一種分離器出口煙道及多流程循環流化床熱水鍋爐的製作方法

2023-05-22 22:53:47

本實用新型涉及鍋爐結構技術領域，尤其涉及一種分離器出口煙道及多流程循環流化床熱水鍋爐。

背景技術：

現有的多流程循環流化床熱水鍋爐的結構如圖1所示，包括主燃室1、與主燃室1並列布置的副燃室2、燃盡室3，以及根據煙氣流向依次設置在燃盡室3後續流程的旋風分離器4、分離器出口煙道5和尾部煙道及尾部受熱面6，該尾部煙道及尾部受熱面6設置有省煤器。燃盡室3出來的煙氣經旋風分離器4處理，通過中心筒進入分離器出口煙道5的煙氣溫度較高，一般達到500多度。為了經濟性和安全性，分離器出口煙道5最外層絕熱層的外表面溫度應在相關標準允許的範圍內，因此分離器出口煙道5的設計是多流程循環流化床熱水鍋爐不可忽視的環節。

為了保證分離器出口煙道5最外層絕熱層的外表面溫度在相關標準允許的範圍內，現有的循環流化床熱水鍋爐的分離器出口煙道5主要採用如下三種形式：

第一種分離器出口煙道5的結構如圖2所示，其由通過在護板上澆注耐火澆注料和保溫澆注料而成的爐牆5-1、頂部結構5-2和煙氣導流坡面5-3構成。爐牆5-1是先由鋼板經槽鋼框架焊接成護板，再在護板上依次澆注保溫澆注料502、耐火澆注料501，護板的槽鋼內鋪一層巖棉板503。頂層結構5-2從下往上依次為耐火澆注料501、保溫澆注料502、巖棉板503。煙氣導流坡面5-3由耐火澆注料501和保溫澆注料502澆注而成。

第二種分離器出口煙道5的結構如圖3所示，其四周是由磚砌築而成的爐牆5-1，頂部結構5-2通過澆注而成。爐牆5-1的結構由內及外依次是耐火磚601、機制紅磚602；頂部結構5-2從下到上依次為耐火澆注料501、保溫澆注料502、巖棉板503。

第三種分離器出口煙道5為耐熱鋼製煙道，其結構如圖4所示，從內到外依次為焊接而成的耐熱鋼板701、矽酸鋁板702、巖棉板503。耐熱鋼板701可以耐高溫，但是並不具有保溫效果，為了滿足外表面的溫度要求，中間通保溫效果較好的耐熱的矽酸鋁板，外層用絕熱材料巖棉板。

由上面三種結構形式可以看出，現有的分離器出口煙道都是絕熱煙道，為了保證絕熱，都要由耐火層，保溫層和絕熱層這三層結構組成。總而言之，以上三種形式的絕熱煙道的內部的耐火層要用大量的耐火澆注料、耐火磚或者耐熱鋼板，中間的保溫層要用保溫澆注料或者基於紅磚建立的空氣隔層，外部的絕熱層要用巖棉板。且為了保證分離器出口煙道5最外層絕熱層的外表面溫度在相關標準允許的範圍內，這三種絕熱煙道需要較厚的厚度，這就造成成本偏高，安裝繁瑣，安裝工期長。

另外，現有技術的上述三種絕熱煙道都僅有單一的煙氣流通通道的功能，不具備其它的功能。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對目前存在的問題，提供一種分離器出口煙道及多流程循環流化床熱水鍋爐，其不僅能夠降低用料成本，而且還少了煙道體的澆注或者砌築環節，縮短了安裝工期；其作為鍋爐的輔助受熱面，還能夠吸收煙道內高溫煙氣的輻射熱，提高鍋爐熱效率。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

