專利名稱：調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種布置于電站鍋爐爐膛上部的輻射屏式過熱器，尤其是一種在爐膛上部可以調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器。屬于機(jī)械工程中的鍋爐領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
過熱器是動(dòng)力鍋爐的重要組成部分。過熱器分為布置于爐膛內(nèi)的輻射屏式過熱器(又稱分隔屏過熱器)與布置于爐膛出口后水平煙道及尾部垂直煙道內(nèi)的對流式過熱器。在四角切圓布置的直流燃燒器鍋爐中，爐膛上部的輻射屏式過熱器常規(guī)采用沿著爐膛深度均勻間隔、底邊齊高的布置方式。隨著現(xiàn)代鍋爐向超大容量和超高參數(shù)方向發(fā)展，爐膛內(nèi)煙氣殘余旋轉(zhuǎn)造成進(jìn)入輻射屏式過熱器各屏間流道的煙氣流量嚴(yán)重不均，進(jìn)而導(dǎo)致爐膛出口水平煙道沿寬度熱力偏差加劇，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)水平煙道內(nèi)對流式過熱器與再熱器超溫爆管事故。
目前，針對造成對流過熱器和再熱器煙氣側(cè)熱偏差的問題，一般采取減少爐膛內(nèi)四角切圓射流形成的煙氣殘余旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的措施。事實(shí)上，四角切圓布置爐膛中完全消除煙氣殘余旋轉(zhuǎn)既無可能也無必要。大幅度削減煙氣殘余旋轉(zhuǎn)，將從根本上制約四角切圓燃燒方式優(yōu)點(diǎn)的充分發(fā)揮，因而，沒有必要完全消除四角切圓燃燒方式中的殘余煙氣旋轉(zhuǎn)。但是，其對于過熱器與再熱器超溫問題的影響也必須設(shè)法解決。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利名稱電站鍋爐分隔屏過熱器，專利號(hào)ZL99226485.5，該專利公開的電站鍋爐分隔屏過熱器其結(jié)構(gòu)特征為布置于爐膛上方的屏式過熱器各屏片呈向爐膛兩側(cè)壁整體偏轉(zhuǎn)一定的角度。其目的是通過導(dǎo)流屏將屏間流量大的邊側(cè)煙氣導(dǎo)向煙氣流量小的爐膛煙道中部。力圖減少爐膛出口后水平煙道入口煙氣分布的不均勻性。這一技術(shù)的不足在于這種偏轉(zhuǎn)方式給爐膛爐頂管結(jié)構(gòu)布置帶來極其的復(fù)雜性，并因此影響到其實(shí)用性。
在進(jìn)一步檢索中，尚未發(fā)現(xiàn)有針對改進(jìn)爐膛輻射屏式過熱器底部入口段結(jié)構(gòu)來解決進(jìn)入輻射屏過熱器屏間煙氣流道流量均勻分配的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種通過改變輻射屏式過熱器底部入口段結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)進(jìn)入輻射屏屏間煙氣流道入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器，該過熱器具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，易于實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，可有效控制水平煙道沿寬度的熱偏差。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器由沿爐膛深度依次排列的變長度分隔屏片、聯(lián)箱及屏間煙氣流道組成，屏片是由多根圓管彎制而成，其分為兩部分，即上端垂直屏段和下端向屏間煙氣流道與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成的偏轉(zhuǎn)屏段。相鄰偏轉(zhuǎn)屏段又構(gòu)成屏間煙氣入口流道。屏片蒸汽側(cè)的進(jìn)、出口端分別與爐頂聯(lián)箱相連通。沿著爐膛深度，屏間流道入口的面積根據(jù)其在爐膛深度方向的位置與來流的情況而不同。
本發(fā)明一方面屏片沿爐膛深度方向變高度布置，利用屏的高度差來控制爐膛煙氣殘余旋轉(zhuǎn)對屏入口煙氣流量的不均勻分配。另一方面，屏片下端形狀根據(jù)不同的煙氣流量分配，向屏間煙氣流道與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段。通過屏入口段的偏轉(zhuǎn)改變屏間流道入口面積，來控制爐膛上升煙氣對屏間各流道的流量分配。具體地，沿著爐膛深度方向，處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相同一側(cè)采用長屏設(shè)計(jì)，即屏底布置相對位置較低，據(jù)此增大入口流動(dòng)阻力，削減旋轉(zhuǎn)煙氣進(jìn)入該側(cè)屏間的流量，并進(jìn)而起到調(diào)節(jié)其它屏入口流量的作用。同時(shí)，使該側(cè)屏底端入口段平面向屏間煙氣流道內(nèi)側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度布置，以減小屏間入口面積，從而進(jìn)一步減小入口煙氣流量。處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相反一側(cè)采用短屏設(shè)計(jì)，即屏底布置相對位置較高，據(jù)此減小入口流動(dòng)阻力，增大旋轉(zhuǎn)煙氣進(jìn)入該側(cè)屏間的流量。同時(shí)，使該側(cè)屏底端入口段平面向屏間流道外側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度布置，以增大屏間入口面積，從而進(jìn)一步增加入口煙氣流量。中央流量較低的屏間流道，其組成流道的兩側(cè)屏入口屏段采用外偏設(shè)計(jì)，以增加入口煙氣流量。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。通過高低屏與屏底部偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決爐膛旋轉(zhuǎn)上升氣流對于輻射屏屏片間流道煙氣流量的均勻分配問題。具有控制屏間煙氣流量分布效果顯著、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)?？捎行У乜朔仩t水平煙道過熱器與再熱器熱偏差的問題，在大容量鍋爐技術(shù)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。


