本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)的轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐，尤其涉及一種余熱鍋爐爐口水冷壁。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐是參與煉鋼的重要設(shè)備，負(fù)責(zé)冷卻煙氣，為回收煤氣創(chuàng)造條件，同時(shí)利用轉(zhuǎn)爐煙氣余熱，回收大量的蒸汽，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的狀況直接影響煉鋼轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)，在煉鋼廠占有十分重要的地位。

轉(zhuǎn)爐根據(jù)裝鋼量一般分為小型、中型和大型轉(zhuǎn)爐，40t～80t轉(zhuǎn)爐為小型轉(zhuǎn)爐、80～180t為中型轉(zhuǎn)爐、180t以上為大型轉(zhuǎn)爐，國(guó)內(nèi)鋼廠中以中型轉(zhuǎn)爐最多。中型轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐從結(jié)構(gòu)上基本分為活動(dòng)煙罩、爐口固定段、氧槍插入段、一段煙道、二段煙道、末段煙道共六部分。其中，活動(dòng)煙罩為低壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力0.2～0.4MPa，循環(huán)冷卻水來(lái)自除氧水箱，低壓循環(huán)水泵將除氧水送至活動(dòng)煙罩吸熱后,形成的汽水混合物又回到除氧水箱，生成的蒸汽用來(lái)加熱進(jìn)入除氧器的冷水；爐口固定段、氧槍插入段為中壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力1.2～2.45MPa，循環(huán)水來(lái)自汽包，中壓循環(huán)水泵將水送至爐口固定段和氧槍插入段吸熱后，形成的汽水混合物回到汽包進(jìn)行汽水分離；一段煙道、二段煙道、末段煙道為自然循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)水從汽包經(jīng)下降管進(jìn)入各段煙道吸熱后，形成的汽水混合物通過(guò)上升管回到汽包進(jìn)行汽水分離，其循環(huán)動(dòng)力為下降管與上升管內(nèi)的水密度差。

目前，煉鋼轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的使用壽命很短，上段冷卻煙道的壽命為6～ 8年左右，活動(dòng)煙罩、爐口固定段煙道，運(yùn)行條件惡劣，壽命僅為1年左右。通過(guò)多年運(yùn)行，總結(jié)出余熱鍋爐的使用壽命短主要是由六方面的問(wèn)題引起的，即循環(huán)冷卻水的水質(zhì)問(wèn)題，強(qiáng)制循環(huán)配水不均問(wèn)題，自然循環(huán)安全性問(wèn)題，汽包低壓運(yùn)行問(wèn)題，熱膨脹問(wèn)題，應(yīng)力疲勞問(wèn)題。

而其中強(qiáng)制循環(huán)配水不均問(wèn)題最為突出，尤其反映在爐口固定段煙道和氧槍插入段煙道。余熱鍋爐中壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)水泵將冷卻水加壓后送至爐口固定段和氧槍插入段附近，分為兩支路，一路進(jìn)爐口固定段給水下聯(lián)箱，另一路進(jìn)氧槍插入段給水下聯(lián)箱，爐口固定段與氧槍插入段的水流量分配比例基本為1:3(在煙道直徑一樣的前提下，由于煉鋼廠房平臺(tái)及氧槍口、下料口定位等要符合煉鋼工藝要求，爐口固定段與氧槍插入段的煙道長(zhǎng)度比例基本是1:3)，而在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)爐口固定段進(jìn)水量多，而氧槍插入段進(jìn)水量少，造成氧槍插入段煙道燒壞的情況，尤其在循環(huán)水泵設(shè)計(jì)流量少時(shí)特別容易出現(xiàn)此種情況，究其原因是由于從水進(jìn)入進(jìn)水聯(lián)箱，通過(guò)水冷壁受熱管道進(jìn)入集汽聯(lián)箱出來(lái)的過(guò)程中，爐口固定段比氧槍插入段水流路徑短，相應(yīng)的阻力小，大量的水都從爐口固定段通過(guò)，造成氧槍插入段缺水?，F(xiàn)在多采取在兩個(gè)分支管道上安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)流量，和選用大流量循環(huán)水泵的方法來(lái)解決水力分配不均的問(wèn)題。其缺點(diǎn)是余熱鍋爐間斷運(yùn)行，造成流量調(diào)節(jié)需要運(yùn)行人員不斷摸索，經(jīng)常調(diào)整閥門。同時(shí)選用大流量循環(huán)水泵耗電量增加明顯，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。

轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐每段煙道均由下進(jìn)水環(huán)形聯(lián)箱、膜式水冷壁(管子隔板式) 或密排管水冷壁、上集汽環(huán)形聯(lián)箱組成。水冷壁的排管聯(lián)通上下聯(lián)箱，需要在上下環(huán)形聯(lián)箱壁上開一圈孔用于連接，由于水冷壁排管很密，所以使得上下環(huán)形聯(lián)箱上的開孔基本連接在一起，成為環(huán)形長(zhǎng)槽，這樣對(duì)設(shè)備制造要求很高，如果排管與聯(lián)箱接口處焊接、補(bǔ)強(qiáng)做的不好，當(dāng)煙道在轉(zhuǎn)爐吹煉與停吹的交替熱負(fù)荷變化下，接口處很容易產(chǎn)生應(yīng)力疲勞，焊縫裂開漏水，造成事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種余熱鍋爐爐口水冷壁，能夠?qū)t口固定段與氧槍插入段水側(cè)阻力平衡。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁的具體技術(shù)方案為：

一種余熱鍋爐爐口水冷壁，包括：爐口固定段煙道，煙道的管壁為膜式水冷壁，包括多個(gè)相連的受熱管道，循環(huán)水通過(guò)受熱管組進(jìn)行冷卻；環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱，設(shè)置在爐口固定段煙道的下部，用于將循環(huán)水向煙道均勻輸送；環(huán)形集汽聯(lián)箱，設(shè)置在爐口固定段煙道的上部，接收煙道中的循環(huán)水。

進(jìn)一步，爐口固定段煙道的膜式水冷壁呈彎曲狀，包括依次相連的第一受熱管道、第二受熱管道和第三受熱管道，第一受熱管道與環(huán)形集汽聯(lián)箱相連通，第三受熱管道與環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱相連通。

進(jìn)一步，第一受熱管道與第二受熱管道之間設(shè)置有隔板。

進(jìn)一步，第二受熱管道與第三受熱管道之間均設(shè)置有隔板。

進(jìn)一步，第一受熱管道與第二受熱管道之間通過(guò)第一彎頭相連通，第一彎頭的旋轉(zhuǎn)角度為160°～180°。

進(jìn)一步，第二受熱管道與第三受熱管道之間通過(guò)第二彎頭相連通，第二彎頭的旋轉(zhuǎn)角度為160°～180°。

進(jìn)一步，第一受熱管道、第二受熱管道和/或第三受熱管道采用高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管。

進(jìn)一步，環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱與第一受熱管道之間的接口處設(shè)置有接管座。

進(jìn)一步，環(huán)形集汽聯(lián)箱與第三受熱管道之間的接口處設(shè)置有接管座。

本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁的優(yōu)點(diǎn)在于：

1)采用蛇形排管的膜式水冷壁，水流通路由一根受熱管道的長(zhǎng)度增加為三根受熱管道的長(zhǎng)度，受熱管道內(nèi)的水循環(huán)阻力相應(yīng)的增加了三倍，以使轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐爐口固定段與氧槍插入段的水側(cè)阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循環(huán)水管路上增加調(diào)節(jié)閥，增大了循環(huán)管路內(nèi)的流量，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用；

2)受熱管道在環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱與環(huán)形集汽聯(lián)箱上的接口開洞減少三分之二，增加了受熱管在聯(lián)箱上開洞之間的距離，為接口處焊接的接管座騰出空間，鍋爐廠內(nèi)制造安裝方便；

3)受熱管道與進(jìn)水環(huán)形聯(lián)箱和集汽環(huán)形聯(lián)箱的接口處采用接管座連接，接管座為成品制造，抗疲勞程度強(qiáng)，焊縫處不易漏水，延長(zhǎng)了爐口固定段的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的余熱鍋爐爐口水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的余熱鍋爐爐口水冷壁的俯視圖；

圖3為圖2中的膜式水冷壁的局部放大圖；

圖4為本實(shí)用新型的受熱面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的了解本實(shí)用新型的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1至圖4所示，其示為本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁，包括爐口固定段煙道1、環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱2和環(huán)形集汽聯(lián)箱3，煙道的管壁為膜式水冷壁，包括多個(gè)相連的受熱管道，循環(huán)水通過(guò)受熱管組進(jìn)行冷卻；環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱2設(shè)置在爐口固定段煙道的下部，用于將循環(huán)水向煙道均勻輸送；環(huán)形集汽聯(lián)箱3設(shè)置在爐口固定段煙道的上部，接收煙道中的循環(huán)水。

