專利名稱：爐壁結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種構成作為火力發電鍋爐的蒸汽發生裝置的燃燒室的爐子結構，并且更特別地涉及爐后壁的爐壁結構。
背景技術：
圖6示出形成爐壁面的爐壁管的簡化側視圖，該爐壁面構成一常規火力發電鍋爐的燃燒室。
火力發電鍋爐的燃燒室由一爐壁1構成，該爐壁1是通過以一定間隔排列用于輸送水、蒸汽或它們的液態混合物的爐壁管2a，并且經由設置于這些爐壁管2a之間的隔板條3(見圖2)將它們焊接而形成的。
爐壁1設有一由具有向上螺旋的流體通道的爐壁管2a構成的爐壁下部A；一具有鼻狀壁管5a的鼻狀部分C，該鼻狀壁管5a設置于鄰接爐壁下部A的爐后壁B的中部，并且其側視圖類似于一橫向的V(＜)；和一具有簾柵管(screen tube)7的簾柵部分D。
還設有多個用于從外部供應用于燃燒的燃料的燃燒器4，這些燃燒器排列在沿垂直方向設置的多個段的每段內，并且其位置對應于爐壁1的氣流的前壁和后壁靠下的一側。這些燃燒器4加熱爐壁管2a內的流體并使該流體在傾斜的爐壁管2a內從爐壁下部A向上移動。
根據用于傳送流體的爐壁管2a的排列位置以及爐壁管2a和燃燒器4之間的位置關系，被燃燒器4所加熱的流體接收到不同的熱量。因此，為使無論爐壁管2a的排列位置以及爐壁管2a和燃燒器4之間的位置關系如何，流體接收的熱量都能很均勻，將爐壁下部A中的爐壁管2a做成向上螺旋。日本待審公開的專利申請No.2000-130701的段〔0027〕中公開了這種用于火力發電的傳統鍋爐的爐壁管2a的向上螺旋的結構。
圖7和圖8(從圖7的線II-II的方向看過去的視圖)示出爐后壁中的螺旋狀的爐壁管2a、鼻狀爐壁管5a和簾柵管7之間的連接部分(下文中也稱為轉換部分)的詳細結構。
如圖6所示，爐內的燃燒氣體G從爐壁下部A上升；在鼻狀部分C轉向圖的左側；通過爐頂部分；然后流向一未示出的爐后部熱傳遞部。因此，燃燒氣體G上升，同時在爐壁1的上部作了一個迂回。相反地，如果鼻狀部分C不存在，則產生于爐壁下部A中燃燒器4區域的燃燒氣體G朝向圖6中圖面的右側流動，然后通過爐頂部分，并流向未示出的爐后部熱傳遞部。如此，當沒有鼻狀部分C時，燃燒氣體G在爐壁1中流過最短的距離，這縮短了燃燒氣體G在爐內的停留時間，從而會使燃料燃燒不充分。燃燒氣體G停留在爐內的時間縮短還使得在爐壁管2a和爐內其它熱傳遞管部分中的熱量存儲不充足，從而使高溫燃燒氣體G流到爐后的熱傳遞部。結果，該高溫燃燒氣體G使得設置在爐后部熱傳遞部的熱傳遞管產生熔渣或爐渣，這些熔渣或爐渣在變硬后難以去除。
這使得有必要設置一必須具有復雜的管線結構的鼻狀部分C。螺旋狀的爐壁管2a的末端部定位于由鼻狀爐壁管5a和其它部分構成的鼻狀部分C的中部。因此，因爐壁管2a和鼻狀爐壁管5a之間數量不同而需要設置在爐壁管2a和簾柵管7之間的連接部分(轉換部分)中的用于調節管的數量并且使內部流體混合的集管6通常如圖7所示設置于鼻狀部分C內。
從其流體通道向上螺旋的爐壁管2a的傾斜的末端部垂直延伸的另一爐壁管2b與集管6相連接。然后該集管6使流體流向鼻狀爐壁管5a。在集管6和鼻狀爐壁管5a之間設有用于向下傳送內部流體的流體通道5f。流體通道5f與垂直的爐壁管2b平行地設置。
在該轉換部分，爐壁管2a的傾斜的末端部與簾柵管7直接相連，該簾柵管7由強度(剛性)高于爐壁管2a的粗管組成，以便用少量的管來支承爐壁下部A的重量。但是，不能僅通過強度不足的爐壁2a將爐壁下部A的重量傳遞給簾柵管7。因此，在爐壁管2a和簾柵管7之間設有加強支承件8以補償爐壁管2a的強度不足，從而將爐壁下部A的重量傳遞給簾棚管7。
