專利名稱：多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐膛。
背景技術：
循環(huán)流化床鍋爐爐膛通常由頂棚、布風板和側壁圍合而成，一般為膜式壁結構。膜式壁由水冷壁管10和管間的鰭片11構成(參見圖2、3)。常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁由四片膜式壁圍合而成，分別被稱作前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4；爐膛橫截面一般為矩形(參見圖1)，爐膛四角一般近似為直角，頂點為一根水冷壁管(參見圖2)，或者兩片膜式壁最外側的水冷壁管之間以45°斜鰭片相連(參見圖3)。
循環(huán)流化床鍋爐爐膛中，大量的顆粒被流化、燃燒。被流化的顆粒不僅有向上的運動，還有大量顆粒在側壁附近向下運動，這種貼壁流動的顆粒在爐膛四角處濃度較高。循環(huán)流化床爐膛下部為防磨區(qū)，包括爐膛四角在內的水冷壁管外均敷設了耐磨材料，顆粒不會直接磨損水冷壁管；但爐膛中上部水冷壁管直接暴露，因此爐膛四角的水冷壁管易被濃度較高的貼壁流動的顆粒磨損，嚴重時甚至會引起爆管。
為保護爐膛中上部四角的水冷壁管，中國實用新型專利ZL200520112390.8公開了一種用于循環(huán)流化床鍋爐的防磨水冷壁，在爐膛四角敷設防磨柱，采取這種措施的循環(huán)流化床鍋爐爐膛四角水冷壁管磨損大為減輕，但是敷設了耐磨材料的水冷壁管與其它水冷壁管的受熱情況差別較大，導致流動的不均勻性和熱負荷的不均勻性，如果在超臨界循環(huán)流化床鍋爐中采用，將給爐膛水動力設計帶來很大影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型循環(huán)流化床鍋爐爐膛，可在保持水冷壁管熱負荷均勻性的同時，減輕角部水冷壁管的磨損。
本發(fā)明的技術解決方案是多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，由頂棚、布風板和側壁圍合而成，側壁中上部橫截面為邊數(shù)多于4的多邊形，且每個內角均大于100°。
上述的側壁中上部橫截面為六邊形；上述的側壁包括相互平行的前墻1、后墻2，以及與前墻成120°角的左前側墻31、右前側墻41和與后墻成120°角的左后側墻32、右后側墻42。
上述的側壁中上部橫截面為八邊形；上述的側壁包括前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4，以及分別與這四壁成135°角的四片膜式壁13、14、23、24；上述與前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4成135°角的四片膜式壁13、14、23、24均由4～11根水冷壁管10及管間鰭片11構成。
本發(fā)明通過改變爐膛側壁之間的角度，使之從90°增大到100°以上，使原本集中在爐膛四個直角處的顆粒分散到較大的角度范圍內，顆粒濃度降低，從而減輕對爐膛角部水冷壁管的磨損。采用這種結構的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，爐膛角部的水冷壁管外不需敷設耐磨材料，受熱情況與其它部位的水冷壁管基本相同，因此流動均勻性與熱負荷均勻性良好，尤其適用于超臨界循環(huán)流化床鍋爐。


圖1為常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁中上部橫截面示意圖。
圖2和圖3為兩種常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁橫截面角部局部示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例1的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁中上部橫截面示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例1的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁中上部橫截面角部局部示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例2的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁中上部橫截面示意圖。
圖7為本發(fā)明實施例3的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛側壁中上部橫截面示意圖。
具體實施例方式