進(jìn)一步，爐口固定段煙道的膜式水冷壁4呈彎曲狀，包括依次相連的第一受熱管道41、第二受熱管道42和第三受熱管道43，第一受熱管道41與環(huán)形集汽聯(lián)箱1相連通，第三受熱管道43與環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱3相連通。此外，第一受熱管道41與第二受熱管道42之間設(shè)置有隔板44，本實(shí)用新型中優(yōu)選第一受熱管道41、第二受熱管道42和第三受熱管道43彎曲呈蛇形。并且，第二受熱管道42與第三受熱管道43之間均設(shè)置有隔板44。本實(shí)用新型中的受熱管組4(第一受熱管道41、第二受熱管道42和第三受熱管道43) 與隔板形成受熱面。

其中，第一受熱管道41與第二受熱管道42之間通過(guò)第一彎頭相連通，第一彎頭的旋轉(zhuǎn)角度為160°～180°。此外，第二受熱管道42與第三受熱管道43之間通過(guò)第二彎頭相連通，第二彎頭的旋轉(zhuǎn)角度為160°～180°。第一受熱管道41、第二受熱管道42和第三受熱管道43均采用高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管，使用在中壓強(qiáng)制循環(huán)的爐口固定段煙道上。

本實(shí)用新型中采用蛇形排列的膜式水冷壁4，水流通路由一根受熱管道的長(zhǎng)度增加為三根受熱管道的長(zhǎng)度，受熱管道內(nèi)的水循環(huán)阻力相應(yīng)的增加了三倍，以使轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐爐口固定段與氧槍插入段水流量按1:3分配，水側(cè)阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循環(huán)水管路上增加調(diào)節(jié)閥，增大循環(huán)泵流量，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。

其中，環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱2與第一受熱管道41之間的接口處設(shè)置有接管座，環(huán)形集汽聯(lián)箱3與第三受熱管道43間的接口處設(shè)置有接管座，接管座為成品制造，通過(guò)接管座將聯(lián)箱與受熱管道連接在一起，抗疲勞程度強(qiáng)，焊縫處不易漏水，延長(zhǎng)了爐口固定段的使用壽命，受熱管道與聯(lián)箱的接口開洞減少了三分之二，增加了受熱管道在聯(lián)箱上開洞之間的距離，為接口處焊接接管座騰出空間，鍋爐廠內(nèi)制造安裝方便。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁的工作過(guò)程進(jìn)行描述：

循環(huán)水從環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱2進(jìn)入爐口固定段煙道的膜式水冷壁中，首先通過(guò)右側(cè)的第三受熱管道43向上流動(dòng)至頂端，經(jīng)過(guò)上部180°的第一彎頭進(jìn)入中間的第二受熱管道42，水流經(jīng)過(guò)第二受熱管道42后向下流動(dòng)通過(guò)底部 180°的第二彎頭進(jìn)入最左側(cè)的第一受熱管道41，再向上流動(dòng)進(jìn)入環(huán)形集汽聯(lián)箱3，形成一個(gè)冷卻通路。

本實(shí)用新型的一種余熱鍋爐爐口水冷壁，采用蛇形排管的膜式水冷壁，水流通路由一根受熱管道的長(zhǎng)度增加為三根受熱管道的長(zhǎng)度，受熱管道內(nèi)的水循環(huán)阻力相應(yīng)的增加了三倍，以使轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐爐口固定段與氧槍插入段的水側(cè)阻力相平衡，有利于水流分配，不用在循環(huán)水管路上增加調(diào)節(jié)閥，增大了循環(huán)管路內(nèi)的流量，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用；受熱管道在環(huán)形進(jìn)水聯(lián)箱與環(huán)形集汽聯(lián)箱上的接口開洞減少三分之二，增加了受熱管在聯(lián)箱上開洞之間的距離，為接口處焊接的接管座騰出空間，鍋爐廠內(nèi)制造安裝方便；受熱管道與進(jìn)水環(huán)形聯(lián)箱和集汽環(huán)形聯(lián)箱的接口處采用接管座連接，接管座為成品制造，抗疲勞程度強(qiáng)，焊縫處不易漏水，延長(zhǎng)了爐口固定段的使用壽命。

以上借助具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做了進(jìn)一步描述，但是應(yīng)該理解的是，這里具體的描述，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說(shuō)明書后對(duì)上述實(shí)施例做出的各種修改，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。