根據上述的現有技術，因為螺旋狀傾斜的爐壁管2a的末端部位于鼻狀部分C的中部，所以設置集管6以彌補爐壁管2a和鼻狀爐壁管5a之間的數量差異，并且混合內部流體。集管6安裝在鼻狀部分C內側，從集管6出來的內部流體通過流體通道5f流入鼻狀爐壁管5a，該鼻狀爐壁管的側視圖類似于一橫向的V(＜)。
如此，在常規爐壁結構中，當鍋爐的操作中止時，位置低于集管6的流體通道5f中的水不能排出。
此外，根據上述現有技術，加強支承件8必須安裝在與螺旋狀傾斜的爐壁管2a直接相連的簾柵管7部分，這種復雜的結構導致成本增加。
本發明的目的是提供一種在鍋爐的操作中止時可排出鼻狀爐壁管內的水的爐壁結構，還提供一種不需要用于支承爐壁下部的重量的加強支承件的爐壁結構。
發明內容
本發明是一種爐壁結構，該爐壁結構具有一安裝在一作為火力發電鍋爐的燃燒室的爐子內的爐壁1，所述爐壁1包括一由具有向上螺旋的(傾斜)流體通道的爐壁管2a構成的爐壁下部A；一具有鼻狀爐壁管5a的鼻狀部分C，該鼻狀爐壁管5a設置于鄰接爐壁下部A的爐后壁B的中部；和一具有簾柵管7的簾柵部分D，其中所述爐壁管2a的末端部定位在該鼻狀部分C的下方。
因為該爐壁管2a的末端部定位在該鼻狀部分C的下方，所以當鍋爐的操作中止時，鼻狀爐壁管5a中生成的排水必然可流下到位于鼻狀部分C的下方的所述爐壁管2a內。
同樣，在集管6與爐壁管2a的末端相連接的情況下，由于爐壁管2a的末端部配置在鼻狀部分C的下方，這可使鼻狀爐壁管5a內生成的排水必然流下到集管6內。
此外，集管6可安裝在鼻狀部分C的下方并位于爐壁1的外部。在此情況下，安裝在爐壁1外部的集管6有助于從集管6的排放操作和維護操作。
還可設置從爐壁管2a的末端部垂直向上延伸的爐壁管2b(2b1，2b2)，使得爐壁管2b的一部分2b1與集管6直接連接，以使集管6經由垂直管5e1、5e2與鼻狀爐壁管5a相連接；并使得爐壁管2b的另一部分2b2與簾柵管7直接連接，從而通過焊接經由隔板條3使垂直的爐壁管2b(2b1、2b2)、垂直管5e1、5e2以及簾柵管7成為一體。
因此，在本發明中，具有螺旋狀傾斜的流體通道的爐壁管2a的末端部位于鼻狀部分C的下方，這使得能夠設置在爐壁管2a的末端部和鼻狀爐壁管5a之間垂直向上延伸的爐壁管2b(2b1，2b2)。這樣可使爐壁管2b的一部分2b2與簾柵管7直接連接，以便通過焊接經由隔板條3使垂直爐壁管2b(2b1，2b2)、垂直管5e1、5e2以及簾柵管7成為一體，從而可支承爐壁下部A的重量而不使用加強件。
還可使所述垂直狀爐壁管2b的一部分2b1向下彎曲以與所述集管6相連接；水平管5b1和5b2可設置成從所述集管6在水平方向上沿相反的兩側分開；該水平管5b1、5b2分別經由垂直管5c1、5c2以及水平管5d1、5d2與所述垂直管5e1、5e2相連接，其中，該垂直管5e1、5e2鄰近所述垂直的爐壁管2b(2b1，2b2)并部分地垂直延伸；該垂直管5e1、5e2分別與該鼻狀爐壁管5a相連接。
因此，集管6和鼻狀爐壁管5a經由一連接管組(5b1，5b2～5e1，5e2)相互連接，其中該連接管組包括水平管5b1、5b2、5d1、5d2，垂直管5c1和5c2，以及垂直管5e1和5e2。該連接管組(5b1，5b2～5e1，5e2)不會使排水滯留，從而使來自鼻狀爐壁管5a的排水快速地自然流下到集管6內。
