CN108679601B - 环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成*** - Google Patents
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Abstract
环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，它涉及锅炉领域，以解决循环流化床锅炉漏水、漏气、漏煤、漏灰、漏烟、漏风等影响锅炉环保节能、安全稳定运行的问题。本发明包括给煤管、二次风装置、炉膛、屏式受热面、分离器、返料器、烟道、过热器、省煤器、空气预热器、排渣管、波形膨胀节、两个金属膨胀节和三个非金属膨胀节；给煤管、二次风装置、排渣管、分离器的入口和返料器的出口分别与炉膛密封焊接，分离器的排烟口与烟道的入口通过第三个非金属膨胀节连接，第二个非金属膨胀节设置在分离器的入口与炉膛之间，第一个金属膨胀节设置在排渣管与炉膛之间，波形膨胀节焊接密封在给煤管上。本发明适用于锅炉。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉领域，具体涉及环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***。
背景技术
循环流化床燃烧技术因其具有的环保和节能性能得到快速发展，从而促进环保节能型循环流化床锅炉的研发及应用，其防磨和密封及膨胀三大***是保证循环流化床锅炉安全、高效、清洁运行的必要措施。现有的循环流化床锅炉存在炉膛、分离器、过热器、省煤器、空气预热器等的磨损及密封问题；给煤管与炉膛、二次风与炉膛、返料器与炉膛、排渣管与炉膛等的密封及膨胀问题；给煤管与炉膛、炉膛与分离器、分离器与烟道、返料器与炉膛等的膨胀及密封问题。如防磨和密封及膨胀问题处理不好，将导致锅炉漏水、漏气、漏煤、漏灰、漏烟、漏风等现象发生，严重影响锅炉安全稳定、环保节能、清洁高效运行，并造成经济损失和环境污染。
发明内容
本发明为了解决循环流化床锅炉因磨损和密封及膨胀而导致的漏水、漏气、漏煤、漏灰、漏烟、漏风等影响锅炉环保节能、安全稳定运行的问题，而提供一种环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
它包括给煤管、二次风装置、炉膛、屏式受热面、分离器、返料器、烟道、过热器、省煤器、空气预热器、排渣管、波形膨胀节、两个金属膨胀节和三个非金属膨胀节；
炉膛的侧壁由多根管子和多个扁钢焊接形成；
给煤管、二次风装置、排渣管、分离器的入口和返料器的出口分别与炉膛密封焊接，且第一个非金属膨胀节设置在返料器的出口与炉膛之间，第二个非金属膨胀节设置在分离器的入口与炉膛之间，第一个金属膨胀节设置在排渣管与炉膛之间，屏式受热面设置在炉膛的内部并伸出到炉膛外，分离器的出口与返料器的入口连接，分离器的排烟口与烟道的入口通过第三个非金属膨胀节连接，烟道内部设有过热器和省煤器，省煤器的出口与空气预热器通过第二个金属膨胀节连接，波形膨胀节焊接密封在给煤管上；
屏式受热面为由管子I和扁钢I焊接形成的膜式壁结构，屏式受热面与所述炉膛的侧壁的相交处焊接密封，屏式受热面与所述炉膛的侧壁的相交处装有耐磨耐火可塑料，在耐磨耐火可塑料上方的屏式受热面的每根管子I上设有多个防磨片。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明设置非金属膨胀节解决垂直和水平方向的膨胀，设置波形膨胀节和金属膨胀节解决垂直膨胀及密封的问题。
二、设置波形膨胀节、金属膨胀节和非金属膨胀节除了解决锅炉膨胀的问题，同时膨胀节密封焊接在各个装置上防止锅炉燃烧时的泄露，解决锅炉密封及膨胀的问题。
三、屏式受热面上设置耐磨耐火可塑料，在耐磨耐火可塑料上方的屏式受热面的管子上设有多个防磨片解决锅炉的防磨问题，同时，屏式受热面与所述炉膛的侧壁的相交处通过焊接密封解决锅炉的密封问题。
四、本发明通过膨胀、密封、防磨集成***的协同控制来解决循环流化床锅炉的漏水、漏气、漏煤、漏灰、漏烟、漏风的问题，使循环流化床锅炉能更加环保节能、清洁高效、安全稳定的运行。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是屏式受热面4与炉膛相交的局部示意图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的I处局部放大视图；