實施例1如圖4和圖5所示的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，側壁中上部橫截面為矩形每個角均進行45°倒角所形成的八邊形，每條邊分別對應著一片膜式壁，爐膛側壁即由這八片膜式壁圍合而成，分別是前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4，以及分別與這四壁成135°角的四片膜式壁13、14、23、24。其中，與前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4成135°角的四片膜式壁13、14、23、24均由7根水冷壁管10及管間鰭片11構成，其中包括位于135°角頂點的兩根水冷壁管，也即這7根水冷壁管中有兩根是與相鄰的兩片膜式壁共用的。
根據(jù)爐膛的寬度和深度，膜式壁13、14、23、24可設計為由4～11根水冷壁管10及管間的鰭片11構成，水冷壁管數(shù)越多，膜式壁13、14、23、24附近的顆粒濃度越低，對爐膛角部的水冷壁管的磨損也越小。
當膜式壁13、14、23、24較窄時，比如由4根水冷壁管構成時，其水冷壁管下部可拉到前墻1、后墻2、左側墻3、右側墻4所在平面，使爐膛側壁下部橫截面呈四邊形；當膜式壁13、14、23、24較寬時，比如由11根水冷壁管構成時，爐膛下部橫截面可仍保持八邊形。
實施例2如圖6所示的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，側壁中上部橫截面為六邊形，各條邊對應的分別是相互平行的前墻1、后墻2，以及與前墻成120°角的左前側墻31、右前側墻41和與后墻成120°角的左后側墻32、右后側墻42。左前側墻31、右前側墻41左右對稱；左后側墻32、右后側墻42也左右對稱。
采用這種爐膛時，爐膛煙氣出口除按常規(guī)的設在后墻2上以外，還可以設在左后側墻32或右后側墻42上，與旋風分離器入口相連，有利于爐膛內流場的均勻性，并可減輕爐膛煙氣出口兩側的水冷壁的磨損。
爐膛下部橫截面仍可保持為六邊形。
實施例3如圖7所示的多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，用于爐膛前后墻1、2之間設有分隔屏5的循環(huán)流化床鍋爐，側壁中上部橫截面為十四邊形，相當于兩個帶倒角的矩形的組合，其中六邊較長，其余八邊較短，較短的八邊對應的八片膜式壁均由4根水冷壁管及管間鰭片構成。這種結構不僅可減輕爐膛側壁角部的磨損，還可減輕分隔屏5與爐膛前后墻1、2交接處所形成的交角處的磨損。
權利要求
1.一種多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，由頂棚、布風板和側壁圍合而成，其特征在于，側壁中上部橫截面為邊數(shù)＞4的多邊形，且每個內角均大于100°。
2.按權利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，其特征在于，側壁中上部橫截面為六邊形。
3.按權利要求2所述的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，其特征在于，側壁包括相互平行的前墻(1)、后墻(2)，以及與前墻成120°角的左前側墻(31)、右前側墻(41)和與后墻成120°角的左后側墻(32)、右后側墻(42)。
4.按權利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，其特征在于，側壁中上部橫截面為八邊形。
5.按權利要求4所述的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，其特征在于，側壁包括前墻(1)、后墻(2)、左側墻(3)、右側墻(4)，以及分別與這四壁成135°角的四片膜式壁(13、14、23、24)。
6.按權利要求5所述的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，其特征在于，與前墻(1)、后墻(2)、左側墻(3)、右側墻(4)成135°角的四片膜式壁(13、14、23、24)均由4～11根水冷壁管(10)及管間鰭片(11)構成。
全文摘要
本發(fā)明一種多邊形循環(huán)流化床鍋爐爐膛，涉及流化床鍋爐技術，由頂棚、布風板和側壁圍合而成，側壁中上部橫截面為邊數(shù)多于4的多邊形，且每個內角均大于100°；本發(fā)明通過改變爐膛側壁之間的角度，使之從90°增大到100°以上，使原本集中在爐膛四個直角處的顆粒分散到較大的角度范圍內，顆粒濃度降低，從而減輕磨損，同時保持良好的流動均勻性與熱負荷均勻性，尤其適用于超臨界循環(huán)流化床鍋爐。
文檔編號F22B31/00GK101067492SQ200710100249
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權日2007年6月6日
發(fā)明者呂清剛, 包紹麟, 高鳴, 孫運凱, 王東宇, 那永潔, 贠小銀, 宋國良 申請人:中國科學院工程熱物理研究所