CN206430186U - 一种余热锅炉炉口水冷壁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种余热锅炉炉口水冷壁，包括：炉口固定段烟道(1)，烟道的管壁为膜式水冷壁(4)，包括多个相连的受热管道，循环水通过受热管组进行冷却；环形进水联箱(2)，设置在炉口固定段烟道的下部，用于将循环水向烟道均匀输送；环形集汽联箱(3)，设置在炉口固定段烟道的上部，接收烟道中的循环水。本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁，采用蛇形排管的膜式水冷壁，可使转炉余热锅炉炉口固定段与氧枪***段的水侧阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循环水管路上增加调节阀，增大了循环管路内的流量，节省投资和运行费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金行业的转炉余热锅炉，尤其涉及一种余热锅炉炉口水冷壁。
背景技术
转炉余热锅炉是参与炼钢的重要设备，负责冷却烟气，为回收煤气创造条件，同时利用转炉烟气余热，回收大量的蒸汽，实现负能炼钢，转炉余热锅炉的状况直接影响炼钢转炉的正常生产，在炼钢厂占有十分重要的地位。
转炉根据装钢量一般分为小型、中型和大型转炉，40t～80t转炉为小型转炉、80～180t为中型转炉、180t以上为大型转炉，国内钢厂中以中型转炉最多。中型转炉余热锅炉从结构上基本分为活动烟罩、炉口固定段、氧枪***段、一段烟道、二段烟道、末段烟道共六部分。其中，活动烟罩为低压强制循环***，***工作压力0.2～0.4MPa，循环冷却水来自除氧水箱，低压循环水泵将除氧水送至活动烟罩吸热后,形成的汽水混合物又回到除氧水箱，生成的蒸汽用来加热进入除氧器的冷水；炉口固定段、氧枪***段为中压强制循环***，***工作压力1.2～2.45MPa，循环水来自汽包，中压循环水泵将水送至炉口固定段和氧枪***段吸热后，形成的汽水混合物回到汽包进行汽水分离；一段烟道、二段烟道、末段烟道为自然循环***，循环水从汽包经下降管进入各段烟道吸热后，形成的汽水混合物通过上升管回到汽包进行汽水分离，其循环动力为下降管与上升管内的水密度差。
目前，炼钢转炉余热锅炉的使用寿命很短，上段冷却烟道的寿命为6～ 8年左右，活动烟罩、炉口固定段烟道，运行条件恶劣，寿命仅为1年左右。通过多年运行，总结出余热锅炉的使用寿命短主要是由六方面的问题引起的，即循环冷却水的水质问题，强制循环配水不均问题，自然循环安全性问题，汽包低压运行问题，热膨胀问题，应力疲劳问题。
而其中强制循环配水不均问题最为突出，尤其反映在炉口固定段烟道和氧枪***段烟道。余热锅炉中压强制循环***，循环水泵将冷却水加压后送至炉口固定段和氧枪***段附近，分为两支路，一路进炉口固定段给水下联箱，另一路进氧枪***段给水下联箱，炉口固定段与氧枪***段的水流量分配比例基本为1:3(在烟道直径一样的前提下，由于炼钢厂房平台及氧枪口、下料口定位等要符合炼钢工艺要求，炉口固定段与氧枪***段的烟道长度比例基本是1:3)，而在实际运行中经常出现炉口固定段进水量多，而氧枪***段进水量少，造成氧枪***段烟道烧坏的情况，尤其在循环水泵设计流量少时特别容易出现此种情况，究其原因是由于从水进入进水联箱，通过水冷壁受热管道进入集汽联箱出来的过程中，炉口固定段比氧枪***段水流路径短，相应的阻力小，大量的水都从炉口固定段通过，造成氧枪***段缺水。现在多采取在两个分支管道上安装手动调节阀，调节流量，和选用大流量循环水泵的方法来解决水力分配不均的问题。其缺点是余热锅炉间断运行，造成流量调节需要运行人员不断摸索，经常调整阀门。同时选用大流量循环水泵耗电量增加明显，运行不经济。
转炉余热锅炉每段烟道均由下进水环形联箱、膜式水冷壁(管子隔板式) 或密排管水冷壁、上集汽环形联箱组成。水冷壁的排管联通上下联箱，需要在上下环形联箱壁上开一圈孔用于连接，由于水冷壁排管很密，所以使得上下环形联箱上的开孔基本连接在一起，成为环形长槽，这样对设备制造要求很高，如果排管与联箱接口处焊接、补强做的不好，当烟道在转炉吹炼与停吹的交替热负荷变化下，接口处很容易产生应力疲劳，焊缝裂开漏水，造成事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种余热锅炉炉口水冷壁，能够对炉口固定段与氧枪***段水侧阻力平衡。
为实现上述目的，本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁的具体技术方案为：
一种余热锅炉炉口水冷壁，包括：炉口固定段烟道，烟道的管壁为膜式水冷壁，包括多个相连的受热管道，循环水通过受热管组进行冷却；环形进水联箱，设置在炉口固定段烟道的下部，用于将循环水向烟道均匀输送；环形集汽联箱，设置在炉口固定段烟道的上部，接收烟道中的循环水。
进一步，炉口固定段烟道的膜式水冷壁呈弯曲状，包括依次相连的第一受热管道、第二受热管道和第三受热管道，第一受热管道与环形集汽联箱相连通，第三受热管道与环形进水联箱相连通。
进一步，第一受热管道与第二受热管道之间设置有隔板。
进一步，第二受热管道与第三受热管道之间均设置有隔板。
进一步，第一受热管道与第二受热管道之间通过第一弯头相连通，第一弯头的旋转角度为160°～180°。