盡管沒有示出，爐壁1從由一鋼柱支承的頂部(高架)托梁上懸掛下來，同樣由較重的材料制成的集管6也經由一彈簧臂從鄰近的頂部托梁上懸掛下來。受熱伸長使得爐壁1向下方移動幾到幾十厘米，該彈簧臂可隨著集管6在垂直方向上的受熱伸長而伸長，但不能隨著爐壁1在水平方向上的受熱伸長而伸長。然而，所述連接管組(5b1，5b2～5e1，5e2)，尤其是分別由垂直管5c1、5c2和水平管5d1、5d2形成的側視圖為一倒L字的管部分可吸收爐壁1在水平方向上的受熱伸長。
在集管6的底部設置排放管5d并在該排放管5d上設置一開關閥10從而可容易地從集管6進行排放。
圖1示出本發明實施例的爐壁結構的側視圖；圖2示出圖1的爐壁結構的一部分的透視圖；圖3是圖1的爐壁結構的詳細側視圖；圖4是從圖3的箭頭I、I所示方向看過去的視圖；圖5是圖4中一部分的放大視圖；圖6是現有技術的爐壁結構的側視圖；圖7是現有技術的爐壁結構的詳細側視圖；圖8是沿圖7的線II-II的透視圖。
具體實施例方式
下面將根據
本發明的一實施例。圖1至圖5示出本實施例的鍋爐爐壁的結構。
對于本實施例的鍋爐爐壁的結構，圖1示出其簡化的側視圖；圖2示出該爐壁結構的一斷開部分的透視圖；圖3示出從爐壁管到鼻狀部分的爐壁管轉換部分放大的側視圖；圖4示出從圖3的箭頭I-I所示方向看過去的視圖。圖5是圖4的一部分的放大視圖。
圖1中所示的爐壁1具有一爐壁下部A，該爐壁下部A由具有螺旋向上的流體通道的爐壁管2a構成；一具有鼻狀爐壁管5a的鼻狀部分C，該鼻狀爐壁管5a設置在與爐壁下部A鄰接的爐后壁B的中部；和一具有簾柵管7的簾柵部分D。
在本實施例的爐壁1中，向上螺旋的爐壁管2a的末端部位于具有鼻狀爐壁管5a的鼻狀部分C之下。此外，本實施例采用了將用于調節管子的數量并混合內部流體的集管6安裝于鼻狀部分C之下并在爐壁1之外的鍋爐結構，其中因為爐壁管2a和鼻狀爐壁管5a的數量不同，所以需要該集管6。
如圖3至圖5所示，螺旋狀向上的爐壁管2a的末端部位于鼻狀部分C之下；在爐壁管2a的末端部和鼻狀部分C之間設有垂直的爐壁管2b(2b1，2b2)，該爐壁管2b在高于爐壁管2a的末端部的位置延伸；用于調節管的數量并且混合內部流體的集管6安裝在鼻狀部分C之下并位于爐壁1的外部，因為爐壁管2b(2b1，2b2)和鼻狀爐壁管5a的數量不同所以需要該集管。爐壁管2b的一部分2b1向下彎曲以與集管6相連接。此外，設有水平管5b1和5b2，它們從集管6沿水平方向的相反側分開并且與垂直管5c1和5c2相連接，該垂直管5c1和5c2鄰近傾斜的爐壁管2a并部分地垂直向上延伸。該垂直管5c1和5c2分別經由水平管5d1和5d2與垂直管5e1和5e2相連接，該垂直管5e1和5e2鄰近爐壁管2b(2b1，2b2)并部分地垂直向上延伸。該垂直管5e1和5e2與側視圖類似于一橫向的V(＜)字的鼻狀爐壁管5a相連接。
在集管6的底部設置排出管5d并在排出管5d上設置開關閥10，所以有助于從集管6通過該排出管5d排出(流體)。
簾柵管7與鄰接螺旋狀的爐壁管2a的垂直爐壁管2b的一部分2b1相連接，并且由較粗的管構成以便支承爐壁下部A的重量。
在本實施例的爐壁結構中，向上螺旋的爐壁管2a的末端部位于鼻狀部分C之下，使得因爐壁管2a和鼻狀爐壁管5a數量不同而需要(設置)在該轉換部分的集管6可安裝在鼻狀部分C之下并位于爐壁1的外側。該結構具有以下效果(1)可在集管6和鼻狀爐壁管5a之間的連接部分設置垂直延伸以使內部流體向上流動的爐壁管(垂直管5c1和5c2和垂直管5e1和5e2)，從而當中止鍋爐的操作時，鼻狀爐壁管5a中的水可自然地下降到集管6內。
