[发明专利]一种带中间混合集箱及压力平衡管的锅炉水循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超超临锅炉汽水循环装置及汽水循环系统，特别涉及一种带 中间混合集箱及压力平衡管的锅炉水循环装置。

背景技术

现有的超超临界煤粉锅炉水循环系统多采用高质量流速或者低质量流速。高 质量流速水循环系统的形式主要有两种:1、带节流孔圈的高质量流速垂直管圈水 冷壁。2、高质量流速螺旋管圈水冷壁。这两种水冷壁阻力较大，且结构复杂， 安装不方便。低质量流速的水循环系统的形式主要为:上、下炉膛水冷壁均采用 垂直管圈。这种形式的水冷壁往往存在两个问题：1、下炉膛水冷壁汽温偏差容 易带到上炉膛造成上炉膛水平方向出口汽温温偏过大。2、由于质量流速低且各 面墙压降分配不均引起的流动不稳定性问题，流动不稳定性即锅炉内部热负荷扰 动引起水冷壁管内流量偏差较大且随着时间的延长流量偏差不会不断减小。

发明内容

本发明的目是克服上述现有技术不足，提供一种带竖置中间混合集箱及压力 平衡管的中等质量流速超超临界煤粉锅炉水循环装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种带中间混合集箱及压力平衡管的锅炉水循环装置，包括上下炉膛，下炉 膛水冷壁采用高肋优化内螺纹管垂直管圈，下炉膛前后左右墙水冷壁出口端分别 与下炉膛四个横置中间汇合集箱连接，下炉膛四个横置中间汇合集箱之间通过压 力平衡管连接，上炉膛水冷壁采用光管垂直管圈，上炉膛前后左右墙水冷壁入口 端分别与上炉膛四个横置中间汇合集箱相连，下炉膛四个横置中间汇合集箱与上 炉膛四个横置汇合集箱通过连接管与位于锅炉左右两侧的两个竖置中间混合集 箱相连。

所述高肋优化内螺纹管的参数范围为：最小壁厚5.5～6.5mm；肋高 1～1.2mm；外径35～39mm；肋顶宽4～8mm。

上下炉膛进出口流动界面比范围为0.15～0.8。

高肋优化内螺纹管肋承受压力为35MPa，最大承受热负荷500kW/m²。

本发明的技术效果：

下炉膛炉膛热负荷大采用高肋优化内螺纹管加强换热，采用高肋优化内螺纹 管管内流动阻力增加不大，传热性能增强，抑制膜态沸腾(DNB)的发生。整个 装置内工质的质量流速范围为1100kg/m²s～1300kg/m²s，上下炉膛均采用垂直管 圈，没有节流圈，相对于高质量流速水循环系统减少了整个系统阻力。工质在水 冷壁内流动成正响应特性，即受热强度大的管子内质量流速大，可以有效防止受 热强的管壁温度过高。此外，整个装置使工质从下炉膛水冷壁出来先在下炉膛横 置汇合集箱汇合再经竖置混合集箱充分混合然后在进入上炉膛水冷壁再汇合，这 样可以有效防止下炉膛各面墙的水冷壁出口汽温偏差带到上炉膛水冷壁。且下炉 膛水冷壁出口四个横置汇合集箱之间通过压力平衡管相连接，起到了四个汇合集 箱压力平衡的作用，有效避免了下炉膛水冷壁流动不稳定现象的发生。上炉膛的 热负荷较小压力平衡管没有必要安装。

附图说明

图1锅炉整体结构示意图；

图2为本发明竖置中间混合集箱与下炉膛横置中间汇合集箱连接图；

图3为本发明竖置中间混合集箱与上炉膛横置中间汇合集箱连接图；

图中1为下炉膛水冷壁，2为下炉膛右侧墙横置中间汇合集箱，3为上炉膛 右侧墙横置中间汇合集箱，4为右侧墙竖置中间混合集箱，5为上炉膛水冷壁，6 为折焰角，7为炉膛出口，8为左侧墙竖置中间混合集箱，9为下炉膛前墙横置中 间汇合集箱，10为下炉膛后墙横置中间汇合集箱，11为下炉膛左侧墙横置中间 汇合集箱，12为炉膛左右中心线，13为炉膛前后中线线，14为压力平衡管，15 为汇合集箱连接管引起连接点，16为下炉膛横置中间汇合集箱与竖置中间混合集 箱连接管，17为上炉膛前墙横置中间汇合集箱，18为上炉膛后墙横置中间汇合 集箱，19为上炉膛左侧墙横置中间汇合集箱，20为上炉膛横置中间汇合集箱与 竖置中间混合集箱连接管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。