进一步，第二受热管道与第三受热管道之间通过第二弯头相连通，第二弯头的旋转角度为160°～180°。
进一步，第一受热管道、第二受热管道和/或第三受热管道采用高压锅炉用无缝钢管。
进一步，环形进水联箱与第一受热管道之间的接口处设置有接管座。
进一步，环形集汽联箱与第三受热管道之间的接口处设置有接管座。
本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁的优点在于：
1)采用蛇形排管的膜式水冷壁，水流通路由一根受热管道的长度增加为三根受热管道的长度，受热管道内的水循环阻力相应的增加了三倍，以使转炉余热锅炉炉口固定段与氧枪***段的水侧阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循环水管路上增加调节阀，增大了循环管路内的流量，节省投资和运行费用；
2)受热管道在环形进水联箱与环形集汽联箱上的接口开洞减少三分之二，增加了受热管在联箱上开洞之间的距离，为接口处焊接的接管座腾出空间，锅炉厂内制造安装方便；
3)受热管道与进水环形联箱和集汽环形联箱的接口处采用接管座连接，接管座为成品制造，抗疲劳程度强，焊缝处不易漏水，延长了炉口固定段的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的余热锅炉炉口水冷壁的结构示意图；
图2为本实用新型的余热锅炉炉口水冷壁的俯视图；
图3为图2中的膜式水冷壁的局部放大图；
图4为本实用新型的受热面的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁做进一步详细的描述。
如图1至图4所示，其示为本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁，包括炉口固定段烟道1、环形进水联箱2和环形集汽联箱3，烟道的管壁为膜式水冷壁，包括多个相连的受热管道，循环水通过受热管组进行冷却；环形进水联箱2设置在炉口固定段烟道的下部，用于将循环水向烟道均匀输送；环形集汽联箱3设置在炉口固定段烟道的上部，接收烟道中的循环水。
进一步，炉口固定段烟道的膜式水冷壁4呈弯曲状，包括依次相连的第一受热管道41、第二受热管道42和第三受热管道43，第一受热管道41与环形集汽联箱1相连通，第三受热管道43与环形进水联箱3相连通。此外，第一受热管道41与第二受热管道42之间设置有隔板44，本实用新型中优选第一受热管道41、第二受热管道42和第三受热管道43弯曲呈蛇形。并且，第二受热管道42与第三受热管道43之间均设置有隔板44。本实用新型中的受热管组4(第一受热管道41、第二受热管道42和第三受热管道43) 与隔板形成受热面。
其中，第一受热管道41与第二受热管道42之间通过第一弯头相连通，第一弯头的旋转角度为160°～180°。此外，第二受热管道42与第三受热管道43之间通过第二弯头相连通，第二弯头的旋转角度为160°～180°。第一受热管道41、第二受热管道42和第三受热管道43均采用高压锅炉用无缝钢管，使用在中压强制循环的炉口固定段烟道上。
本实用新型中采用蛇形排列的膜式水冷壁4，水流通路由一根受热管道的长度增加为三根受热管道的长度，受热管道内的水循环阻力相应的增加了三倍，以使转炉余热锅炉炉口固定段与氧枪***段水流量按1:3分配，水侧阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循环水管路上增加调节阀，增大循环泵流量，节省投资和运行费用。
其中，环形进水联箱2与第一受热管道41之间的接口处设置有接管座，环形集汽联箱3与第三受热管道43间的接口处设置有接管座，接管座为成品制造，通过接管座将联箱与受热管道连接在一起，抗疲劳程度强，焊缝处不易漏水，延长了炉口固定段的使用寿命，受热管道与联箱的接口开洞减少了三分之二，增加了受热管道在联箱上开洞之间的距离，为接口处焊接接管座腾出空间，锅炉厂内制造安装方便。
下面结合附图对本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁的工作过程进行描述：
循环水从环形进水联箱2进入炉口固定段烟道的膜式水冷壁中，首先通过右侧的第三受热管道43向上流动至顶端，经过上部180°的第一弯头进入中间的第二受热管道42，水流经过第二受热管道42后向下流动通过底部 180°的第二弯头进入最左侧的第一受热管道41，再向上流动进入环形集汽联箱3，形成一个冷却通路。
本实用新型的一种余热锅炉炉口水冷壁，采用蛇形排管的膜式水冷壁，水流通路由一根受热管道的长度增加为三根受热管道的长度，受热管道内的水循环阻力相应的增加了三倍，以使转炉余热锅炉炉口固定段与氧枪***段的水侧阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循环水管路上增加调节阀，增大了循环管路内的流量，节省投资和运行费用；受热管道在环形进水联箱与环形集汽联箱上的接口开洞减少三分之二，增加了受热管在联箱上开洞之间的距离，为接口处焊接的接管座腾出空间，锅炉厂内制造安装方便；受热管道与进水环形联箱和集汽环形联箱的接口处采用接管座连接，接管座为成品制造，抗疲劳程度强，焊缝处不易漏水，延长了炉口固定段的使用寿命。
以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。
Claims (9)
