适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，所述下部水冷壁结构包括垂直的中部水冷壁和倾斜的底部冷灰斗，所述中部水冷壁和底部冷灰斗均由螺旋盘绕膜式水冷壁构成，其中，所述中部水冷壁采用对称断面式膜式管屏，所述底部冷灰斗的水冷壁采用扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面的非对称断面式膜式管屏。本实用新型专利技术面向高温烟气的冷灰斗向火侧为平整表面，利于熔融或半熔融态的炉渣顺利排出冷灰斗；掉落的炉渣砸中冷灰斗管子的概率下降，电厂维护费用降低；中部螺旋水冷壁采用对称断面，扁钢能有效承担水冷壁的载荷；中部螺旋水冷壁与冷灰斗水冷壁的连接方式可确保炉膛的气密性。

The lower water wall structure of the lower part of the direct current boiler for the pulverized coal combustion for the strong slagging coal

【技术实现步骤摘要】
适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构
本技术涉及锅炉结构的
，更具体地讲，涉及一种适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构。
技术介绍
大型火电厂往往采用超临界参数以提升机组发电效率，与之配套的煤粉燃烧直流锅炉普遍采用螺旋水冷壁。图1示出了典型的超临界锅炉炉膛结构，包括下集箱1’、由螺旋水冷壁管屏构成的冷灰斗2’、中部水冷壁3’以及过渡段水冷壁4’、由垂直管屏构成的上部水冷壁5’、上集箱6’。冷灰斗的底端设有排渣口7’，炉膛出口的后墙通常弯曲形成折焰角8’。在炉膛水冷壁上设置有各种开孔，用来安装燃烧器、观察孔、检修孔、测量装置等附件。之所以螺旋水冷壁得到广泛采用，是因为其具有各回路吸热均匀、壁温偏差小的优点。现有技术的螺旋水冷壁的断面为对称结构，水冷壁管子10与扁钢20拼焊成如图2所示的膜式结构水冷壁，其向火面是圆弧-平面-圆弧-平面交替的不平整结构。煤燃烧后产生的部分炉渣会粘附在水冷壁和炉膛上部的受热面上，当其与受热面的结合强度和渣内部的结合强度可以抵抗自身重量时，渣会持续长大，当其长大到与受热面的结合强度和渣内部的结合强度不能抵抗自重时，渣就会脱落。因此炉膛内的结渣积累到一定程度会自动掉落并落到冷灰斗上，这是一个动态的平衡过程。与垂直水冷壁相比，螺旋水冷壁在灰渣滑落方向呈现表面凹凸不平整的特征，障碍多且更容易出现排渣不畅的情况。对炉膛底部的冷灰斗来说情况就更严重了，这里烟气温度低，炉渣很快会变硬，如果不能及时排出，炉渣可能持续长大、烧结，影响锅炉安全运行。当燃用强结渣性煤如碱金属含量高的新疆准东煤时，炉渣可能在冷灰斗的斜坡段堆积，并导致整个排渣口堵死。我国新疆燃用准东高碱煤的电厂频繁发生因冷灰斗堆渣导致机组被迫停机的事故。此外，对称端面结构的膜式水冷壁的向火面面积大部分是管子的表面，当这样的冷灰斗被掉下的灰渣砸中时，主要是管子承受冲击力，许多电厂反映水冷壁冷灰斗管子容易被炉渣砸坏，导致维护费用较高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是提供一种利于熔融或半熔融态的炉渣顺利排出并且降低电厂维护费用的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构。本技术提供了一种适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，所述下部水冷壁结构包括垂直的中部水冷壁和倾斜的底部冷灰斗，所述中部水冷壁和底部冷灰斗均由螺旋盘绕膜式水冷壁构成，其中，所述中部水冷壁采用对称断面式膜式管屏，所述底部冷灰斗的水冷壁采用扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面的非对称断面式膜式管屏。根据本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的一个实施例，所述底部冷灰斗与水平面之间的夹角为50°～60°。根据本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的一个实施例，所述对称断面式膜式管屏由水冷壁管子与扁钢交替地焊接而成并且扁钢设置在水冷壁管子的中心对称面上。根据本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的一个实施例，所述非对称断面式膜式管屏由水冷壁管子与扁钢交替地焊接而成并且扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面。根据本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的一个实施例，所述底部冷灰斗的水冷壁与中部水冷壁之间的扁钢连接通过折板过渡连接，所述底部冷灰斗的水冷壁与中部水冷壁之间的水冷壁管子连接通过直接焊接连接。根据本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的一个实施例，所述扁钢开坡口并且扁钢与水冷壁管子之间的焊缝熔焊金属高度小于3mm。