本實用新型提供一種分離器出口煙道，適用於多流程循環流化床熱水鍋爐，其包括：

膜式水冷壁組件；所述膜式水冷壁組件包括：

進水集箱，膜式水冷壁結構，膜式水冷壁吊杆，出水集箱和集箱吊杆；

所述膜式水冷壁結構通過所述膜式水冷壁吊杆吊於鍋爐鋼架上；所述進水集箱和出水集箱通過所述集箱吊杆吊於鍋爐鋼架上；

所述進水集箱的水經所述膜式水冷壁結構後，流向所述出水集箱；所述出水集箱的水匯集到外部的水冷系統。

更優選地，所述的分離器出口煙道還包括：

所述膜式水冷壁結構包括：頂部膜式水冷壁。

更優選地，所述的分離器出口煙道還包括：

護板爐牆；所述護板爐牆構成所述分離器出口煙道的四周爐牆；

第一密封膨脹節和第二密封膨脹節；所述第一密封膨脹節設置在出水集箱與前後側護板爐牆的交界處；第二密封膨脹節設置在頂部膜式水冷壁與左右側護板爐牆的交界處。

更優選地，所述膜式水冷壁結構還包括：

後部膜式水冷壁；

所述後部膜式水冷壁和頂部膜式水冷壁組成彎曲的膜式水冷壁結構。

更優選地，所述的分離器出口煙道還包括：

護板爐牆，所述護板爐牆圍成所述分離器出口煙道的前、左和右三側的爐牆；

第一密封膨脹節和第二密封膨脹節，所述第一密封膨脹節設置在出水集箱與前側護板爐牆的交界處；第二密封膨脹節設置在頂部膜式水冷壁與左右側護板爐牆的交界處。

更優選地，所述膜式水冷壁結構還包括：兩側膜式水冷壁；所述的膜式水冷壁組件還包括：兩側上集箱和兩側下集箱；

所述進水集箱的水經連通管流向所述兩側下集箱；流經所述兩側下集箱的水經所述兩側膜式水冷壁流向所述兩側上集箱；流經兩側上集箱的水 流向所述出水集箱。

更優選地，所述的分離器出口煙道還包括：

所述護板爐牆；所述護板爐牆構成分離器出口煙道的前側爐牆；

第一密封膨脹節、第三密封膨脹節和第四密封膨脹節；所述第一密封膨脹節設置在出水集箱與前側護板爐牆的交界處；所述第三密封膨脹節設置在頂部膜式水冷壁和後部膜式水冷壁與兩側膜式水冷壁的交界處；所述第四密封膨脹節設置在兩側膜式水冷壁的底部和兩側下集箱的交界處。

更優選地，所述的膜式水冷壁結構還包括：前側膜式水冷壁；所述的膜式水冷壁組件還包括：前側下集箱和第五密封膨脹節；

所述前側下集箱與所述兩側下集箱相連通；流經所述前側下集箱的水經所述前側膜式水冷壁流向所述出水集箱；

所述第五密封膨脹節設置在前側膜式水冷壁的底部與前側下集箱的交界處。

更優選地，所述護板爐牆先由鋼板經槽鋼框架焊接成護板，再在護板上依次澆注保溫澆注料、耐火澆注料，護板的槽鋼內鋪一層巖棉板；或者，所述護板爐牆的結構由內及外依次是耐火磚、機制紅磚；或者，所述護板爐牆的結構從內到外依次為焊接而成的耐熱鋼板、矽酸鋁板、巖棉板。

本發明還提供一種多流程循環流化床熱水鍋爐，包括主燃室、依次與主燃室並列布置的副燃室、燃盡室，以及根據煙氣流向依次設置在燃盡室後續流程的旋風分離器、分離器出口煙道和尾部煙道及尾部受熱面，該尾部煙道及尾部受熱面設置有省煤器，其中，所述分離器出口煙道為上述任意一種分離器出口煙道；燃盡室出來的煙氣經旋風分離器處理，通過中心筒進入分離器出口煙道，經所述分離器出口煙道後進入尾部煙道及尾部受熱面；尾部煙道及尾部受熱面內的省煤器的水經所述分離器出口煙道的膜式水冷壁結構匯集到出水集箱；出水集箱通過連通管接外部水冷系統。

由上述本實用新型的技術方案可以看出，本實用新型具有如下技術效果：

本實用新型通過將現有單純用來流通煙氣的絕熱煙道變為部分或者全部由膜式水冷壁構成的非絕熱煙道，不僅可以保證煙氣的流通，還可以為煙道附加了另一種功能：作為鍋爐的輔助受熱面，吸收煙道內高溫煙氣的輻射熱，提高多流程循環流化床熱水鍋爐的熱效率。

另外，煙道的保溫只在膜式水冷壁和集箱外側鋪一層巖棉板即可，節省了大量的耐火材料和保溫材料或耐熱鋼板，這樣不僅降低了材料成本，而且少了煙道體的澆注或者砌築環節，縮短了安裝工期。

