專利名稱：一種鍋爐爐膛的水冷壁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐領域，具體地，涉及一種鍋爐爐膛的水冷壁。
背景技術：
爐膛又稱燃燒室，是鍋爐中供燃料燃燒的空間，燃料在爐膛內燃燒會形成高溫火焰和高溫煙氣，因而爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構成。在爐墻的內表面上常敷設多根并聯管組成的水冷壁管，水冷壁的主要作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量，在管內產生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度，防止爐墻燒壞。在大容量鍋爐中，爐膛內火焰溫度很高，熱輻射的強度也很大，而鍋爐中大約有40 50%甚至更多的熱量由水冷壁所 吸收。因此，除少數小容量鍋爐外，現代的鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發受熱面。其中，水冷壁管主要分為光管式水冷壁和膜式水冷壁，膜式水冷壁主要由光管和作為鰭片的扁鋼焊接而成，或者由帶有鰭片的鰭片管焊接而成，從而形成整塊水冷壁。膜式水冷壁的優點是氣密性好，水冷壁外側僅需要敷以較薄的保溫材料。這樣，爐膛中的高溫煙氣與爐墻不直接接觸，有利于防止結渣。通常，爐膛設置有多個用于人工觀察的觀火孔，在觀火孔四周的水冷壁管無保溫包覆，并且水冷壁管間無鰭片連接，其周向受熱面積大，使水冷壁的溫度不能通過與其它管直接傳導而趨于平衡均勻。另外，在直管和彎管之間由于膨脹的不一致性而容易產生應力，當應力逐漸堆積，將造成鰭片撕裂，從而損傷水冷壁。現有的爐膛水冷壁上觀火孔的四周是在彎管和直管之間的鰭片處打磨直徑為6_的孔，然而在長期高溫運行中，應力仍然無法釋放，經常造成水冷壁撕裂，并且撕裂無方向性，導致水冷壁泄露，鍋爐無法正常工作。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種鍋爐爐膛的水冷壁，該水冷壁能夠減小應力集中，防止水冷壁撕裂。為了實現上述目的，本實用新型提供一種鍋爐爐膛的水冷壁，該水冷壁包括多個水冷壁管和連接相鄰的所述水冷壁管的鰭片，所述水冷壁管包括直管和彎管，所述彎管包括彎管部和直管部，其中，所述直管部與相鄰的所述水冷壁管之間連接的鰭片的末端形成有圓弧。優選地，所述圓弧的圓弧半徑為鰭片的寬度的一半。此外，在所述直管部與相鄰的所述水冷壁管之間的鰭片上設置有沿所述鰭片的縱向方向延伸的止裂縫。優選地，所述止裂縫位于所述鰭片的中部。更優選地，所述止裂縫從所述圓弧延伸。優選地，所述止裂縫的寬度為Imm 3mm,長度為60mm 100mm。此外，在所述直管部與相鄰的所述水冷壁管之間的鰭片上設置有沿所述鰭片的縱向方向延伸的溝槽。優選地，所述溝槽位于所述鰭片的中部。更優選地，所述溝槽從所述止裂縫延伸。優選地，所述溝槽的寬度為3mm 5mm,長度為60mm 100mm,溝槽的深度為鰭片
厚度的1/3 1/2。本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁通過設置圓弧，使鰭片的連接平滑過渡，能 夠有效地減小應力。另外，在直管部與相鄰的所述水冷壁管之間的鰭片上設置止裂縫，能夠防止因應力而產生撕裂。即使在產生撕裂的情況下，在直管部與相鄰的所述水冷壁管之間的鰭片上設置溝槽，能夠使撕裂具有方向性，防止水冷壁管因撕裂而產生泄漏。本實用新型的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I是本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁的橫截面示意圖；圖2是本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁的縱向截面示意圖；圖3是本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁的局部放大示意圖。附圖標記10水冷壁管11直管12彎管13彎管部14直管部20鰭片30 孔40 圓弧50止裂縫60溝槽
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。圖I為本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁的橫截面示意圖，在水冷壁外側設置有爐墻(未示出)。水冷壁包括多個水冷壁管10和連接這些水冷壁管10的鰭片20。其中，所述多個水冷壁管10平行排列。根據鍋爐的壓力，水冷壁管10和鰭片20大多選用碳素鋼或者合金鋼制造而成。水冷壁管兩端的端口分別與聯箱(未示出)連接，以形成回路。通常，在爐膛的燃燒區附近設置有多個孔30，分為用于觀察爐膛中的燃燒情況的觀火孔和為檢修方便設置的人孔。例如，參見圖2，顯示了設置有觀火孔的爐膛水冷壁。因而，組成水冷壁的水冷壁管10具體包括直管11和彎管12，各水冷壁管10之間通過鰭片20連接，形成水冷壁。所述彎管12具有彎管部13和直管部14，彎管12的彎管部13向爐膛的內側或外側彎曲，以留出空間，從而形成孔30。S卩，觀火孔由彎管12的彎管部13形成。具體地，彎管12的直管部14與相鄰的直管11平行，并且通過鰭片20連接。但是為了形成孔30，在彎管12的彎管部13與相鄰的直管10之間不存在鰭片20連接。當鍋爐運行時，彎管12的周向受熱面積大，其彎管部13吸收的輻射熱量無法通過鰭片20傳導至相鄰的直管11，從而使熱量無法平衡均勻，造成彎管12與直管11的膨脹不一致，從而產生應力。現有技術中，鰭片20與彎管部13和直管11通過焊接的方式連接，當應力逐漸堆積，達到直管部14與相鄰直管11之間所連接的鰭片20的疲勞強度后，將撕裂鰭片。如果不及時進行檢修，鰭片20將進一步撕裂而損壞水冷壁管，導致泄漏。