1.一种余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，包括：
炉口固定段烟道(1)，烟道的管壁为膜式水冷壁(4)，包括多个相连的受热管道，循环水通过受热管组进行冷却；
环形进水联箱(2)，设置在炉口固定段烟道(1)的下部，用于将循环水向烟道均匀输送；
环形集汽联箱(3)，设置在炉口固定段烟道(1)上部，接收烟道中的循环水。
2.根据权利要求1所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，炉口固定段烟道的膜式水冷壁呈弯曲状，包括依次相连的第一受热管道(41)、第二受热管道(42)和第三受热管道(43)，第一受热管道(41)与环形集汽联箱(2)相连通，第三受热管道(43)与环形进水联箱(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，第一受热管道(41)与第二受热管道(42)之间设置有隔板(44)。
4.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，第二受热管道(42)与第三受热管道(43)之间均设置有隔板(44)。
5.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，第一受热管道(41)与第二受热管道(42)之间通过第一弯头相连通，第一弯头的旋转角度为160°～180°。
6.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，第二受热管道(42)与第三受热管道(43)之间通过第二弯头相连通，第二弯头的旋转角度为160°～180°。
7.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，第一受热管道(41)、第二受热管道(42)和/或第三受热管道(43)采用高压锅炉用无缝钢管。
8.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，环形进水联箱(2)与第一受热管道(41)之间的接口处设置有接管座。
9.根据权利要求2所述的余热锅炉炉口水冷壁，其特征在于，环形集汽联箱(3)与第三受热管道(43)之间的接口处设置有接管座。
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| CN201720003456.2U CN206430186U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 一种余热锅炉炉口水冷壁 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928227A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 福建省气柜设备安装有限公司 | 一种锅炉排烟温度可控的蒸汽发电*** |
| CN112662837A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-16 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 转炉余热锅炉中的裙罩 |
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- 2017-01-03 CN CN201720003456.2U patent/CN206430186U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: 014010 the Inner Mongolia Autonomous Region Baotou City Queensland Steel Street No. 45 Patentee after: Alex Hua Tian Baotou design and Research Institute Co., Ltd. Address before: 014010 the Inner Mongolia Autonomous Region Baotou City Queensland Steel Street No. 45 Patentee before: MCC Dongfang Holding Co Ltd |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 014010 45 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Patentee after: Zhongye Northwest Engineering Technology Co., Ltd. Address before: 014010 45 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Patentee before: Alex Hua Tian Baotou design and Research Institute Co., Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |