一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超超臨鍋爐汽水循環(huán)裝置及汽水循環(huán)系統(tǒng)，特別涉及一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]現(xiàn)有的超超臨界煤粉鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)多采用高質(zhì)量流速或者低質(zhì)量流速。高質(zhì)量流速水循環(huán)系統(tǒng)的形式主要有兩種:1、帶節(jié)流孔圈的高質(zhì)量流速垂直管圈水冷壁。2、高質(zhì)量流速螺旋管圈水冷壁。這兩種水冷壁阻力較大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝不方便。低質(zhì)量流速的水循環(huán)系統(tǒng)的形式主要為:上、下爐膛水冷壁均采用垂直管圈。這種形式的水冷壁往往存在兩個(gè)問題:1、下爐膛水冷壁汽溫偏差容易帶到上爐膛造成上爐膛水平方向出口汽溫溫偏過大。2、由于質(zhì)量流速低且各面墻壓降分配不均引起的流動不穩(wěn)定性問題，流動不穩(wěn)定性即鍋爐內(nèi)部熱負(fù)荷擾動引起水冷壁管內(nèi)流量偏差較大且隨著時(shí)間的延長流量偏差不會不斷減小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目是克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種帶豎置中間混合集箱及壓力平衡管的中等質(zhì)量流速超超臨界煤粉鍋爐水循環(huán)裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，包括上下爐膛，下爐膛水冷壁采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管垂直管圈，下爐膛前后左右墻水冷壁出口端分別與下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱連接，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱之間通過壓力平衡管連接，上爐膛水冷壁采用光管垂直管圈，上爐膛前后左右墻水冷壁入口端分別與上爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱相連，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱與上爐膛四個(gè)橫置匯合集箱通過連接管與位于鍋爐左右兩側(cè)的兩個(gè)豎置中間混合集箱相連。
[0006]所述高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管的參數(shù)范圍為:最小壁厚5.5?6.5mm;肋高I?I.2mm;外徑35?39mm;肋頂寬4?8mm。
[0007]上下爐膛進(jìn)出口流動界面比范圍為0.15?0.8。
[0008]高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管肋承受壓力為35MPa，最大承受熱負(fù)荷500kW/m2。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)效果:
[0010]下爐膛爐膛熱負(fù)荷大采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管加強(qiáng)換熱，采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管管內(nèi)流動阻力增加不大，傳熱性能增強(qiáng)，抑制膜態(tài)沸騰(DNB)的發(fā)生。整個(gè)裝置內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量流速范圍為1100kg/m2s?1300kg/m2s，上下爐膛均采用垂直管圈，沒有節(jié)流圈，相對于高質(zhì)量流速水循環(huán)系統(tǒng)減少了整個(gè)系統(tǒng)阻力。工質(zhì)在水冷壁內(nèi)流動成正響應(yīng)特性，即受熱強(qiáng)度大的管子內(nèi)質(zhì)量流速大，可以有效防止受熱強(qiáng)的管壁溫度過高。此外，整個(gè)裝置使工質(zhì)從下爐膛水冷壁出來先在下爐膛橫置匯合集箱匯合再經(jīng)豎置混合集箱充分混合然后在進(jìn)入上爐膛水冷壁再匯合，這樣可以有效防止下爐膛各面墻的水冷壁出口汽溫偏差帶到上爐膛水冷壁。且下爐膛水冷壁出口四個(gè)橫置匯合集箱之間通過壓力平衡管相連接，起到了四個(gè)匯合集箱壓力平衡的作用，有效避免了下爐膛水冷壁流動不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生。上爐膛的熱負(fù)荷較小壓力平衡管沒有必要安裝。
【附圖說明】
[0011]圖1鍋爐整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型豎置中間混合集箱與下爐膛橫置中間匯合集箱連接圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型豎置中間混合集箱與上爐膛橫置中間匯合集箱連接圖；
[0014]圖中I為下爐膛水冷壁，2為下爐膛右側(cè)墻橫置中間匯合集箱，3為上爐膛右側(cè)墻橫置中間匯合集箱，4為右側(cè)墻豎置中間混合集箱，5為上爐膛水冷壁，6為折焰角，7為爐膛出口，8為左側(cè)墻豎置中間混合集箱，9為下爐膛前墻橫置中間匯合集箱，10為下爐膛后墻橫置中間匯合集箱，11為下爐膛左側(cè)墻橫置中間匯合集箱，12為爐膛左右中心線，13為爐膛前后中線線，14為壓力平衡管，15為匯合集箱連接管引起連接點(diǎn)，16為下爐膛橫置中間匯合集箱與豎置中間混合集箱連接管，17為上爐膛前墻橫置中間匯合集箱，18為上爐膛后墻橫置中間匯合集箱，19為上爐膛左側(cè)墻橫置中間匯合集箱，20為上爐膛橫置中間匯合集箱與豎置中間混合集箱連接管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]參照圖1、2、3所示，一種中等質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，其組成包括上下爐膛，下爐膛水冷壁I采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管，結(jié)構(gòu)為垂直管圈，上爐膛水冷壁5采用光管，結(jié)構(gòu)為垂直管圈，工質(zhì)經(jīng)過下爐膛前后左右四面墻垂直水冷壁I后，分別進(jìn)入下爐膛前墻橫置匯合中間集箱9、下爐膛后墻橫置匯合中間集箱10、下爐膛右側(cè)墻橫置中間匯合集箱2和下爐膛左側(cè)墻橫置匯合中間集箱11，下爐膛四面墻的四個(gè)中間匯合集箱間由壓力平衡管14連接，壓力平衡管14起壓力平衡作用，消除下爐膛水冷壁流動不穩(wěn)定性。