图5是图4的B-B剖视图；
图6是炉膛3下部的示意图；
图7是图6的C-C剖视图；
图8是炉膛3角部的示意图；
图9是图8的D向视图；
图10是图9的E向视图；
图11是省煤器9的局部示意图；
图12是图11的II处局部放大视图；
图13是图11的F-F剖视图；
图14是过热器8的局部示意图；
图15是图14的III处局部放大视图；
图16是图14的H-H剖视图；
图17是空气预热器10的局部示意图；
图18是给煤管1与炉膛3连接的局部示意图；
图19是图18的VI处局部放大视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图5来说明本实施方式，本实施方式它包括给煤管1、二次风装置2、炉膛3、屏式受热面4、分离器5、返料器6、烟道7、过热器8、省煤器9、空气预热器10、排渣管11、波形膨胀节12、两个金属膨胀节14和三个非金属膨胀节13；
炉膛3由多根管子3-1和多个扁钢3-2焊接的膜式水冷壁构成；
给煤管1、二次风装置2、排渣管11、分离器5的入口和返料器6的出口分别与炉膛3密封焊接，且第一个非金属膨胀节13设置在返料器6的出口与炉膛3之间，第二个非金属膨胀节13设置在分离器5的入口与炉膛之间，第一个金属膨胀节14设置在排渣管11与炉膛3之间，屏式受热面4设置在炉膛3的内部并伸出到炉膛3外，分离器5的出口与返料器6的入口连接，分离器5的排烟口与烟道7的入口通过第三个非金属膨胀节13连接，烟道7内部设有过热器8和省煤器9，省煤器9的出口与空气预热器10通过第二个金属膨胀节14连接，波形膨胀节12焊接密封在给煤管1上；
屏式受热面4由管子I4-1和扁钢I4-2焊接的膜式水冷壁构成，屏式受热面4与所述炉膛3的侧壁的相交处焊接密封，屏式受热面4与所述炉膛3的侧壁的相交处装有耐磨耐火可塑料4-3，在耐磨耐火可塑料4-3上方的屏式受热面4的每根管子I4-1上设有多个防磨片4-4。
具体实施方式二：结合图6～图10来说明本实施方式，本实施方式所述炉膛3的下部的前膜式水式壁和后膜式水冷壁由上至下分为竖直段LX、第一倾斜段XK和第二倾斜段KT，竖直段LX、第一倾斜段XK和第二倾斜段KT三者之间平滑过渡，
所述炉膛3的下部的侧膜式水冷壁由上至下分为第一竖直段GM、第三倾斜段MN、第二竖直段NR、第四倾斜段RP和第三竖直段PQ,第一竖直段GM、第三倾斜段MN、第二竖直段NR、第四倾斜段RP和第三竖直段PQ之间平滑过渡，第一倾斜段XK和第三倾斜段MN向炉膛3的外部倾斜，第二倾斜段KT和第四倾斜段RP向炉膛3的内部倾斜，
在炉膛3的第二倾斜段KT的内表面、第二竖直段NR的内表面、第四倾斜段RP的内表面和第三竖直段PQ的内表面均设有耐磨耐火可塑料层3-3；
所述炉膛3角部的膜式水冷壁的两根管子3-1上自上至下分别焊接有多个螺纹销钉15，耐磨耐火可塑料4-3与螺纹销钉15浇铸为一整体。
炉膛3内的烟尘上升流经速度控制在约5m/s，同时炉膛3上膜式水式壁的管子3-1的壁厚为5mm，扁钢3-2的厚度为6mm，采取主动防磨来降低炉膛的磨损，在炉膛3的倾斜段KT的内表面、第二竖直段NR的内表面、第四倾斜段RP的内表面和第三竖直段PQ的内表面均设置耐磨耐火可塑料层3-3，可以降低炉膛下部的磨损。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图11～图13来说明本实施方式，本实施方式所述省煤器9的第一排管子I9-1和第二排管子I9-2上各设有长护瓦I9-3、短护瓦I9-4、护套I9-5和弯护瓦I9-6，第一排管子I9-1的弯曲处和第二排管子I9-2的弯曲处各设有弯护瓦I9-6，长护瓦I9-3和短护瓦I9-4扣合焊接在一起，长护瓦I9-3的端部外表面焊接有护套I9-5，长护瓦I9-3、短护瓦I9-4和护套I9-5三者形成一组防磨组件并自由膨胀，第一排管子I9-1和第二排管子I9-2上各设有多个防磨组件；
所述省煤器9的第一排管子I9-1和第二排管子I9-2上各自的长护瓦I9-3、短护瓦I9-4、护套I9-5和弯护瓦I9-6材质均为1Cr7SiAl或Q235A。
