低速循環流化床鍋爐膜式壁爐膛結構的制作方法

本實用新型屬于鍋爐技術領域，尤其涉及一種本實用新型屬于鍋爐技術領域，尤其涉及一種低速循環流化床鍋爐帶有臥式膜式水冷中心出氣筒及水冷分離器的膜式壁爐膛結構。

背景技術：

在低速循環流化床鍋爐中，有一種循環流化床鍋爐的高溫分離器筒體是由鍋爐爐膛的三片膜式壁上部經過彎曲形成的，此種分離器是臥式布置，分離器筒體骨架為爐膛膜式水冷壁，膜式水冷壁內外側覆蓋有一層很薄耐火耐磨澆注料，分離下來的物料是從分離器筒體的下部側面流出分離器，分離器的前后兩端都是用鍋爐爐膛的前后墻密封，其中在后墻布置分離器的核心部件—絕熱中心出氣筒用作煙氣流出的通道，絕熱中心出氣筒是由磚砌筑或采用耐熱鋼筋作為骨架外敷澆筑料組成，為了耐磨和保證中心出氣筒的剛度，中心出氣筒的筒體用很厚（約400mm）的耐火耐磨澆注料整體澆筑而成，整個中心出氣筒的支撐依靠嵌套在后墻內的部分支撐，后墻為磚砌絕熱墻，另外懸空的一部分伸入分離器內起到提高分離效率的作用。臥式水冷分離器的筒體骨架是膜式水冷壁，其內部通過水冷卻結構的作用使澆筑料的壁溫較低，因此分離器內部澆注料雖然很薄但壽命很長，并且分離器內部不會發生高溫結焦。但是對于絕熱中心出氣筒，由澆筑料澆筑或由分成幾片弧形磚砌筑成的圓環，由于要承受1000℃的高溫煙氣的烘烤，以及高速含顆粒煙氣的沖刷磨損，加上中心出氣筒的筒壁較厚，將導致中心出氣筒的膨脹和爐膛后墻的膨脹不一致，或自身厚度原因引起的內外溫差不同導致的膨脹不一致，最終在很短的時間內中心出氣筒出現裂紋，并在高溫顆粒的沖刷下很快損壞脫落或磨損損壞，使用壽命短的不到一年，長的也僅有2~3年，絕熱中心出氣筒損壞后鍋爐燃料消耗迅速增加，熱效率和鍋爐出力降低很多，導致鍋爐不得不停爐檢修。因為處于鍋爐爐膛的上部，維修牽涉到絕熱中心出氣筒處的后墻拆除及恢復，更換及維修絕熱中心出氣筒很困難，即使更換完成，由于結構缺陷，工作環境惡劣，不能很好的解決膨脹及降低自身的壁面溫度，頻繁損壞的情況一直在發生。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、中心出氣筒不易損壞、使用壽命長的低速循環流化床鍋爐膜式壁爐膛結構，該爐膛結構能徹底解決中心出氣筒壁面超溫和中心出氣筒本身及中心出氣筒與支撐后墻膨脹不一致導致中心出氣筒損壞的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：低速循環流化床鍋爐膜式壁爐膛結構，包括臥式水冷分離器、中心出氣筒、前膜式壁、后膜式壁、左膜式壁、右膜式壁和中膜式壁，中膜式壁頂部通過爐膛吊掛裝置吊掛在所述鍋爐內，中心出氣筒的中心線水平設置，中心出氣筒的前端伸入到臥式水冷分離器內，前膜式壁、后膜式壁和中膜式壁內均設有循環水管，中心出氣筒設在后膜式壁上，中心出氣筒后端伸出后膜式壁；

中心出氣筒包括由管道制成圓環形結構的環形集箱，環形集箱的后側沿圓周方向均勻設有一圈冷卻管，所有的冷卻管均水平設置，相鄰的冷卻管之間均設有扁鋼，環形集箱和扁鋼的表面均設有抓鉤，在環形集箱、扁鋼和冷卻管的內外表面澆筑有耐火耐磨澆筑料層，冷卻管的前端與環形集箱連通，冷卻管的后端與后膜式壁內的循環水管連通。

