燃油直流锅炉的水冷壁的布置

　　一.水冷壁的悬吊及热膨胀

　　一台锅炉的水冷壁管子的数量少则几百根，多则上千根。为了便于安装，水冷壁管进出口通过与上下联箱连接组合成多个水冷管屏组合件。由于水冷壁是一个庞大的组合体，要承担锅炉很大一部分热负荷，因此，须注意它的热膨胀问题。水冷壁一般是上部固定，下部能自由膨胀。水冷壁的上联箱固定在支架上、下联箱则由水冷璧管悬挂着。水冷壁管自身吊拉件限制其水平方向的移动，以免引起其结构变形，但要保证水冷壁能上下滑动。

　　对于大容量锅炉，在炉膛上部前墙或两侧墙上可能会布置有壁式过热器或再热器。此时，壁式的过热器和再热器通过连接板、拉杆和圆钢与水冷壁相连，两者之间可相对移动， 以保证管间的膨胀量，如图1所示。

　　水冷壁与壁式过(再)热器的连接结构

　　图1 水冷壁与壁式过(再)热器的连接结构

　　二.折焰角

　　现代大容量高参数汽包锅炉后墙水冷壁的上部都将部分管子分叉弯制而成折焰角，如图2所示。采用折焰角既提高广火焰在炉内的充满度，改善了炉内燃烧工况，又改善了屏式过热器的空气动力特性，增加了横向冲刷作用;同时，延长了水平烟道的长度，便于对流式过热器和再热器的布置，使锅炉整体结构紧凑。

　　折角结构

　　图2折焰角结构

　　(a)早期的折焰角结构 (b)新型折焰角结构

　　1一后墙水冷壁; 2—中间联箱;3—节流孔板;4—垂直短管;5—分叉管;6—折焰角;7—悬吊管;8—水平烟道底部包墙管;9—水平烟道底部包墙管联箱

　　早期的折焰角结构如图2(a)所示，后墙水冷壁上部通过分叉管分为两路， —路是弯形管构成折焰角， 另一路垂直向上，然后在中间联箱汇合，在垂直短管上 装有节流孔板。以使大部分汽水混合物能从受热较强的折焰角通过。新型锅炉的折焰角如图2(b)所示， 它取消了中间联箱和分叉管， 后墙水冷壁全部向炉内弯曲成折焰角，自折焰角后再分开，每三根中有一根作后墙水冷壁的悬吊管，其余两根向后延伸形成水平烟道斜底，以简化水平烟道底部的炉墙结构。

　　SG1025/18.1-M319型锅炉的燃烧器区域的水冷套结构

　　图4 SG1025/18.1-M319型锅炉的燃烧器区域的水冷套结构

　　三.燃烧器区域水冷套结构

　　在炉内布置燃烧器的位置上，由让开燃烧器开孔的水冷壁管绕成的独立结构，称为水冷套。它兼有固定燃烧器和保护喷口免于烧坏而冷却喷口的双重作用。图3给出了SG1025/18.1-M319型锅炉的燃烧器区域的水冷套结构。该炉在炉膛四角燃烧器部位，由前墙两角上各11根水冷壁管，侧墙两角上各8根水冷壁管和后墙两角上各11根水冷壁管构成燃烧器区域的水冷套结构。

　　四.双面曝光水冷壁

　　锅炉容量增加到一定程度后，炉壁面积有可能不能满足水冷壁管的敷设，则在炉膛中间沿深度方向布置1~3排双面曝光水冷壁。如图4所示。双面水冷壁将炉膛分为两部分，即成为双炉膛结构。HG~670t/h、SG>935t/h、SG-1000t/h锅炉上就采用了双面曝光水冷壁双炉膛结构。

　　双面水冷壁的布置示意图

　　图4双面水冷壁的布置示意图

　　1-侧墙水冷壁;2-前墙水冷壁;3-双面水冷壁;

　　为了平衡两个炉膛的压力，并防止其中一个炉膛发生煤粉爆燃时，使双面水冷壁管子产生过大的弯曲变形，故在双面水冷壁上开有平衡孔或留有平衡间隙。图5为某1000 t/h燃油直流锅炉的双面水冷壁结构，它由两片管屏组成两片管屏之间留有2505mm的平衡间隙。双面水冷壁管的固定方法是沿高度方向每隔2.5~3.5m,在各根管子之间，两侧都焊上一排直径20mm、长100mm的圆钢，在两片管屏的内侧之间，分别拉出两根管子，也用上述类似的方法进行固定，其外侧在靠膜式水冷壁处用拉杆和外侧的一根双面曝光水冷壁焊牢，拉杆的另一头用螺母固紧在角钢上，角钢焊接在膜式水冷壁的刚性梁的内层角钢上。由于双面曝光水冷壁和膜式水冷壁的膨胀量不一样，角钢上插入拉杆的孔为长形，使拉杆和角钢能做上下方向的相对位移。双面曝光水冷壁通过出口联箱悬吊在炉顶过渡梁上，受热后能向下自由膨胀。