其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图5来说明本实施方式，本实施方式每根所述管子I4-1设置的多个防磨片4-4分为两组，每组防磨片4-4中相邻两个防磨片4-4在各自管子I4-1周向的夹角α为30°。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图14～图16来说明本实施方式，本实施方式所述过热器8的第一排管子8-1和第二排管子8-2上各设有长护瓦8-1-1、短护瓦8-1-2、弯护瓦8-1-4和护套8-1-3，在第一排管子8-1的弯曲处和第二排管子8-2的弯曲处各设有弯护瓦8-1-4，长护瓦8-1-1和短护瓦8-1-2扣合焊接在一起，长护瓦8-1-1的外表面焊接有护套8-1-3，长护瓦8-1-1、短护瓦8-1-2和护套8-1-3三者形成一组防磨装置，第一排管子8-1和第二排管子8-2上各套装有多组防磨装置。
如此设置，保护过热器8上的管子受烟气面磨损及腐蚀，提高管子的使用寿命，护瓦间可自由膨胀，防止冷热变形。
其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图14来说明本实施方式，本实施方式所述过热器8的第一排管子8-1和第二排管子8-2上的长护瓦8-1-1、短护瓦8-1-2和护套8-1-3材质为1Cr20Ni14Si2。
其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图17来说明本实施方式，本实施方式所述空气预热器10上的管板10-3的端部装有防磨管10-1，相邻两根防磨管10-1的空隙浇注有耐火混凝土10-2。
如此设置，为了防止空气预热器10上的管子和管板10-3的磨损，同时起到密封的作用。
其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图17来说明本实施方式，本实施方式所述防磨管10-1的直径与空气预热器10上管子的直径相同，所述防磨管10-1的长度L1是空气预热器10上管子的直径的3倍，防磨管10-1与空气预热器10上的管子之间采用对焊密封。
如此设置，提高空气预热器10上的管子和管板10-3的防磨性和密封性。
其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图17来说明本实施方式，本实施方式所述防磨管10-1的材质为Q235A、Q355GNH、09CrCuSb或陶瓷管。
如此设置，防止腐蚀。
其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：结合图18和图19来说明本实施方式，本实施方式所述给煤管1伸入到炉膛3内的所述给煤管1的端部距离炉膛3上的扁钢3-2厚度方向的中心的距离L2为10mm。
如此设置，在炉膛3内外采取连续角焊的方式，一方面提高焊接强度，与给煤管1同向膨胀,另一方面提高焊接的密封性。
其它组成和连接关系与具体实施方式九相同。
Claims (8)
1.环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：它包括给煤管(1)、二次风装置(2)、炉膛(3)、屏式受热面(4)、分离器(5)、返料器(6)、烟道(7)、过热器(8)、省煤器(9)、空气预热器(10)、排渣管(11)、波形膨胀节(12)、两个金属膨胀节(14)和三个非金属膨胀节(13)；
炉膛(3)由多根管子(3-1)和多个扁钢(3-2)焊接的膜式水冷壁构成；
给煤管(1)、二次风装置(2)、排渣管(11)、分离器(5)的入口和返料器(6)的出口分别与炉膛(3)密封焊接，且第一个非金属膨胀节(13)设置在返料器(6)的出口与炉膛(3)之间，第二个非金属膨胀节(13)设置在分离器(5)的入口与炉膛之间，第一个金属膨胀节(14)设置在排渣管(11)与炉膛(3)之间，屏式受热面(4)设置在炉膛(3)的内部并伸出到炉膛(3)外，分离器(5)的出口与返料器(6)的入口连接，分离器(5)的排烟口与烟道(7)的入口通过第三个非金属膨胀节(13)连接，烟道(7)内部设有过热器(8)和省煤器(9)，省煤器(9)的出口与空气预热器(10)通过第二个金属膨胀节(14)连接，波形膨胀节(12)焊接密封在给煤管(1)上，给煤管(1)在炉膛(3)内外采取连续角焊的方式；
屏式受热面(4)由管子I(4-1)和扁钢I(4-2)焊接的膜式水冷壁构成，屏式受热面(4)与所述炉膛(3)的侧壁的相交处焊接密封，屏式受热面(4)与所述炉膛(3)的侧壁的相交处装有耐磨耐火可塑料(4-3)，在耐磨耐火可塑料(4-3)上方的屏式受热面(4)的每根管子I(4-1)上设有多个防磨片(4-4)；所述炉膛(3)角部的膜式水冷壁的两根管子(3-1)上自上至下分别焊接有多个螺纹销钉(15)，耐磨耐火可塑料(4-3)与螺纹销钉(15)浇铸为一整体；