所述臥式水冷分離器包括水冷分離膜式壁，水冷分離膜式壁的前側和后側邊緣分別與前膜式壁和后膜式壁連接，水冷分離膜式壁與左膜式壁之間形成回料通道，水冷分離膜式壁與右膜式壁之間形成氣流上升加速通道，回料通道和氣流上升加速通道的通過臥式水冷分離器相連通，中心出氣筒位于回料通道的上部，中心出氣筒的壁厚等于或稍大于水冷分離膜式壁的壁厚。

所述水冷分離膜式壁的上部和左膜式壁的上部合圍成上下具有開口的圓筒形結構，該圓筒形結構的中心線與中心出氣筒的中心線重合。

所述冷卻管由后膜式壁內的循環水管水平外拉制成。

采用上述技術方案，本申請人經過研究，分析現有中心出氣筒損壞的根本原因一是此處的煙氣溫度很高，中心出氣筒的筒體壁面溫度基本和煙氣溫度相同，高溫降低了中心出氣筒材料的使用壽命，二是中心出氣筒本身為絕熱，且被高溫煙氣完全包裹，因為中心出氣筒的筒體和支撐的后膜式壁不是一個整體，造成筒體自身的膨脹和后膜式壁的膨脹不一致，導致筒體的裂紋及筒體和后墻連接處的撕裂，甚至脫落，雖然中心出氣筒是臥式水冷分離器以及循環流化床鍋爐的核心部件，但此種狀況一直沒有很好的解決辦法，不僅維修困難，重要的是中心出氣筒的損壞嚴重影響整個企業的生產及效益。

本實用新型為了徹底解決中心出氣筒的壁面超溫和筒體本身及筒體與支撐后墻膨脹不一致導致中心出氣筒損壞的問題，同時兼顧臥式水冷分離器的效率不變化，創造性地在爐膛后部的后膜式壁上采用膜式壁水管均勻的拉出一個環形的中心筒，使中心出氣筒和后膜式壁成為一個整體；把由后膜式壁內的循環水管外拉出的中心出氣筒的冷卻管，冷卻管伸入臥式水冷分離器當中直接插入一個環形集箱，并焊接牢固，在冷卻管之間焊接扁鋼形成膜式壁，在膜式壁的扁鋼上雙面焊接抓鉤，并且在環形集箱上也焊接抓鉤，焊接抓鉤后外部全部澆筑耐火耐磨澆筑料層，最終把環形集箱和冷卻管作為骨架置于中間，和耐火耐磨澆筑料層共同組成一個厚度約200mm厚的中空外拉臥式膜式水冷中心出氣筒。同時由于耐磨耐火澆注料層包裹在環形集箱和冷卻管四周，使環形集箱和冷卻管受熱較弱，保證了環形集箱和冷卻管實際上吸熱量很小，利用環形集箱和冷卻管的水循環能夠實現具有自補償性的自然循環來保證水循環的可靠性，并具有自冷卻性，從而使水冷中心筒澆筑料由于水冷卻造成溫度較低提高了耐磨性，同時由于環形集箱和冷卻管和后膜式壁是一體，因此具有和后膜式壁一起膨脹性。本實用新型具有以下優點：

第一、水冷中心出氣筒和后膜式壁形成一個整體，徹底解決了膨脹不一致時的裂紋及撕裂問題，考慮到中心出氣筒處的位置處于吊掛點附近，對于懸吊的后膜式壁，其向下膨脹量對于整個臥式水冷分離器是相當小的，因此在中心出氣筒出現膨脹位移時，并不降低整個臥式水冷分離器的效率；

第二、澆筑的耐火耐磨澆筑料層保護水冷中心出氣筒的冷卻管和環形集箱免受高速顆粒的沖刷磨損，同時由于耐火耐磨澆筑料層的厚度相對于原來的結構要薄了一半，并且溫度很低，自身的膨脹幾乎不用考慮；

第三、由于中心出氣筒內部的冷卻管及環形集箱采用循環水進行水冷，耐火耐磨澆筑料層壁溫及整個中心出氣筒的溫度都很低，可以延長材料的使用壽命；

第四、由于直接由后膜式壁向前拉管子組成中心出氣筒，端部設計了環形集箱，中心出氣筒的水循環簡單化，由于端部環形集箱把冷卻管連接起來，充分利用了水循環的自調節作用，加上中心出氣筒外部覆蓋澆注料，減弱了冷卻管的受熱，使整個水冷中心出氣筒的水循環安全可靠。