工質(zhì)從下爐膛四面墻的四個(gè)中間匯合集箱出來后再經(jīng)連接管16引入分布在爐膛左右兩側(cè)的左側(cè)墻豎置中間混合集箱8和右側(cè)墻豎置中間混合集箱4充分混合，然后經(jīng)連接管20進(jìn)入位于上爐膛四面墻的上爐膛前墻橫置匯合中間集箱17、上爐膛后墻橫置中間匯合集箱18、上爐膛右側(cè)墻橫置中間匯合集箱3和上爐膛左側(cè)墻橫置中間匯合集箱19，之后流經(jīng)上爐膛垂直水冷壁5最后進(jìn)入汽水分離器。
[0017]所述高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管21的參數(shù)范圍為:最小壁厚5.5?6.5mm;肋高I?1.2mm;夕卜徑35?39mm;肋頂寬4?8mm;最大承受壓力35MPa，最大承受熱負(fù)荷500kW/m2。
[0018]所述下爐膛橫置中間匯合集箱與豎置中間混合集箱連接管16的總流動橫截面面積與下爐膛水冷壁流動橫截面面積的之比，即下爐膛水冷壁出口流動截面比的范圍為:
0.15?0.8。下爐膛水冷壁進(jìn)口連接管流動橫截面積與下爐膛水冷壁流動橫截面面積的之比，即下爐膛進(jìn)口流動截面比范圍為:0.15?0.8。下爐膛四面墻各自的水冷壁進(jìn)出口流動截面比匹配原則為:進(jìn)口流動截面比大的單面墻則出口流動截面比小，進(jìn)口流動截面比小的單面墻則進(jìn)口流動截面比大。這種匹配原則可以使各面墻之間的流量分配更加均勻。
[0019]所述上爐膛橫置中間匯合集箱與豎置中間混合集箱連接管20的總流動橫截面面積與上爐膛水冷壁流動橫截面面積的之比，即上爐膛水冷壁進(jìn)口流動截面比的范圍為:
0.15?0.8。上爐膛水冷壁出口連接管流動橫截面積與上爐膛水冷壁流動橫截面面積的之比，即下爐膛出口流動截面比范圍為:0.15?0.8。上爐膛四面墻各自的水冷壁進(jìn)出口流動截面比匹配原則為:進(jìn)口流動截面比大的單面墻則出口流動截面比小，進(jìn)口流動截面比小的單面墻則進(jìn)口流動截面比大。這種匹配原則可以使各面墻之間的流量分配更加均勻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，包括上下爐膛，其特征在于:下爐膛水冷壁采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管垂直管圈，下爐膛前后左右墻水冷壁出口端分別與下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱連接，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱之間通過壓力平衡管連接，上爐膛水冷壁采用光管垂直管圈，上爐膛前后左右墻水冷壁入口端分別與上爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱相連，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱與上爐膛四個(gè)橫置匯合集箱通過連接管與位于鍋爐左右兩側(cè)的兩個(gè)豎置中間混合集箱相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管最小壁厚為5.5?6.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管肋高為I?1.2_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管外徑為35?39_。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管肋頂寬為4?8mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:上下爐膛進(jìn)出口流動界面比范圍為0.15?0.8。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管肋承受壓力為35MPa。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，其特征在于:高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管最大承受熱負(fù)荷500kW/m2。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶中間混合集箱及壓力平衡管的鍋爐水循環(huán)裝置，下爐膛水冷壁采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管垂直管圈，下爐膛前后左右墻水冷壁出口端分別與下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱連接，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱之間通過壓力平衡管連接，上爐膛水冷壁采用光管垂直管圈，上爐膛前后左右墻水冷壁入口端分別與上爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱相連，下爐膛四個(gè)橫置中間匯合集箱與上爐膛四個(gè)橫置匯合集箱通過連接管與位于鍋爐左右兩側(cè)的兩個(gè)豎置中間混合集箱相連。本實(shí)用新型采用高肋優(yōu)化內(nèi)螺紋管流動阻力增加不大，傳熱性能增強(qiáng)。中部充分混合防止下爐膛各面墻的水冷壁出口汽溫偏差帶到上爐膛水冷壁。壓力平衡管避免了下爐膛水冷壁流動不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生。
【IPC分類】F22B37/10
【公開號】CN205351281
【申請?zhí)枴緾N201620045094
【發(fā)明人】王龍, 楊冬, 沈植, 王思洋
【申請人】西安交通大學(xué)
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月18日