一種減少超臨界循環流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置的製作方法
2023-04-28 03:49:01 2
：本發明屬於流化床鍋爐技術領域，具體涉及一種減少超臨界循環流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置。
背景技術：
：超臨界循環流化床鍋爐技術是循環流化床燃燒技術和超臨界參數發電技術相結合的高效清潔燃燒技術。目前，我國在四川白馬投運的600MW超臨界循環流化床鍋爐是世界上裝機容量最大，參數最高的循環流化床鍋爐。水冷壁的安全性對於鍋爐的運行安全、經濟、可靠性非常重要。由於循環流化床鍋爐的燃燒特點與煤粉爐不同，爐內較大的物料濃度是鍋爐燃燒與傳熱性能的基本要求，這一特性決定了氣固兩相流動對受熱面的磨損作用是必然存在的。尤其是膜式水冷壁管受熱變形和膜式水冷壁管表面有凹凸，會進一步加劇膜式水冷壁管的磨損。超臨界循環流化床鍋爐普遍採用低質量流率，與亞臨界參數鍋爐不同的是，超臨界循環流化床鍋爐的膜式水冷壁管管徑變小、鰭片變窄、剛性變差，且壁溫沿水冷壁高度方向不斷變化。同一根膜式水冷壁管的上下兩端以及不同管子之間存在一定的溫差，加之管屏尺寸較大，運行中極易產生由於熱應力而導致的膜式水冷壁管變形。實際運行表明，膜式水冷壁管變形引起的爐內向火側磨損，已成為超臨界循環流化床鍋爐水冷壁管磨損的主要原因之一。中國專利CN202040805U提出了一種採用十字鰭片防止雙面受熱的循環流化床鍋爐屏式受熱面的防變形技術。但由於爐膛上部的屏式受熱面所在區域氣固濃度較低、磨損不嚴重，因此該技術主要針對爐膛上部區域，無法用於磨損劇烈的爐膛水冷壁。中國專利CN2839831Y提出了一種在水冷壁向火側膜式水冷壁管鰭片中心線上垂直設置一條鋼條的防磨技術。但由於循環流化床鍋爐向火側爐內物料濃度高，該裝置也只能設置在爐膛稀相區及爐膛頂部區域等物料濃度較低的區域，密相區等物料濃度較高區域也不適用。
技術實現要素：
：本發明的目的就是提供一種減少超臨界循環流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置，減緩了超臨界循環流化床鍋爐因熱應力造成的鍋爐膜式水冷壁管變形而引起的磨損，提高鍋爐運行的安全性，經濟性。本發明所涉及的一種減少超臨界循環流化床鍋爐膜式水冷壁管變形的裝置，包括水冷壁管組1、鰭片2、強化筋3、應力釋放槽4，水冷壁管組1中每兩個相鄰水冷壁管之間焊接有鰭片2，鰭片2的背火側中間位置上焊接強化筋3，每一根鰭片2上相鄰的兩根強化筋3之間，設置有應力釋放槽4，防止強化筋3上下溫差過大而變形。本發明裝置的另一種形式為水冷壁管組1中每兩個相鄰水冷壁管之間直接焊接一體成型的T形鰭片5，以替代鰭片(2)和強化筋(3)，其餘結構與上述裝置相同。本發明能增強膜式水冷壁管的強度，有效的減少了膜式水冷壁管的熱應力變形，減緩了膜式水冷壁管的磨損。有利於超臨界循環流化床鍋爐的設計、製造及改善鍋爐運行情況。附圖說明：圖1為本發明裝置的主視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為帶有T形鰭片5的膜式水冷壁管俯視圖；上述圖中，1為水冷壁管組、2為鰭片、3為強化筋、4為應力釋放槽、5為T形鰭片。具體實施方式：下面結合說明書附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步描述。實施例1本實施例為一種超臨界循環流化床鍋爐背火側焊接強化筋3的膜式水冷壁管，如圖1、圖2所示，形成的膜式水冷壁管帶有T形鰭片，其由水冷壁管組1、鰭片2、強化筋3和應力釋放槽4組成。鰭片2連結兩根水冷壁管，在每兩根水冷壁管之間的鰭片2中心線上垂直的焊接有一條強化筋3。鰭片2的寬度為3mm—20mm，強化筋3的寬度與鰭片寬度比為1:1.5—1:3，強化筋3高度與水冷壁管組1的外徑比為1:2—1:4，強化筋3的長度為2000mm—4000mm，每兩根化強筋3之間設置有長度為50mm—200mm的應力釋放槽4，設置本實施例的裝置的範圍從循環流化床鍋爐爐內密相區水冷壁與耐磨材料交界線以下500-1000mm至爐膛出口中心線附近區域。本實施例的原理及工作流程如下：膜式水冷壁管在受熱時，相對於水冷壁管組1，鰭片2冷卻更差，溫度上升幅度相較於水冷壁管組1要高得多，水冷壁管組1與鰭片2之間存在溫度差，水冷壁管組1和鰭片2會發生熱應力變形。因此鰭片2變形量更大。同時鰭片2變形方向是向水冷壁向火側突出的，水冷壁管組1和鰭片2之間形成較大的凹陷，更容易造成磨損。本實施例在超臨界循環流化床鍋爐現有膜式水冷壁管上背火側鰭片2中心線上焊接強化筋3，強化筋3能增強鰭片2的剛度，減少鰭片2向向火側的變形量，減少爐內固體顆粒對水冷壁管組1的磨損。兩根強化筋3之間，設置有應力釋放槽4，防止強化筋3上下溫差過大而變形。實施例2本實施例為一種超臨界循環流化床鍋爐帶有T形鰭片5的膜式水冷壁管，如圖3所示，同實施例1不同之處在於，實施例2中的T形鰭片5是通過製造工藝一體成型的，以替代實施例1中的鰭片2和強化筋3。相較於實施例1中的膜式水冷壁管是在現有鍋爐水冷壁背火側鰭片2上焊接一段強化筋3，實施例2的鰭片強度更高，更不易變形。除一體成型的T形鰭片5與實施例1中不同外，其餘結構同實施例1相同。