梳齒型水冷柱及具有該水冷柱的爐膛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，尤其涉及循環(huán)流化床鍋爐爐膛中的受熱面。
【背景技術(shù)】
[0002]大型化與高參數(shù)化是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著鍋爐容量的增大，爐膛橫截面也在不斷增大，導(dǎo)致從壁面噴入爐膛的二次風(fēng)難以到達(dá)爐膛中心；同時(shí)，爐膛容積的增加較之爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面的增加幅度更大，帶來放熱與吸熱的不平衡，對(duì)受熱面布置提出了新的要求。二次風(fēng)穿透與爐膛受熱面布置已成為制約循環(huán)流化床鍋爐向大型化與高參數(shù)化發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸。
[0003]為解決上述技術(shù)問題，中國(guó)專利ZL200710151813.0公開了一種帶水冷柱的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，在爐膛布風(fēng)板和頂棚之間設(shè)置由膜式水冷壁圍合而成的水冷柱，以增加爐膛受熱面，并可通過該水冷柱向爐膛燃燒空間通入二次風(fēng)。由于柱體內(nèi)側(cè)需布置二次風(fēng)管道，需要一定的管道布置和檢修空間，而水冷柱各高度處的橫截面保持不變，這使得水冷柱上下各處的內(nèi)部空間均較大，導(dǎo)致與爐膛外壁之間的距離偏小，特別是對(duì)于爐膛上部空間難以滿足布置布置屏式受熱面的需要，并給爐內(nèi)氣固流動(dòng)的組織帶來困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種使用在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的水冷柱，所述水冷柱由水冷膜式壁圍合而成，所述水冷柱包括:下段，所述下段為單個(gè)柱體，所述下段的側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)二次風(fēng)口 ；上段，所述上段包括多個(gè)分柱體；以及過渡段，經(jīng)由所述過渡段，下段的水冷膜式壁延伸到上段，其中:每一個(gè)分柱體由圍合成下段的水冷膜式壁中對(duì)應(yīng)的水冷膜式壁向上延伸圍合而成，且所述多個(gè)分柱體彼此分隔開。
[0005]可選地，所述上段包括兩個(gè)分柱體。
[0006]可選地，所述上段包括三個(gè)分柱體，所述三個(gè)分柱體成行布置且等間距間隔開。
[0007]可選地，所述上段包括四個(gè)分柱體，所述四個(gè)分柱體之間限定十字形間隔。
[0008]可選地，上述水冷柱中，每一個(gè)分柱體的橫截面相同。進(jìn)一步地,每一個(gè)分柱體的橫截面積相同。
[0009]可選地，上述水冷柱中，每一個(gè)分柱體橫截面的形狀為矩形、圓形、正六邊形、正八邊形中的一種。
[0010]可選地，上述水冷柱中，至少一對(duì)相鄰分柱體的彼此相對(duì)的側(cè)壁上設(shè)置有另外的內(nèi)二次風(fēng)口。
[0011]本發(fā)明還涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐膛，包括:爐膛側(cè)壁；頂棚；布風(fēng)板；以及設(shè)置在布風(fēng)板與頂棚之間的上述水冷柱，水冷柱側(cè)壁、爐膛側(cè)壁、布風(fēng)板以及頂棚之間形成爐膛燃燒空間，水冷柱側(cè)壁下部設(shè)有向爐膛燃燒空間通入二次風(fēng)的內(nèi)二次風(fēng)口，爐膛側(cè)壁下部設(shè)有向爐膛燃燒空間通入二次風(fēng)的外二次風(fēng)口。
[0012]可選地，至少一個(gè)分柱體的外側(cè)布置有擴(kuò)展受熱面。
[0013]本發(fā)明也涉及一種包括上述爐膛的循環(huán)流化床鍋爐。
【附圖說明】
[0014]圖1-3分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐爐膛的正視、側(cè)視與俯視剖面示意圖；
[0015]圖4-5分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的循環(huán)流化床鍋爐變截面爐膛下部與上部截面示意圖；
[0016]圖6-7分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐的正視和俯視剖面示意圖；
[0017]圖8-10分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐的正視、側(cè)視與俯視剖面示意圖；
[0018]圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的循環(huán)流化床鍋爐變截面爐膛上部截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例性的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0020]下面參照?qǐng)D1-11描述帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐。
[0021]如圖1-11中所示，循環(huán)流化床鍋爐的爐膛橫截面可選地為四邊形，包括:設(shè)置在爐膛底部的布風(fēng)板1，爐膛前墻21、后墻22、左側(cè)墻23和右側(cè)墻24，頂棚3，爐膛出口 5，以及設(shè)置在布風(fēng)板與頂棚之間的至少一個(gè)水冷柱4，爐膛出口 5與旋風(fēng)分離器(圖中未示出)相連。
[0022]為保證水冷柱內(nèi)側(cè)二次風(fēng)管有足夠的布置空間，水冷柱下段A為單柱狀。