圖1.本發(fā)明屏式過熱器結(jié)構(gòu)及在爐膛內(nèi)布置的示意2.本發(fā)明屏式過熱器結(jié)構(gòu)在爐膛內(nèi)布置的俯視投影3.本發(fā)明屏式過熱器結(jié)構(gòu)在爐膛內(nèi)布置的右視投影圖。
其中，屏片1、聯(lián)箱2、屏間煙氣流道3、垂直屏段4、偏轉(zhuǎn)屏段5、屏間入口煙氣流道6、長屏區(qū)7、短屏區(qū)8、中央屏區(qū)9、爐膛內(nèi)高溫段對流再熱器10、爐膛內(nèi)低溫段對流再熱器11、爐膛內(nèi)高溫對流過熱器12。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明由屏片1、聯(lián)箱2及屏間煙氣流道3組成，屏片1由多根圓管彎制而成，屏片1分為兩部分，即上端垂直屏段4和下端向屏間流道與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成的偏轉(zhuǎn)屏段5，相鄰偏轉(zhuǎn)屏段又構(gòu)成屏間煙氣入口流道6，屏片1蒸汽側(cè)的進(jìn)、出口端分別與聯(lián)箱2相連，各相鄰屏片構(gòu)成屏間煙氣流道3，屏片1沿爐膛深度方向變高度布置。
屏片1下端形狀根據(jù)煙氣流量分配，向屏間煙氣流道3與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段5。
沿著爐膛深度方向，處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相同一側(cè)7采用長屏設(shè)計(jì)，即該側(cè)屏片1底部布置相對位置較低，據(jù)此削減旋轉(zhuǎn)流動(dòng)進(jìn)入該側(cè)屏間的流量。同時(shí)，該側(cè)屏片1底端入口段平面向該屏間煙氣流道的內(nèi)側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段5，以減小屏間入口面積，從而進(jìn)一步減小入口煙氣流量。
處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相反一側(cè)8采用短屏設(shè)計(jì)，即該側(cè)屏片1底部布置相對位置較高，據(jù)此增大旋轉(zhuǎn)煙氣進(jìn)入該側(cè)屏間的煙氣流量。同時(shí)，盡管該側(cè)煙氣上升速度分量相對中央?yún)^(qū)域?yàn)楦?，但是，進(jìn)入屏間煙氣流量總體仍然偏小，因此，該側(cè)屏片1底端入口段平面向該屏間煙氣流道的外側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段5，以增大屏間入口面積，從而進(jìn)一步有效增加入口煙氣流量。
中央流量較低的中央屏區(qū)9入口段采用外偏設(shè)計(jì)。屏間流道3的下方靠近爐膛中央，煙氣上升速度分量相對較低，進(jìn)入屏間流量總體偏小，故使屏片1底端入口段平面向該屏間煙氣流道3外側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度布置，以增大屏間入口面積，從而有效增加入口煙氣流量。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器，由屏片(1)、聯(lián)箱(2)及各相鄰屏片構(gòu)成的屏間煙氣流道(3)組成，其特征在于，屏片(1)分為兩部分，即上端垂直屏段(4)和下端向屏間煙氣流道與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成的偏轉(zhuǎn)屏段(5)，相鄰偏轉(zhuǎn)屏段又構(gòu)成屏間入口煙氣流道(6)，屏片(1)沿爐膛深度方向變高度布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器，其特征是，所述的屏片(1)下端形狀根據(jù)煙氣流量分配，向屏間煙氣流道(3)與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器，其特征是，沿著爐膛深度方向，處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相同一側(cè)(7)采用長屏設(shè)計(jì)，即該側(cè)屏片(1)底部布置相對位置較低，同時(shí)，該側(cè)屏片(1)底端入口段平面向該屏間煙氣流道的內(nèi)側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段(5)；處于煙氣水平流動(dòng)分量與爐膛煙氣旋轉(zhuǎn)方向相反一側(cè)(8)采用短屏設(shè)計(jì)，即該側(cè)屏片(1)底部布置相對位置較高，同時(shí)，該側(cè)屏片(1)底端入口段平面向該屏間煙氣流道的外側(cè)與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成偏轉(zhuǎn)屏段(5)；中央流量較低的屏區(qū)(9)入口段采用外偏設(shè)計(jì)。
全文摘要
一種屬于機(jī)械工程中鍋爐領(lǐng)域的調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過熱器，由屏片、聯(lián)箱及屏間流道組成，屏片由多根圓管彎制而成，其分為兩部分，即上端垂直屏段和下端向屏間流道與爐頂平面呈傾斜角度彎轉(zhuǎn)而成的偏轉(zhuǎn)屏段，相鄰偏轉(zhuǎn)屏段又構(gòu)成屏間入口流道，屏片沿爐膛深度方向變長度布置，屏片蒸汽側(cè)的進(jìn)、出口端分別與聯(lián)箱相連。本發(fā)明可有效解決爐膛旋轉(zhuǎn)上升氣流對于輻射屏屏片間流道煙氣流量的均勻分配問題；具有控制屏間煙氣流量分布效果顯著、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)；可有效地克服鍋爐水平煙道過熱器與再熱器熱偏差的問題，在大容量鍋爐技術(shù)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F22G1/02GK1492181SQ0315078
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者繆正清, 任君, 陳開潮, 徐通模, 蔣安眾 申請人:上海交通大學(xué)