(2)將向上螺旋的爐壁管2a的末端部定位于鼻狀部分C之下，可使螺旋狀的爐壁管2a和簾柵管7之間的連接部分垂直延伸，爐壁管2b1與集管6相連接，該集管6經由垂直管5e1和5e2與鼻狀爐壁管5a相連接，使得可通過焊接經由隔板條3與該垂直管5e1和5e2、簾柵管7以及垂直爐壁管2b1和2b2成為一體，從而支承爐壁下部A的重量。
(3)在集管6的底部設置排出管5d并在排出管5d上設置開關閥10，有助于通過操作安裝于爐壁1之外側的該開關閥10從集管6內部排出(流體)，還有助于從爐壁1外側進行集管6和鄰近管組的維護操作。
工業實用性根據本發明，當中止鍋爐的操作時作為鼻狀爐壁管5a中的內部流體的水不會聚積，這與現有技術的情況相比可以容易地進行維護。此外，不再需要安裝現有技術的用于支承爐壁下部A的質量的加強支承件，從而相對減少了設備成本。
權利要求
1.一種爐壁結構，該爐壁結構具有一安裝在一作為火力發電鍋爐的燃燒室的爐子內的爐壁1，所述爐壁1包括一由具有向上螺旋的流體通道的爐壁管2a構成的爐壁下部A；一具有鼻狀爐壁管5a的鼻狀部分C，該鼻狀爐壁管5a設置于鄰接爐壁下部A的爐后壁B的中部；和一具有簾柵管7的簾柵部分D，其中所述爐壁管2a的末端部定位在該鼻狀部分C的下方。
2.根據權利要求1所述的爐壁結構，其特征在于，還包括一集管6，該集管6設置在所述爐壁管2a的末端部和所述鼻狀爐壁管5a之間的連接部，該集管6安裝在所述鼻狀部分C的下方并在所述爐壁1的外側。
3.根據權利要求2所述的爐壁結構，其特征在于，還包括從所述爐壁管2a的末端部垂直延伸的爐壁管2b(2b1，2b2)，該爐壁管2b可設置成使其一部分2b1與所述集管6直接連接，以使集管6經由垂直管5e1和5e2與鼻狀爐壁管5a相連接；并使該爐壁管2b的另一部分2b2與簾柵管7直接連接，從而使所述垂直爐壁管2b(2b1，2b2)、垂直管5e1和5e2以及簾柵管7通過焊接經由隔板條3成為一體。
4.根據權利要求3的爐壁結構，其特征在于，所述爐壁管2b的一部分2b1向下彎曲以與所述集管6相連接；水平管5b1和5b2可設置成從所述集管6在水平方向上沿相反的兩側分開；該水平管5b1、5b2分別經由垂直管5c1、5c2以及水平管5d1、5d2與所述垂直管5e1、5e2相連接，其中，該垂直管5e1、5e2鄰近所述垂直的爐壁管2b(2b1，2b2)并部分地垂直延伸；該垂直管5e1、5e2分別與該鼻狀爐壁管5a相連接。
5.根據權利要求2的爐壁結構，其特征在于，還包括設置在所述集管6底部的排水管5d；以及一設置在該排水管5d處的開關閥10。
全文摘要
本發明的爐壁(1)包括由具有向上螺旋的傾斜流道的爐壁管(2a)構成的爐壁下部(A)；具有設置于一連接爐壁下部的爐后壁(B)中部的鼻狀爐壁管(5a)的鼻狀部分(C)；和具有簾柵管(7)的簾柵部分(D)，爐壁管(2a)的末端部在鼻狀部分下方。因此鍋爐停止時鼻狀爐壁管中生成的排水流入爐壁管內，在集管(6)與該末端部連接時則流入集管。可設置從該末端部延伸的垂直爐壁管(2b)(2b
文檔編號F22B29/00GK1682077SQ0382133
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月8日 優先權日2002年9月9日
發明者岡本利彥, 松田順一郎, 古川淳 申請人:巴布考克日立株式會社