所述过热器(8)的第一排管子(8-1)和第二排管子(8-2)上各设有长护瓦(8-1-1)、短护瓦(8-1-2)、弯护瓦(8-1-4)和护套(8-1-3)，在第一排管子(8-1)的弯曲处和第二排管子(8-2)的弯曲处各设有弯护瓦(8-1-4)，长护瓦(8-1-1)和短护瓦(8-1-2)扣合焊接在一起，长护瓦(8-1-1)的端部外表面焊接有护套(8-1-3)，长护瓦(8-1-1)、短护瓦(8-1-2)和护套(8-1-3)三者形成一组防磨装置并自由膨胀，第一排管子(8-1)和第二排管子(8-2)上各套装有多组防磨装置，所述空气预热器(10)上的管板(10-3)的端部装有防磨管(10-1)，相邻两根防磨管(10-1)的空隙浇注有耐火混凝土(10-2)。
2.根据权利要求1所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述炉膛(3)的下部的前膜式水式壁和后膜式水冷壁由上至下分为竖直段(LX)、第一倾斜段(XK)和第二倾斜段(KT)，竖直段(LX)、第一倾斜段(XK)和第二倾斜段(KT)三者之间平滑过渡，
所述炉膛(3)的下部的侧膜式水冷壁由上至下分为第一竖直段(GM)、第三倾斜段(MN)、第二竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)和第三竖直段(PQ),第一竖直段(GM)、第三倾斜段(MN)、第二竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)和第三竖直段(PQ)之间平滑过渡，第一倾斜段(XK)和第三倾斜段(MN)向炉膛(3)的外部倾斜，第二倾斜段(KT)和第四倾斜段(RP)向炉膛(3)的内部倾斜，
在炉膛(3)的第二倾斜段(KT)的内表面、第二竖直段(NR)的内表面、第四倾斜段(RP)的内表面和第三竖直段(PQ)的内表面均设有耐磨耐火可塑料层(3-3)。
3.根据权利要求2所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述省煤器(9)的第一排管子I(9-1)和第二排管子I(9-2)上各设有长护瓦I(9-3)、短护瓦I(9-4)、护套I(9-5)和弯护瓦I(9-6)，第一排管子I(9-1)的弯曲处和第二排管子I(9-2)的弯曲处各设有弯护瓦I(9-6)，长护瓦I(9-3)和短护瓦I(9-4)扣合焊接在一起，长护瓦I(9-3)的端部外表面焊接有护套I(9-5)，长护瓦I(9-3)、短护瓦I(9-4)和护套I(9-5)三者形成一组防磨组件并自由膨胀，第一排管子I(9-1)和第二排管子I(9-2)上各设有多个防磨组件；
所述省煤器(9)的第一排管子I(9-1)和第二排管子I(9-2)上各自的长护瓦I(9-3)、短护瓦I(9-4)、护套I(9-5)和弯护瓦I(9-6)材质均为1Cr7SiAl或Q235A。
4.根据权利要求3所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：每根所述管子I(4-1)上设置的多个防磨片(4-4)分为两组，每组防磨片(4-4)中相邻两个防磨片(4-4)在各自管子I(4-1)周向的夹角(α)为30°。
5.根据权利要求1所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述过热器(8)的长护瓦(8-1-1)、短护瓦(8-1-2)和护套(8-1-3)的材质为1Cr20Ni14Si2。
6.根据权利要求1所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述防磨管(10-1)的直径与空气预热器(10)上管子的直径相同，所述防磨管(10-1)的长度(L1)是空气预热器(10)上管子的直径的3倍，防磨管(10-1)与空气预热器(10)上的管子之间采用对焊密封。
7.根据权利要求6所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述防磨管10-1的材质为Q235A、Q355GNH、09CrCuSb或陶瓷管。
8.根据权利要求7所述的环保节能型循环流化床锅炉的防磨和密封及膨胀集成***，其特征在于：所述给煤管(1)伸入到炉膛(3)内的所述给煤管(1)的端部距离炉膛(3)上的扁钢(3-2)厚度方向的中心的距离(L2)为10mm。
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