与现有技术相比，本技术提供的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构具有以下有益效果：1)面向高温烟气的冷灰斗向火侧为平整表面，利于熔融或半熔融态的炉渣顺利排出冷灰斗；2)掉落的炉渣砸中冷灰斗管子的概率下降，电厂维护费用降低；3)中部螺旋水冷壁采用对称断面，扁钢能有效承担水冷壁的载荷；4)中部螺旋水冷壁与冷灰斗水冷壁的连接方式可确保炉膛的气密性。附图说明图1示出了现有技术中典型的超临界锅炉炉膛结构。图2示出了现有技术中常规的膜式结构水冷壁结构(对称断面式模式管屏)。图3示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的结构示意图。图4示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构中采用的非对称断面式膜式管屏的结构示意图。图5A示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的俯视结构示意图；图5B示出了沿着图5A中A-A线的剖视图。附图标记说明：1’-下集箱、2’-冷灰斗、3’-中部水冷壁、4’-过渡段水冷壁、5’-上部水冷壁、6’-上集箱、7’-排渣口、8’-折焰角；10-水冷壁管子、20-扁钢、30-中部水冷壁、31-中部水冷壁管子、32-中部水冷壁扁钢、40-底部冷灰斗、41-底部冷灰斗的水冷壁管子、42-底部冷灰斗的水冷壁扁钢、50-折板、60-对接焊缝。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将对本技术适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的结构和原理进行详细的说明。图3示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构的结构示意图。如图3所示，根据本技术的示例性实施例，所述适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构包括垂直的中部水冷壁30和倾斜的底部冷灰斗40，中部水冷壁30和底部冷灰斗40均由螺旋盘绕膜式水冷壁构成，其中，中部水冷壁30采用对称断面式膜式管屏，底部冷灰斗40的水冷壁采用扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面的非对称断面式膜式管屏。本技术适用于直流锅炉，中部水冷壁30和倾斜的底部冷灰斗40均采用螺旋盘绕膜式水冷壁结构，能够保证各回路吸热均匀且壁温偏差小。如图2所示，中部水冷壁30采用图2所示的对称断面式膜式管屏，该对称断面式膜式管屏由水冷壁管子10与扁钢20交替地焊接而成并且扁钢20设置在水冷壁管子10的中心对称面上，这样的对称结构能够保证载荷传递，使得扁钢20能够有效承担水冷壁的载荷。图4示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构中采用的非对称断面式膜式管屏的结构示意图。。如图4所示，底部冷灰斗40的水冷壁采用图4所示的非对称断面式膜式管屏，该非对称断面式膜式管屏由水冷壁管子10与扁钢20交替地焊接而成并且扁钢20偏置且置于向火侧形成平整向火面。由于底部冷灰斗40面向高温烟气的冷灰斗向火面为平整表面，有利于熔融或半熔融态的炉渣顺利排出冷灰斗；并且，底部冷灰斗40的向火面中管子面积较小，显著降低了管子被炉渣砸中的概率，有效延长了管子寿命并减少了维护费用。优选地，底部冷灰斗40与水平面之间的夹角为50°～60°，以保证排渣效果。图5A示出了根据本技术示例性实施例的适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，其特征在于，所述下部水冷壁结构包括垂直的中部水冷壁和倾斜的底部冷灰斗，所述中部水冷壁和底部冷灰斗均由螺旋盘绕膜式水冷壁构成，其中，所述中部水冷壁采用对称断面式膜式管屏，所述底部冷灰斗的水冷壁采用扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面的非对称断面式膜式管屏。

【技术特征摘要】
1.一种适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，其特征在于，所述下部水冷壁结构包括垂直的中部水冷壁和倾斜的底部冷灰斗，所述中部水冷壁和底部冷灰斗均由螺旋盘绕膜式水冷壁构成，其中，所述中部水冷壁采用对称断面式膜式管屏，所述底部冷灰斗的水冷壁采用扁钢偏置且置于向火侧形成平整向火面的非对称断面式膜式管屏。2.根据权利要求1所述适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，其特征在于，所述底部冷灰斗与水平面之间的夹角为50°～60°。3.根据权利要求1所述适用于强结渣性煤的煤粉燃烧直流锅炉下部水冷壁结构，其特征在于，所述对称断面式膜式管屏由水冷壁管子与扁钢交替地焊接而成并且扁...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉燊铭，潘绍成，唐真华，聂立，胡修奎，奚旭，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51