為了防止上述情況出現，本實用新型在直管部14與相鄰的所述水冷壁管10之間連接的鰭片20上設置有圓弧40。通過該圓弧40的設置，使鰭片20的連接平滑過渡，能夠有效地減小應力。為了更好地減小應力，優選地，所述圓弧40的圓弧半徑可以為鰭片20的寬度的一半。盡管,上述圓弧40的設置 能夠有效減少應力，但是隨著應力逐漸堆積,仍有可能出現鰭片20撕裂的情況。因此，本實用新型中，可以在所述直管部14與相鄰的水冷壁管10之間的鰭片20上設置止裂縫50，該止裂縫50沿所述鰭片20的縱向方向延伸。當鰭片20開始撕裂時，由于止裂縫50的設置，可以防止鰭片20進一步撕裂。通常，如圖2和圖3所示，所述止裂縫50位于所述鰭片20的中部。優選地，所述止裂縫50從所述圓弧40開始延伸，從而可以更好地防止鰭片20撕裂。另外，在采用水力吹灰器進行吹灰時，所述直管11和所述彎管12之間的鰭片20受熱面膨脹、收縮量較大，容易產生拉裂。通過止裂縫50，可以抵消水冷壁管10的拉裂應力。所述止裂縫50通常貫穿鰭片20而形成，止裂縫50的寬度可以為Imm 3mm，長度可以為 60mm 100mm。此外，如果出現鰭片20撕裂，受應力等作用的影響，鰭片20的撕裂將無方向性，當撕裂向管壁發展將引起泄漏。因而，可以在所述直管部14與相鄰的所述水冷壁管10之間的鰭片20的外側設置溝槽60，該溝槽60沿所述鰭片20的縱向方向延伸。設置所述溝槽60，可以有效地限制鰭片20的撕裂方向，防止了水冷壁泄漏。通常，如圖2和圖3所示，所述溝槽60位于所述鰭片20的中部。優選地，所述溝槽60從所述止裂縫50開始延伸，從而使鰭片20的沿著溝槽60的方向撕裂。通常，所述溝槽60的寬度為3mm 5mm,長度為60mm 100_，溝槽的深度為鰭片厚度的1/3 1/2，以便更好地限制鰭片20的撕裂方向。本實用新型提供的鍋爐爐膛的水冷壁通過設置圓弧，能夠有效地減小應力。另外，設置止裂縫，能夠防止因應力而產生撕裂。即使在產生撕裂的情況下，還可以通過設置的溝槽，使撕裂具有方向性，防止水冷壁管因撕裂而產生泄漏。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單的修改或者變型，這些的修改或者變型均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種鍋爐爐膛的水冷壁，該水冷壁包括多個水冷壁管(10)和連接相鄰的所述水冷壁管(10)的鰭片(20)，所述水冷壁管(10)包括直管(11)和彎管(12)，所述彎管(12)具有彎管部(13)和直管部(14)，其特征在于，所述直管部(14)與相鄰的所述水冷壁管(10)之間連接的鰭片(20)的末端形成有圓弧(40)。
2.根據權利要求I所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述圓弧(40)的圓弧半徑為鰭片(20)的寬度的一半。
3.根據權利要求I所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，在所述直管部(14)與相鄰的所述水冷壁管(10)之間的鰭片(20)上設置有沿所述鰭片(20)的縱向方向延伸的止裂縫(50)。
4.根據權利要求3所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述止裂縫(50)位于所述鰭片(20)的中部。
5.根據權利要求3所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述止裂縫(50)從所述圓弧(40)開始延伸。
6.根據權利要求3所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述止裂縫(50)的寬度為1mm 3mm,長度為 BOmm 10Omnin
7.根據權利要求3所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，在所述直管部(14)與相鄰的所述水冷壁管(10)之間的鰭片(20)的外側設置有沿所述鰭片(20)的縱向方向延伸的溝槽(60)。
8.根據權利要求7所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述溝槽(60)位于所述鰭片(20)的中部。
9.根據權利要求7所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述溝槽(60)從所述止裂縫(50)開始延伸。
10.根據權利要求7所述的鍋爐爐膛的水冷壁，其特征在于，所述溝槽(60)的寬度為3mm 5mm,長度為60mm 100mm,溝槽(60)的深度為鰭片厚度的1/3 1/2。
專利摘要本實用新型公開了一種鍋爐爐膛的水冷壁，包括多個水冷壁管(10)和連接相鄰的水冷壁管(10)的鰭片(20)，水冷壁管(10)包括直管(11)和彎管(12)，彎管(12)具有彎管部(13)和直管部(14)，其中，直管部(14)與相鄰的水冷壁管(10)之間連接的鰭片(20)的末端形成有圓弧(40)。此外，在直管部(14)與相鄰的水冷壁管(10)之間的鰭片(20)上還設置有沿鰭片(20)的縱向方向延伸的止裂縫(50)和溝槽(60)。本實用新型的鍋爐爐膛的水冷壁通過設置圓弧，能夠有效地減小應力；另外，設置止裂縫，能夠防止因應力而產生撕裂。即使在產生撕裂的情況下，還可以通過設置的溝槽，使撕裂具有方向性，防止水冷壁管因撕裂而產生泄漏。
文檔編號F23M5/08GK202546812SQ201220095128
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者于東海, 侯典斌, 曹紫劍, 潘樹良 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 天津國華盤山發電有限責任公司