綜上所述，本實用新型的外拉臥式水冷中心出氣筒結構，不僅很好的解決了原來絕熱結構的膨脹、高溫、磨損、撕裂的弊端，而且充分考慮了水循環的安全性，對于臥式水冷分離器分離效率的適用性，結構的簡單可行性，使中心出氣筒不易出現高溫結焦、損壞變形，大大延長鍋爐的運行周期，并且節約材料，降低整個鍋爐成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A剖視圖；

圖3是圖1中中心出氣筒的放大圖；

圖4是圖3中B-B剖視圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型的低速循環流化床鍋爐膜式壁爐膛結構，包括臥式水冷分離器、中心出氣筒2、前膜式壁3、后膜式壁4、左膜式壁5、右膜式壁6和中膜式壁7，中膜式壁7頂部通過爐膛吊掛裝置8吊掛在所述鍋爐內，中心出氣筒2的中心線水平設置，中心出氣筒2的前端伸入到臥式水冷分離器內，前膜式壁3、后膜式壁4和中膜式壁7內均設有循環水管14，中心出氣筒2設在后膜式壁4上，中心出氣筒2后端伸出后膜式壁4。

中心出氣筒2包括由管道制成圓環形結構的環形集箱9，環形集箱9的后側沿圓周方向均勻設有一圈冷卻管10，所有的冷卻管10均水平設置，相鄰的冷卻管10之間均設有扁鋼11，環形集箱9和扁鋼11的表面均設有抓鉤12，在環形集箱9、扁鋼11和冷卻管10的外表面澆筑有耐火耐磨澆筑料層13，冷卻管10的前端與環形集箱9連通，冷卻管10的后端與后膜式壁4內的循環水管14連通。

臥式水冷分離器包括水冷分離膜式壁15，水冷分離膜式壁15的前側和后側邊緣分別與前膜式壁3和后膜式壁4連接，水冷分離膜式壁15與左膜式壁5之間形成回料通道16，水冷分離膜式壁15與右膜式壁6之間形成氣流上升加速通道17，回料通道16和氣流上升加速通道17的頂部連通，中心出氣筒2位于回料通道16的上部，中心出氣筒2的壁厚等于或稍大于水冷分離膜式壁15的壁厚。

水冷分離膜式壁15的上部和左膜式壁5的上部合圍成上下具有開口的圓筒形結構，該圓筒形結構的中心線與中心出氣筒2的中心線重合。

本實用新型為了徹底解決中心出氣筒2的壁面超溫和筒體本身及筒體與支撐后墻膨脹不一致導致中心出氣筒2損壞的問題，同時兼顧臥式水冷分離器的效率不變化，創造性地在爐膛后部的后膜式壁4上，使中心出氣筒2和后膜式壁4成為一個整體；把伸入臥式水冷分離器的冷卻管10直接插入一個環形集箱9，并焊接牢固，在冷卻管10之間焊接扁鋼11形成膜式壁，在膜式壁的扁鋼11上雙面焊接抓鉤12，焊接抓鉤12后每面都澆筑約100mm厚的耐火耐磨澆筑料層13，這樣組成了一個外拉臥式膜式水冷中心出氣筒2。

把由后膜式壁4內的循環水管14外拉出的中心出氣筒2的冷卻管10，冷卻管10伸入臥式水冷分離器當中直接插入一個環形集箱9，并焊接牢固，在冷卻管10之間焊接扁鋼形成膜式壁，在膜式壁的扁鋼11上雙面焊接抓鉤12，并且在環形集箱9上也焊接抓鉤12，焊接抓鉤12后外部全部澆筑耐火耐磨澆筑料層13，最終把環形集箱9和冷卻管10作為骨架置于中間，和耐火耐磨澆筑料層13共同組成一個厚度約200mm厚的中空外拉臥式膜式水冷中心出氣筒。同時由于耐磨耐火澆注料層13包裹在環形集箱9和冷卻管10四周，使環形集箱9和冷卻管10受熱較弱，保證了環形集箱9和冷卻管13實際上吸熱量很小，利用環形集箱9和冷卻管13的水循環能夠實現具有自補償性的自然循環來保證水循環的可靠性，并具有自冷卻性，從而使水冷中心筒澆筑料由于水冷卻造成溫度較低提高了耐磨性，同時由于環形集箱9和冷卻管13和后膜式壁4是一體，因此具有和后膜式壁4一起膨脹性。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。