，用于支撑换热管束。参见图2，本实施例中，该余热锅炉内的换热管束具体包括2个功能换热管组，该功能换热管组具体为换热管屏60，沿烟气流向的4排(每排5根)换热管8形成一个换热管屏模块，换热管8在余热锅炉炉膛内竖直且成排布置呈屏状，换热管8上端连接上联箱、下端连接下联箱，即形成该换热管屏60，余热锅炉内的换热管8均为上升管，下降管(图中未示出)设置在炉膛外进入下联箱。

该防振装置整体垂直于换热管束，具体包括固定套2、支撑梁3、加强板4、推力板5、防振带6和防护格栅7，其中支撑梁3、推力板5和防振带6均垂直于换热管8。该防振装置的结构同实施例1，具体结构此处不再赘述。

一种余热锅炉，其炉膛内配置了上述防振装置，如图2所示，余热锅炉炉膛内的每个换热管屏60沿烟气流向的两侧均通过总支撑结构10支撑，限制换热管屏60沿烟气流向方向上的自由度。换热管屏60屏间通过推力结构20支撑。而换热管屏60内部的各根换热管 8则通过防振带6与防护格栅7限制其在整个水平方向上的自由度，避免因单根换热管晃动而与其他换热管碰撞发生泄露。由此避免换热管束整体晃动，提高余热锅炉运行可靠性。

通过上述实施例，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

1)本实用新型提供的余热锅炉换热管防振装置，在余热锅炉炉膛内的每个功能换热管组/换热管屏沿烟气流向的两侧均通过总支撑结构和推力结构，或者通过两个推力结构支撑，限制功能换热管组/换热管屏沿烟气流向方向上的自由度，由此避免换热管束整体晃动，提高余热锅炉运行可靠性。

2)本实用新型提供的余热锅炉换热管防振装置，每排换热管沿烟气流向的两侧均通过防振带支撑，限制每排换热管沿烟气流向方向上的自由度。

3)本实用新型提供的余热锅炉换热管防振装置，每根换热管均通过防振带与防护格栅限制其在整个水平方向上的自由度，通过防振带与防护格栅将各根换热管连接为一个整体，提高换热管束的整体强度，避免因单根换热管晃动而与其他换热管碰撞发生泄露。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，所述支撑梁、所述推力板和所述防振带均垂直于所述换热管，其中：

所述固定套成对设置，开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中；

所述支撑梁搭接在成对设置的两个所述固定套之间，所述支撑梁的两端分别固定于两个所述固定套中；

所述推力板通过所述加强板与所述支撑梁连接，并且所述推力板平行于所述支撑梁，所述固定套、所述支撑梁、所述加强板、所述推力板构成总支撑结构；

所述防振带平行于所述推力板、安装于每排所述换热管之间，靠近所述推力板的所述防振带与所述推力板之间预留有膨胀间隙，当所述换热管受热充分膨胀时，所述防振带与所述推力板的中心高度相同；

所述防护格栅安装于每根所述换热管之间，并且所述防护格栅与所述防振带连接。

2.如权利要求1所述的余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：所述余热锅炉的所述换热管具体包括1个以上功能换热管组，各所述功能换热管组均包括1排以上换热管排，各所述换热管排均包括1根以上在所述余热锅炉炉膛内成排布置的所述换热管。

3.如权利要求2所述的余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：所述总支撑结构设置有两组，两组所述总支撑结构对称设置，并且分别位于所述余热锅炉内所述换热管分布区域的烟气流向前端和烟气流向后端。

4.如权利要求2或3所述的余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：各所述换热管排的两侧均设置有所述防振带。

5.如权利要求4所述的余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：各所述功能换热管组之间设置有推力结构；

所述推力结构由2块推力板和1块以上加强板构成，各所述加强板沿所述推力板长度方向依次设置于2块所述推力板之间，2块所述推力板通过各所述加强板连接；

所述推力结构的2块所述推力板与之接近的所述防振带之间均预留有膨胀间隙。

6.如权利要求5所述的余热锅炉换热管防振装置，其特征在于：所述推力结构的两端均设置有固定套，所述固定套开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中，所述推力结构的两端分别固定于两个所述固定套中。

7.一种余热锅炉，包括1个以上功能换热管组，各所述功能换热管组均包括1排以上换热管排，各所述换热管排均包括1根以上在所述余热锅炉炉膛内成排布置的所述换热管，其特征在于：还包括防振装置，所述防振装置包括固定套、支撑梁、加强板、推力板、防振带和防护格栅，所述支撑梁、所述推力板和所述防振带均垂直于所述换热管，其中：

所述固定套成对设置，开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中；

所述支撑梁搭接在成对设置的两个所述固定套之间，所述支撑梁的两端分别固定于两个所述固定套中；

所述推力板通过所述加强板与所述支撑梁连接，并且所述推力板平行于所述支撑梁，所述固定套、所述支撑梁、所述加强板、所述推力板构成总支撑结构；

所述防振带平行于所述推力板、安装于各所述换热管排之间，靠近所述推力板的所述防振带与所述推力板之间预留有膨胀间隙，当所述换热管受热充分膨胀时，所述防振带与所述推力板的中心高度相同；

所述防护格栅安装于每根所述换热管之间，并且所述防护格栅与所述防振带连接。

8.如权利要求7所述的余热锅炉，其特征在于：所述总支撑结构设置有两组，两组所述总支撑结构对称设置，并且分别位于所述余热锅炉内所述换热管分布区域的烟气流向前端和烟气流向后端。

9.如权利要求7或8所述的余热锅炉，其特征在于：各所述功能换热管组之间设置有推力结构；

所述推力结构由2块推力板和1块以上加强板构成，各所述加强板沿所述推力板长度方向依次设置于2块所述推力板之间，2块所述推力板通过各所述加强板连接；

所述推力结构的2块所述推力板与之接近的所述防振带之间均预留有膨胀间隙。

10.如权利要求9所述的余热锅炉，其特征在于：所述推力结构的两端均设置有固定套，所述固定套开口相对且对称固定于所述余热锅炉的炉墙中，所述推力结构的两端分别固定于两个所述固定套中。