一種循環流化床鍋爐的爐膛結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種循環流化床鍋爐的爐膛結構，其布風板和下部爐膛均為環狀結構，爐膛的內環水冷壁管子傾斜向上向內，在爐膛密相區和稀相區交界處鍋爐中心線位置合并為若干雙面受熱的水冷管屏，水冷管屏垂直向上延伸，從爐膛頂棚穿出爐膛，各雙面受熱的水冷管屏在鍋爐中心線上不連續布置；在各雙面受熱的水冷管屏兩側還布置有若干組雙面受熱的過熱蒸汽管屏，過熱蒸汽管屏垂直于雙面受熱的水冷管屏布置，過熱蒸汽管屏從環形爐膛的內環的下部進入爐膛，并從爐膛頂部穿出。本實用新型是一種能夠適用于660MW以下容量等級循環流化床鍋爐的爐膛結構，也可以用于660MW以上容量循環流化床鍋爐等級，從而較好的解決環形爐膛對鍋爐容量的限制、爐內受熱面布置等問題，能夠適應不同容量等級循環流化床鍋爐方案。
【專利說明】
一種循環流化床鍋爐的爐膛結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于循環流化床鍋爐領域，尤其涉及小于660MW容量等級鍋爐。
【背景技術】
[0002]截止到目前，全球已有超過10臺超臨界參數循環流化床鍋爐投入運行，標志著循環流化床燃燒技術已經全面進入超臨界時代。為了追求更高的發電效率，特別是2014年9月，國家三部委聯合下發《煤電節能減排升級與改造行動計劃》，2015年12月，李克強總理主持召開的國務院常務會議上，決定全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造，大幅降低發電煤耗和污染排放，對現役和新建燃煤機組的煤耗有著更為嚴苛的要求，因此循環流化床鍋爐也正向著更高參數、更高效率的超超臨界、帶二次再熱甚至700°C參數方向發展。
[0003]隨著循環流化床鍋爐容量的增大，爐膛幾何尺寸也隨之增大，如何保證爐內流場均勻性成為鍋爐方案開發所首先要解決的問題，同時隨著鍋爐蒸發量的增加，爐膛周界的增速并沒有同步增長，因此爐膛內能夠用于布置屏式受熱面的墻面面積增長的速度低于鍋爐容量的增速，使得爐膛內受熱面布置的難度非常大。為此，本專利
【申請人】提出了環形爐膛的概念，通過內外環爐膛水冷壁的設置較好的解決了爐膛內流場均勻性和受熱面布置的問題。
[0004]但上述技術由于鋼架布置、檢修空間等原因，對內環尺寸有一定要求，只能適用于660MW及以上容量等級鍋爐，加上內環為一個相對封閉的空間，運行巡檢有一定的風險，內環受熱面的檢修也存在一定困難，因此在實際工程中推廣中有一定的難度。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于:針對上述環形爐膛在實際工程應用中存在的問題，提出了一種能夠兼容660MW以下容量等級鍋爐的環形爐膛結構，從而較好的解決環形爐膛對鍋爐容量的限制、爐內受熱面布置等問題，能夠適應不同容量等級CFB鍋爐方案。
[0006]本實用新型目的通過下述技術方案來實現:
[0007]一種循環流化床鍋爐的爐膛結構，其布風板和下部爐膛均為環狀結構，環形爐膛的內環水冷壁管子傾斜向上向內，在爐膛密相區和稀相區交界處鍋爐中心線位置合并為若干雙面受熱的水冷管屏，各雙面受熱的水冷管屏垂直向上延伸，從爐膛頂棚穿出爐膛，各雙面受熱的水冷管屏在鍋爐中心線上不連續布置。
[0008]作為選擇，在各雙面受熱的水冷管屏兩側還布置有若干組雙面受熱的過熱蒸汽管屏，過熱蒸汽管屏垂直于雙面受熱的水冷管屏布置，過熱蒸汽管屏從環形爐膛的內環的下部進入爐膛，并從爐膛頂部穿出。
[0009]作為進一步選擇，各組過熱蒸汽管屏均分為下行管屏和上行管屏，同組上、下行管屏下集箱共用一個集箱或下集箱間通過連接管連接，下集箱或連接管最低處設疏水接頭。