[0023]圖1-3分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐爐膛的正視、側(cè)視與俯視剖面示意圖；圖4-5分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的循環(huán)流化床鍋爐變截面爐膛下部與上部截面示意圖。
[0024]如圖4-5所示，水冷柱4由膜式水冷壁41圍合而成，包括位于爐膛下部的單柱狀的水冷柱下段A和位于爐膛中部和上部的雙柱狀的水冷柱上段，該上段包括分柱體B與分柱體C，及連接A與B、C的過渡段。水冷柱下段A，包括分別朝向爐膛前墻21和后墻22的一組相對(duì)設(shè)置的水冷柱前壁401和后壁402、分別朝向爐膛左側(cè)墻和右側(cè)墻的另一組相對(duì)設(shè)置的水冷柱左側(cè)壁403和右側(cè)壁404。水冷柱上段的分柱體B與C可并排布置且截面完全一樣，其中，分柱體B包括分別平行于爐膛前墻21的一組相對(duì)設(shè)置的前壁405和后壁406、分別朝向爐膛左側(cè)墻23和右側(cè)墻24的另一組相對(duì)設(shè)置的左側(cè)壁407和右側(cè)壁408，分柱體C包括分別平行于爐膛后墻22的一組相對(duì)設(shè)置的前壁409和后壁410、分別朝向爐膛左側(cè)墻23和右側(cè)墻24的另一組相對(duì)設(shè)置的水冷柱左側(cè)壁411和右側(cè)壁412，水冷柱下段A與分柱體B與C的橫截面均為矩形。需要注意的是，每一個(gè)分柱體橫截面的形狀可以為矩形、圓形、正六邊形、正八邊形中的一種。
[0025]水冷柱4從布風(fēng)板I向上延伸到爐膛頂棚3，且自下而上延伸時(shí)，從布風(fēng)板I上方某位置，水冷柱4內(nèi)側(cè)二次風(fēng)口 400以下位置起，水冷柱4下部的水冷柱下段A的一組相對(duì)設(shè)置的側(cè)壁403與404同時(shí)向水冷柱內(nèi)側(cè)傾斜，使二者之間的間距減小，當(dāng)二者之間達(dá)到一定距離時(shí)，轉(zhuǎn)而同時(shí)豎直向上延伸至頂棚3 ;水冷柱下段A的另一組相對(duì)設(shè)置的側(cè)壁401與402自下而上豎直延伸至頂棚3。從而水冷柱內(nèi)部空間形成帶有兩齒的梳齒狀的相互連通的空間。
[0026]爐膛前后墻21、22的下部自布風(fēng)板I以上一定高度處向外傾斜，在傾斜段外側(cè)設(shè)有外二次風(fēng)口 220。爐膛左右側(cè)墻23、24自下而上均為豎直的，其下部外側(cè)也同樣設(shè)有外二次風(fēng)口 220，爐膛左右側(cè)墻23、24上部設(shè)有爐膛出口 5，爐膛出口 5與旋風(fēng)分離器(圖中未示出)相連。
[0027]如圖1-3所示，分柱體B左右側(cè)壁407、408外側(cè)及分柱體C左右側(cè)壁411、412外側(cè)上部設(shè)置屏式受熱面6。
[0028]可選的，分柱體B前后壁405、406外側(cè)及分柱體C前后壁409、410外側(cè)上部也可設(shè)置有屏式受熱面6。
[0029]如圖3-5所示，分柱體B的后壁406和分柱體C的前壁409自下至上垂直延伸至頂棚3。分柱體B前壁405與爐膛前墻21彼此之間相互平行布置；分柱體B后壁406與分柱體C前壁409彼此之間相互平行布置；分柱體C后壁410與爐膛后墻22彼此之間相互平行布置；分柱體B左右側(cè)壁407、408及分柱體C左右側(cè)壁411、412與爐膛左右側(cè)墻23、24彼此之間相互平行布置。
[0030]分柱體B中后壁406的左半部分水冷壁管通過連接讓管，與水冷柱下段A中左側(cè)壁403中前部的部分水冷壁管連接，分柱體B中后壁406的右半部分水冷壁管通過連接讓管，與水冷柱下段A中右側(cè)壁404中前部的部分水冷壁管連接。同樣地，分柱體C中前壁409的左半部分水冷壁管通過連接讓管，與水冷柱下段A中左側(cè)壁403中后部的部分水冷壁管連接，分柱體C中前壁409的右半部分水冷壁管通過連接讓管，與水冷柱下段A中右側(cè)壁404中后部的部分水冷壁管連接。通過以上方法，爐膛下部的水冷柱下段A過渡至雙柱狀的水冷柱上段。
[0031]圖6-7分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的帶變截面爐膛的循環(huán)流化床鍋爐的正視和俯視剖面示意圖。實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同主要在于水冷柱上段的結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施例1。
[0032]如圖6-7所示，水冷柱下段A前壁401與后壁402 (參見圖4)、分柱體B前壁405與后壁406 (參見圖5)、分柱體C前壁409與后壁410 (參見圖5)均自下至上垂直延伸至棚頂3，爐膛前后墻21、22的下部自布風(fēng)板I以上一定高度處向外傾斜，且在傾斜段設(shè)有外二次風(fēng)口 220。
[0033]水冷柱下段A左右側(cè)壁403、404 (參見圖4)之間的寬度與分柱體B左右側(cè)壁407、408 (參見圖5)，以及分柱體(:左右側(cè)壁411、412(參見圖5)之間的寬度相等。
[0034]有利的，在分柱體B的左右側(cè)壁407與408、分柱體C的左右側(cè)壁411與412內(nèi)側(cè)一定高度處均設(shè)有內(nèi)二次風(fēng)口 400?？蛇x的，在分柱體B的前后壁405與406、分柱體C的前后壁409與410，在其內(nèi)側(cè)也可設(shè)置內(nèi)二次風(fēng)口 400。
[0035]爐膛左右側(cè)墻23、24下部在布風(fēng)板I以上一定高度處向外傾斜，達(dá)到一定高度后再自下至上垂直延伸至棚頂3，在分柱體B、C左右側(cè)壁內(nèi)側(cè)二次風(fēng)口 400同樣高度處，在爐膛左右側(cè)墻23、24下部?jī)A斜段外側(cè)均設(shè)有外二次風(fēng)口 220。
[0036]在分柱體B左右側(cè)壁407、408與