附圖說明

圖1為現有技術的多流程循環流化床熱水鍋爐的結構示意圖；

圖2為現有技術的第一種分離器出口煙道的結構示意圖；

圖3為現有技術的第二種分離器出口煙道的結構示意圖；

圖4為現有技術的第三種分離器出口煙道的結構示意圖；

圖5‐1為本實用新型實施例一結構的右視圖；

圖5‐2為圖5‐1中的A‐A視圖；

圖6‐1為圖本實用新型實施例二結構的右視圖；

圖6‐2為圖6‐1中的B‐B視圖；

圖7‐1為本實用新型實施例三結構的右視圖；

圖7‐2為圖7‐1中的C‐C視圖；

圖8‐1為本實用新型實施例四結構的右視圖；

圖8‐2為圖8‐1中的D‐D視圖。

附圖中：

主燃室1、副燃室2、燃盡室3、旋風分離器4、分離器出口煙道5、尾部煙道及尾部受熱面6；

爐牆5-1、頂部結構5-2、煙氣導流坡面5-3；耐火澆注料501、保溫澆注料502、巖棉板503；耐火磚601、機制紅磚602；耐熱鋼板701、矽酸鋁板702；

護板爐牆51；膜式水冷壁結構520、進水集箱521，頂部膜式水冷壁522，膜式水冷壁吊杆523，出水集箱524，集箱吊杆525，第一密封膨脹節526，第二密封膨脹節527，後部膜式水冷壁528；兩側上集箱529、兩側膜式水冷壁5210、兩側下集箱5211、第三密封膨脹節5212、第四密封膨脹節5213、前側膜式水冷壁5214、前側下集箱5215、第五密封膨脹節5216。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本申請的技術方案，以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

本申請文件中的上、下、左、右、前和後等方位用語是基於附圖所示的位置關係而建立的。附圖不同，則相應的位置關係也有可能隨之發生變化，故不能以此理解為對保護範圍的限定。

實施例一：

本實用新型實施例一提供的一種分離器出口煙道，其頂部為膜式水冷壁結構，該部分作為鍋爐的輔助受熱面，吸收煙道內高溫煙氣的輻射熱，從而能夠提高多流程循環流化床熱水鍋爐的熱效率。該分離器出口煙道的結構如圖5-1和圖5-2所示，包括：

護板爐牆51、膜式水冷壁組件52(圖中未示出)和密封件。

護板爐牆51構成分離器出口煙道的四周爐牆，其與現有技術中的相同，這裡不再詳細描述。

膜式水冷壁組件52包括：膜式水冷壁結構520、進水集箱521，頂部膜式水冷壁522，膜式水冷壁吊杆523，出水集箱524，集箱吊杆525。密 封件用於保證整個分離器出口煙道的煙氣不洩露，包括：第一密封膨脹節526，第二密封膨脹節527。

其中的進水集箱521與省煤器之間通過連接管連接，頂部膜式水冷壁522的下部焊在進水集箱521上；上部焊在出水集箱524上；出水集箱524通過連接管接外部的水冷系統。

膜式水冷壁吊杆523至少為兩個，用於吊裝頂部膜式水冷壁522於鍋爐安裝架上。集箱吊杆525為若干個，均勻布置，用於吊裝進水集箱521和出水集箱524於鍋爐安裝架上。

第一密封膨脹節526設置在出水集箱524與前後側護板爐牆51的交界處；第二密封膨脹節527設置在頂部膜式水冷壁522與左右側護板爐牆51的交界處。二者均由耐熱不鏽鋼製作而成。

在頂部膜式水冷壁522和集箱(進水集箱521和出水集箱524)的外表面鋪一層巖棉板，用於煙道的保溫；

在頂部膜式水冷壁522內側澆注剛玉澆注料或者塗抹耐磨塗料，用於防止煙氣衝刷磨損水冷壁管。

該實施例一的工作原理為：

經設置在尾部煙道及尾部受熱面6的省煤器加熱的水通過連接管流向進水集箱521；進水集箱521充滿水後，在壓力的作用下，進水集箱521的水通過頂部膜式水冷壁522流向出水集箱524，之後出水集箱524的水通過連接管流向水冷系統的出水集箱。

實施例二：

本實用新型實施例二提供的一種分離器出口煙道，其頂部和後牆由一個彎曲的膜式水冷壁構成，該實施例二是在實施例一結構的基礎上進行了改動，使得進水集箱521向下移動，頂部膜式水冷壁522也延伸下來，實施例一中的後部護牆也變為膜式水冷壁結構，即頂部和後部由一個彎曲的 膜式水冷壁構成，頂部增加一組膜式水冷壁吊杆523，密封膨脹節和實施例一中的相同。其結構如圖6-1和圖6-2所示，包括：