[0010]作為另一進一步選擇，各組過熱蒸汽管屏均分為下行管屏和上行管屏，同組下行管屏和上行管屏位于與雙面受熱的水冷管屏垂直的同一平面內，過熱蒸汽從爐頂進入下行管屏并下行至其下集箱后，經同組上行管屏上行從爐膛頂部引出。
[0011]作為選擇，環形爐膛的內環水冷壁管子和外環水冷壁管子不連通。
[0012]作為選擇，內環水冷壁管子匯集進入內環水冷壁中間集箱，從內環水冷壁中間集箱垂直引出管子構成雙面受熱的水冷管屏。作為進一步選擇，內環水冷壁中間集箱的進口管屏管子規格、節距和內環水冷壁中間集箱的出口管屏管子規格、節距不相同。
[0013]作為選擇，鍋爐中心線兩側的兩根內環水冷壁管子通過Y型管子合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子。
[0014]作為選擇，鍋爐中心線同側的兩根或多根內環水冷壁管子通過高腳杯型或耙型管等型式管子合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子。
[0015]作為選擇，雙面受熱的水冷管屏的單個水冷管屏的寬度不超過3.4米，相鄰的兩個水冷管屏間中心距不小于500mm。該方案有利于爐膛內流體的流動和檢修人員、器材的通行，所述相鄰的兩個水冷管屏間中心距表征兩個管屏之間的間隙，是指相鄰的兩個水冷管屏中最相鄰的兩根管子的中心距。
[0016]作為選擇，雙面受熱的水冷管屏與外環水冷壁間留有間隙，且雙面受熱的水冷管屏與外環水冷壁間中心距不小于500mm。該方案以避免水冷管屏角部的磨損，所述雙面受熱的水冷管屏與外環水冷壁間中心距表征兩者之間的間隙，是指兩者之間最相鄰的兩根管子的中心距。
[0017]作為選擇，過熱蒸汽管屏與雙面受熱的水冷管屏間中心距不小于300mm。所述過熱蒸汽管屏與雙面受熱的水冷管屏間中心距表征兩者之間的間隙，是指兩者之間最相鄰的兩根管子的中心距。
[0018]作為選擇，同組過熱蒸汽管屏的下行管屏和上行管屏數量相同。
[0019]作為選擇，環形爐膛的內環和外環均為多邊形，外環邊和內環邊數量均不小于4。
[0020]前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案:如本實用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本實用新型方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0021]本實用新型的有益效果:能夠適用于環形爐膛的小于660MW容量等級循環流化床鍋爐，特別也同樣適用于660MW及以上容量等級，解決了循環流化床鍋爐大型化過程中存在的主循環回路受熱面布置困難、爐內流場均勻性等問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0023]圖2是圖1的俯視圖；
[0024]圖3是圖2的A處局部放大圖；
[0025]圖4是本實用新型實施例一的內環水冷壁管子和雙面受熱的水冷管屏結合的結構示意圖；
[0026]圖5是本實用新型實施例二的內環水冷壁管子和雙面受熱的水冷管屏結合的結構示意圖；
[0027]圖6是本實用新型實施例三的內環水冷壁管子和雙面受熱的水冷管屏通過高腳杯型管結合的結構示意圖；
[0028]圖7是圖6的俯視圖；
[0029]圖8是本實用新型實施例三的內環水冷壁管子和雙面受熱的水冷管屏通過耙型管結合的結構示意圖；
[0030]圖9是圖8的俯視圖；
[0031]圖10是本實用新型實施例四的結構示意圖；
[0032]圖11是本實用新型實施例五的結構示意圖；
[0033]圖12是本實用新型實施例六的結構示意圖；
[0034]其中I為爐膛、2為內環水冷壁、3為外環水冷壁、4為旋風分離器、5為雙面受熱的水冷管屏、6為過熱蒸汽管屏、7為內環水冷壁中間集箱、8為Y形管、9為高腳杯型管、10為耙型管，各圖中箭頭方向為介質流動方向。
