[實用新型]一種鍋爐水冷壁系統

有效

• 申請號: 201320067597.2
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN203147730U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 閆凱;張翔;陳楠;張建文
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F22B37/12
• 分類號: F22B37/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種鍋爐水冷壁系統，屬于鍋爐設計技術領域。?

背景技術

目前，我國一次能源消耗以煤炭為主，燃煤發電量占總發電量的75％左右。由于電力是最大的煤炭用戶，保障燃煤電廠鍋爐的安全運行，減少由于熱偏差引起的水冷壁爆管事故是提高煤炭利用率的一個主要途徑。當前我國發電站在朝著高參數、大容量和大型化的超超臨界機組方向發展，無論采用四角切圓燃燒方式、旋流燃燒方式，還是前后墻對沖燃燒方式，爐膛均避免不了熱負荷分布不均勻的問題，在實際運行中很容易導致水冷壁內的工質發生流量偏差和工質溫度不均勻，嚴重時能夠造成水冷壁局部管壁超溫爆管事故。?

當前，我國火力發電主要以超臨界鍋爐為主。對于超臨界鍋爐，鍋爐設計中主要采用兩種方法來消除熱偏差，即下爐膛采用螺旋管圈水冷壁以及加裝節流圈等。二者各有優缺點。?

螺旋管圈水冷壁對管子制造公差所引起的水動力偏差的敏感性較小，運行中不易堵塞，各根管受熱較均勻，管間溫度偏差小，在所有負荷范圍內均高于由偏離核態沸騰(DNB)所決定的界限質量流速，能安全地用于變壓運行。螺旋管圈水冷壁的缺點是：?

(1)管內質量流速大，爐膛水冷壁系統的流動阻力大，增加了給水泵的功率消耗；?

(2)水冷壁管螺旋傾斜上升，由于容量的進一步增大受到螺旋管圈水冷壁吊掛結構復雜化和管帶過寬熱偏差增大的限制，在水冷壁上設計開孔很困難；?

(3)水冷壁系統結構復雜、爐墻密封性較差；?

(4)水冷壁支撐和剛性梁結構復雜；?

(5)螺旋管圈水冷壁的維護和檢修比垂直管屏水冷壁復雜。?

與螺旋上升管圈水冷壁相比，由內螺紋管組成的垂直管屏水冷壁克服了螺旋上升管圈水冷壁的缺點，有其自身的優點：?

(1)內螺紋管具有良好的傳熱特性，能維持核態沸騰，從而抑制金屬溫度的升高；?

(2)由于內螺紋管的傳熱強化作用，可在水冷壁中采用較低質量流速，因此水冷壁阻力較??；?

(3)安裝焊縫少，大大減少了安裝工作量；?

(4)水冷壁本身、支撐結構和剛性梁結構簡單；?

(5)維護和檢修較易，檢查和更換管子較方便，安裝焊口數量較少。?

垂直管屏水冷壁也存在著難以克服的缺點：?

(1)水冷壁管徑細，熱敏感性強；?

(2)對運行控制要求高且內螺紋管造價較高；?

(3)需要裝設節流孔圈，增加了水冷壁下集箱結構的復雜性；?

(4)在運行特性方面不如螺旋管圈水冷壁，由于受到管徑的限制，在較低負荷運行時，較難保證必要的質量流速；?

(5)垂直管屏沿爐膛周界和各面墻的水冷壁出口溫度的偏差較螺旋管圈要大。?

為了降低鍋爐的維護費用和鍋爐運行的復雜程度，同時又要兼顧爐膛水動力的安全，迫切需要一種能減少水冷壁的流動阻力、安裝維護方便、運行成本低、運行要求低的鍋爐水冷壁布置形式。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能減少水冷壁的流動阻力、安裝維護方便、運行成本低且運行要求低的鍋爐水冷壁系統。?

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種鍋爐水冷壁系統，其特征在于：水冷壁沿爐膛高度分為燃燒器區和非燃燒器區；燃燒器區是最上層氣體噴口向上不超過5m處或至螺旋管圈和垂直管屏結合處與最下層氣體噴口向下至不超過冷灰斗折彎處之間的水冷壁區域，水冷壁其余部分為非燃燒器區；?

當水冷壁為垂直管屏型式時，非燃燒器區的水冷壁管壁上設有沿管道中心線縱向發展且沿管壁周向均勻布置的減阻溝槽；當水冷壁為螺旋管圈型式時，燃燒器區和非燃燒器區的水冷壁管壁上均設有沿管道中心線縱向發展且沿管壁周向均勻布置的減阻溝槽。?

優選地，所述減阻溝槽為V形溝槽面，V形溝槽面的高度和間距滿足如下?條件：?

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