燃油直流鍋爐的水冷壁的布置

　　一.水冷壁的懸吊及熱膨脹

　　一臺鍋爐的水冷壁管子的數(shù)量少則幾百根，多則上千根。為了便于安裝，水冷壁管進出口通過與上下聯(lián)箱連接組合成多個水冷管屏組合件。由于水冷壁是一個龐大的組合體，要承擔鍋爐很大一部分熱負荷，因此，須注意它的熱膨脹問題。水冷壁一般是上部固定，下部能自由膨脹。水冷壁的上聯(lián)箱固定在支架上、下聯(lián)箱則由水冷璧管懸掛著。水冷壁管自身吊拉件限制其水平方向的移動，以免引起其結構變形，但要保證水冷壁能上下滑動。

　　對于大容量鍋爐，在爐膛上部前墻或兩側墻上可能會布置有壁式過熱器或再熱器。此時，壁式的過熱器和再熱器通過連接板、拉桿和圓鋼與水冷壁相連，兩者之間可相對移動， 以保證管間的膨脹量，如圖1所示。

　　水冷壁與壁式過(再)熱器的連接結構

　　圖1 水冷壁與壁式過(再)熱器的連接結構

　　二.折焰角

　　現(xiàn)代大容量高參數(shù)汽包鍋爐后墻水冷壁的上部都將部分管子分叉彎制而成折焰角，如圖2所示。采用折焰角既提高廣火焰在爐內的充滿度，改善了爐內燃燒工況，又改善了屏式過熱器的空氣動力特性，增加了橫向沖刷作用;同時，延長了水平煙道的長度，便于對流式過熱器和再熱器的布置，使鍋爐整體結構緊湊。

　　折角結構

　　圖2折焰角結構

　　(a)早期的折焰角結構 (b)新型折焰角結構

　　1一后墻水冷壁; 2—中間聯(lián)箱;3—節(jié)流孔板;4—垂直短管;5—分叉管;6—折焰角;7—懸吊管;8—水平煙道底部包墻管;9—水平煙道底部包墻管聯(lián)箱

　　早期的折焰角結構如圖2(a)所示，后墻水冷壁上部通過分叉管分為兩路， —路是彎形管構成折焰角， 另一路垂直向上，然后在中間聯(lián)箱匯合，在垂直短管上 裝有節(jié)流孔板。以使大部分汽水混合物能從受熱較強的折焰角通過。新型鍋爐的折焰角如圖2(b)所示， 它取消了中間聯(lián)箱和分叉管， 后墻水冷壁全部向爐內彎曲成折焰角，自折焰角后再分開，每三根中有一根作后墻水冷壁的懸吊管，其余兩根向后延伸形成水平煙道斜底，以簡化水平煙道底部的爐墻結構。

　　SG1025/18.1-M319型鍋爐的燃燒器區(qū)域的水冷套結構

　　圖4 SG1025/18.1-M319型鍋爐的燃燒器區(qū)域的水冷套結構

　　三.燃燒器區(qū)域水冷套結構

　　在爐內布置燃燒器的位置上，由讓開燃燒器開孔的水冷壁管繞成的獨立結構，稱為水冷套。它兼有固定燃燒器和保護噴口免于燒壞而冷卻噴口的雙重作用。圖3給出了SG1025/18.1-M319型鍋爐的燃燒器區(qū)域的水冷套結構。該爐在爐膛四角燃燒器部位，由前墻兩角上各11根水冷壁管，側墻兩角上各8根水冷壁管和后墻兩角上各11根水冷壁管構成燃燒器區(qū)域的水冷套結構。

　　四.雙面曝光水冷壁

　　鍋爐容量增加到一定程度后，爐壁面積有可能不能滿足水冷壁管的敷設，則在爐膛中間沿深度方向布置1~3排雙面曝光水冷壁。如圖4所示。雙面水冷壁將爐膛分為兩部分，即成為雙爐膛結構。HG~670t/h、SG>935t/h、SG-1000t/h鍋爐上就采用了雙面曝光水冷壁雙爐膛結構。

　　雙面水冷壁的布置示意圖

　　圖4雙面水冷壁的布置示意圖

　　1-側墻水冷壁;2-前墻水冷壁;3-雙面水冷壁;

　　為了平衡兩個爐膛的壓力，并防止其中一個爐膛發(fā)生煤粉爆燃時，使雙面水冷壁管子產(chǎn)生過大的彎曲變形，故在雙面水冷壁上開有平衡孔或留有平衡間隙。圖5為某1000 t/h燃油直流鍋爐的雙面水冷壁結構，它由兩片管屏組成兩片管屏之間留有2505mm的平衡間隙。雙面水冷壁管的固定方法是沿高度方向每隔2.5~3.5m,在各根管子之間，兩側都焊上一排直徑20mm、長100mm的圓鋼，在兩片管屏的內側之間，分別拉出兩根管子，也用上述類似的方法進行固定，其外側在靠膜式水冷壁處用拉桿和外側的一根雙面曝光水冷壁焊牢，拉桿的另一頭用螺母固緊在角鋼上，角鋼焊接在膜式水冷壁的剛性梁的內層角鋼上。由于雙面曝光水冷壁和膜式水冷壁的膨脹量不一樣，角鋼上插入拉桿的孔為長形，使拉桿和角鋼能做上下方向的相對位移。雙面曝光水冷壁通過出口聯(lián)箱懸吊在爐頂過渡梁上，受熱后能向下自由膨脹。