【具體實施方式】
[0035]下列非限制性實施例用于說明本實用新型。
[0036]實施例一:
[0037]如圖1-4所示，一種循環流化床鍋爐的爐膛結構，其布風板和下部爐膛均為環狀結構，爐膛I的內環和外環均為多邊形，外環邊和內環邊數量均不小于4，如本實施例所示內環和外環均為矩形。爐膛I下部的內環水冷壁2管子和外環水冷壁3管子不連通，內環水冷壁2管子傾斜向上向內，在爐膛I密相區和稀相區交界處的鍋爐中心線位置合并為若干雙面受熱的水冷管屏5，水冷管屏垂直向上延伸從爐膛頂棚穿出爐膛I，各雙面受熱的水冷管屏5在鍋爐中心線上不連續布置;在各雙面受熱的水冷管屏5兩側還布置有若干組雙面受熱的過熱蒸汽管屏6，如圖2所示，位于雙面受熱的水冷管屏5兩側的兩個過熱蒸汽管屏6為一組，每個雙面受熱的水冷管屏5均對應4組雙面受熱的過熱蒸汽管屏6。各過熱蒸汽管屏6垂直于雙面受熱的水冷管屏5布置，過熱蒸汽管屏6從環形爐膛的內環的下部進入爐膛1，并從爐膛頂部穿出；各組過熱蒸汽管屏6均分為下行管屏(即圖中下行箭頭的管屏)和上行管屏(即圖中上行箭頭的管屏)，管屏的最低處設疏水接頭。同組下行管屏和上行管屏位于與雙面受熱的水冷管屏5垂直的同一平面內，過熱蒸汽從爐頂進入下行管屏并下行至其下集箱后，經同組上行管屏上行從爐膛頂部引出。作為選擇，如本實施例所示，內環水冷壁2管子匯集進入內環水冷壁中間集箱7，從內環水冷壁中間集箱7垂直引出管子構成雙面受熱的水冷管屏5。內環水冷壁中間集箱7的進口管屏管子規格、節距和內環水冷壁中間集箱7的出口管屏管子規格、節距不相同，消除爐膛下部管子受熱不均勻問題，有效降低內環水冷壁的熱偏差。雙面受熱的水冷管屏5的單個水冷管屏的寬度不超過3.4米(即圖3中的w尺寸標記)，相鄰的兩個水冷管屏間中心距不小于500mm(即圖3中的m尺寸標記)，該方案有利于爐膛內流體的流動和檢修人員、器材的通行。雙面受熱的水冷管屏5與外環水冷壁3間留有間隙，且雙面受熱的水冷管屏5與外環水冷壁3間中心距不小于500mm(即圖3中的η尺寸標記)，以避免形成角部的磨損。過熱蒸汽管屏6與雙面受熱的水冷管屏5間中心距不小于300mm(即圖3中的ο尺寸標記)。
[0038]實施例二:
[0039]如圖5所示，本實施例與實施例一基本相同，其區別在于:不設置對應雙面受熱的水冷管屏5的內環水冷壁中間集箱7，鍋爐中心線兩側的兩根內環水冷壁2管子通過Y型管8合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子，解決直流鍋爐要求管屏入口工質有一定欠焓問題。
[0040]實施例三:
[0041]如圖6-9所示，本實施例與實施例一基本相同，其區別在于:不設置對應雙面受熱的水冷管屏5的內環水冷壁中間集箱7，鍋爐中心線同側的兩根或多根內環水冷壁管子通過高腳杯型管9(圖6、7)或耙型管10(圖8、9)合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子，解決直流鍋爐要求管屏入口工質有一定欠焓問題。
[0042]實施例四:
[0043]如圖10所示，本實施例與實施例一至三基本相同，其區別在于:同組的過熱蒸汽管屏6的下行管屏和上行管屏位于雙面受熱的水冷管屏5同側，同組上、下行管屏下集箱共用一個集箱，下集箱最低處設疏水接頭，確保管屏為全疏水結構。
[0044]同組的下行管屏和上行管屏間中心距不小于300mm(即圖10中的p尺寸標記)，如圖5所示，一組過熱蒸汽管屏6由一個下行管屏和一個上行管屏組成。
[0045]實施例五:
[0046]如圖11所示，本實施例與實施例一至三基本相同，其區別在于:同組過熱蒸汽管屏6的下行管屏和上行管屏數量相同，如圖11所示，一組過熱蒸汽管屏6的下行管屏和上行管屏位于雙面受熱的水冷管屏5兩側。上、下行管屏的下集箱由連接管連接，在下集箱和連接管的最低點位置設置疏水接頭，確保管屏為全疏水結構。