護板爐牆51、膜式水冷壁組件52和密封件。

護板爐牆51構成分離器出口煙道的前、左和右三側爐牆，其與現有技術中的相同，這裡不再詳細描述。

膜式水冷壁組件52中的膜式水冷壁結構520除包括實施例一中的頂部膜式水冷壁522之外，還包括後部膜式水冷壁528。

其中的進水集箱521與省煤器之間通過連接管連接；頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528構成彎曲的膜式水冷壁結構，其下部焊在進水集箱521上，上部焊在出水集箱524上；出水集箱524通過連接管接外部的水冷系統。

膜式水冷壁吊杆523至少為兩個，用於吊裝頂部膜式水冷壁522於鍋爐鋼架上。集箱吊杆525為若干個，均勻布置，用於吊裝進水集箱521和出水集箱524於鍋爐鋼架上。密封件包括第一密封膨脹節526和第二密封膨脹節527，第一密封膨脹節526設置在出水集箱524與前側護板爐牆51的交界處；第二密封膨脹節527設置在頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528構成彎曲的膜式水冷壁結構與左右側護板爐牆51的交界處。

與上述實施例一樣，在該實施例二中的頂部膜式水冷壁522、後部膜式水冷壁528和集箱(進水集箱521和出水集箱524)的外表面鋪一層巖棉板，用於煙道的保溫；在頂部膜式水冷壁522、後部膜式水冷壁528的內側澆注剛玉澆注料或者塗抹耐磨塗料。

該實施例二的工作原理為：

經省煤器加熱的水通過連接管流向進水集箱521；進水集箱521充滿水後，在壓力的作用下，進水集箱521的水通過頂部膜式水冷壁522流向後部膜式水冷壁528中，經後部膜式水冷壁528匯集到出水集箱524，之後出水集箱524的水通過連接管流向水冷系統的出水集箱。

實施例三：

本實用新型實施例三提供的一種分離器出口煙道，其中的膜式水冷壁結構520由頂部膜式水冷壁522、後部膜式水冷壁528與兩側膜式水冷壁5210構成，而且與實施例二比較，膜式水冷壁組件還增加了如下部件：兩側上集箱529，兩側下集箱5211，密封件包括第三密封膨脹節5212和第四密封膨脹節5213，該實施例三的結構如圖7-1和圖7-2所示，包括：

護板爐牆51、膜式水冷壁組件52和密封件。

護板爐牆51構成分離器出口煙道的前側爐牆，其與現有技術中的相同，這裡不再詳細描述。

膜式水冷壁組件52中的膜式水冷壁結構520除包括實施例二中的頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528之外，還包括兩側膜式水冷壁5210。此外，膜式水冷壁組件52除了包括實施例二中的相關組件之外，還包括兩側上集箱529、兩側下集箱5211。密封件包括第一密封膨脹節526、第三密封膨脹節5212和第四密封膨脹節5213；第一密封膨脹節526設置在出水集箱524與前側護板爐牆51的交界處；第三密封膨脹節5212設置在頂部膜式水冷壁和後部膜式水冷壁528與兩側膜式水冷壁5210的交界處；第四密封膨脹節5213設置在兩側膜式水冷壁5210的底部和兩側下集箱5211的交界處。

實施例三中各個部件之間的連接關係如下：

其中的進水集箱521與省煤器之間通過連接管連接；頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528構成彎曲的膜式水冷壁結構，其下部焊在進水集箱521上，上部焊在出水集箱524上。進水集箱521與兩側下集箱5211相連通，兩側膜式水冷壁5210的下部兩端焊在兩側下集箱5211上，上部兩端焊接在出水集箱524上。出水集箱524通過連接管接外部的水冷系統。

膜式水冷壁吊杆523和集箱吊杆525的設置和作用與實施例中的描述相同，這裡不再詳細闡述。

與上述實施例一樣，在該實施例中的頂部膜式水冷壁522、後部膜式水冷壁528和兩側膜式水冷壁5210，以及集箱(進水集箱521、出水集箱524、兩側上集箱529和兩側下集箱5211)的外表面鋪一層巖棉板，用於煙道的保溫；在頂部膜式水冷壁522、後部膜式水冷壁528和兩側膜式水冷壁5210的內側澆注剛玉澆注料或者塗抹耐磨塗料。

該實施例三的工作原理為：

經省煤器的水通過連接管流向進水集箱521，水經進水集箱521流向兩側下集箱5211；進水集箱521和兩側下集箱5211充滿水後，在壓力的作用下，進水集箱521的水經頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528匯集到出水集箱524；兩側下集箱5211的水通過兩側膜式水冷壁5210流向兩側上集箱529，兩側上集箱529的水經兩側膜式水冷壁5210後再流向出水集箱524；出水集箱524的水通過連接管流向水冷系統的出水集箱。

實施例四：

本實用新型實施例四提供的一種分離器出口煙道，其頂部和四周全部由膜式水冷壁所構成，這種結構是在實施例三的基礎上，前部護牆也變為膜式水冷壁結構，其增加的部件是前側膜式水冷壁5214，前側下集箱5215，以及第五密封膨脹節5216。其結構如圖8-1和圖8-2所示，包括：

膜式水冷壁組件52和密封件。

該膜式水冷壁組件52中的膜式水冷壁結構520除了包括實施例三中的所有部件之外，還包括前側膜式水冷壁5214；相應的膜式水冷壁組件52還包括前側下集箱5215；密封件包括設置在前側膜式水冷壁5214的底部與前側下集箱5215交界處的第五密封膨脹節5216。

實施例四中各個部件之間的連接關係如下：

其中的進水集箱521與省煤器之間通過連接管連接；頂部膜式水冷壁522和後部膜式水冷壁528構成彎曲的膜式水冷壁結構，其下部焊在進水集箱521上，上部焊在出水集箱524上。進水集箱521與兩側下集箱5211相連通，兩側膜式水冷壁5210的下部兩端焊在兩側下集箱5211上，上部兩端焊接在出水集箱524上。兩側下集箱5211與前側下集箱5215相連通，前側膜式水冷壁5214的下部焊在前側下集箱5215上，上部焊在出水集箱524上。出水集箱524通過連接管接外部的水冷系統。

膜式水冷壁吊杆523和集箱吊杆525的設置和作用與實施例中的描述相同，這裡不再詳細闡述。

實施例四的工作原理如下：

經省煤器加熱的水通過連接管流向進水集箱521，經進水集箱521、兩側下集箱5211，再流向前側下集箱5215。進水集箱521、兩側下集箱5211，前側下集箱5215這四個集箱充滿水後，在壓力的作用下，進水集箱521的水通過頂部膜式水冷壁522與後部膜式水冷壁528流向出水集箱524；兩側下集箱5211的水通過兩側膜式水冷壁5210流向兩側上集箱529，之後再流向出水集箱524；前側下集箱5215的水通過前側膜式水冷壁5214流向出水集箱524；所有匯集到出水集箱524的水通過連接管流入水冷系統的出水集箱。

上述實施例一至實施例四適用於多流程循環流化床熱水鍋爐。本實用新型的分離器出口煙道，不僅可以保證煙氣的流通，其中的膜式水冷壁結構還可以作為鍋爐的輔助受熱面，吸收煙道內高溫煙氣的輻射熱，提高多流程循環流化床熱水鍋爐的熱效率。

實施例五：

本實用新型還提供一種多流程循環流化床熱水鍋爐，其包括主燃室1、與主燃室1並列布置的副燃室2、與副燃室2並列的燃盡室3、以及根據煙氣流向依次設置在燃盡室3後續流程的旋風分離器4、分離器出口煙道5和 尾部煙道及尾部受熱面6，該尾部煙道及尾部受熱面6設置有省煤器。該分離器出口煙道5為前面實施例一至實施例四中的任意一種分離器出口煙道。

燃盡室3出來的煙氣經旋風分離器4處理，通過中心筒進入分離器出口煙道5，經分離器出口煙道5後進入尾部煙道及尾部受熱面6。設置在尾部煙道及尾部受熱面6內的省煤器的水流經所述分離器出口煙道的膜式水冷壁後匯集到出水集箱524；出水集箱524的水流向外部的水冷系統。

雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但實施例並不限定本實用新型。在不脫離本實用新型之精神和範圍內，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬於本實用新型之保護範圍。因此本實用新型的保護範圍應當以本申請的權利要求所界定的內容為標準。