[0047]實施例六:
[0048]如圖12所示，本實施例與實施例一至三基本相同，其區別在于:同組過熱蒸汽管屏6的下行管屏和上行管屏數量相同，如圖12所示，一組過熱蒸汽管屏6的下行管屏和上行管屏位于雙面受熱的水冷管屏5兩側。上、下行管屏的下集箱為同一個集箱，在下集箱的最低點位置設置疏水接頭，確保管屏為全疏水結構。
[0049]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種循環流化床鍋爐的爐膛結構，其布風板和下部爐膛均為環狀結構，其特征在于:爐膛下部的內環水冷壁管子傾斜向上向內，在爐膛密相區和稀相區交界處的鍋爐中心線位置合并為若干雙面受熱的水冷管屏，水冷管屏垂直向上延伸，從爐膛頂棚穿出爐膛，各雙面受熱的水冷管屏在鍋爐中心線上不連續布置。2.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:在各雙面受熱的水冷管屏兩側還布置有若干組雙面受熱的過熱蒸汽管屏，過熱蒸汽管屏垂直于雙面受熱的水冷管屏布置，過熱蒸汽管屏從環形爐膛的內環的下部進入爐膛，并從爐膛頂部穿出。3.如權利要求2所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:各組過熱蒸汽管屏均分為下行管屏和上行管屏，同組上、下行管屏下集箱共用一個集箱或下集箱間通過連接管連接，下集箱或連接管最低處設疏水接頭。4.如權利要求2所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:各組過熱蒸汽管屏均分為下行管屏和上行管屏，同組下行管屏和上行管屏位于與雙面受熱的水冷管屏垂直的同一平面內，過熱蒸汽從爐頂進入下行管屏并下行至其下集箱后，經同組上行管屏上行從爐膛頂部引出。5.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:環形爐膛的內環水冷壁管子和外環水冷壁管子不連通。6.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:內環水冷壁管子匯集進入內環水冷壁中間集箱，從內環水冷壁中間集箱垂直引出管子構成雙面受熱的水冷管屏。7.如權利要求6所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:內環水冷壁中間集箱的進口管屏管子規格、節距和內環水冷壁中間集箱的出口管屏管子規格、節距不相同。8.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:鍋爐中心線兩側的兩根內環水冷壁管子通過Y型管子合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子。9.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:鍋爐中心線同側的兩根或多根內環水冷壁管子通過高腳杯型或耙型管子合并為一根雙面受熱的水冷管屏管子。10.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐的爐膛結構，其特征在于:同組過熱蒸汽管屏的下行管屏和上行管屏數量相同。
【文檔編號】F23C10/18GK205535773SQ201620323430
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】黃敏, 薛大勇, 鞏李明, 聶立, 王鵬, 蘇虎, 徐鵬, 胡修奎
【申請人】東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司