[实用新型]超临界锅炉水冷壁结构

说明书

本实用新型公开了一种超临界锅炉水冷壁结构，该结构包括冷灰斗水冷壁、螺旋水冷壁、过渡段水冷壁和垂直水冷壁，通过改变常规的下部全螺旋管屏+中间混合+垂直管屏的结构形式，采用垂直管屏+螺旋管屏+中间过渡+垂直管屏结构形式。本实用新型中，冷灰斗直管屏在冷灰斗拐点以上直接转换成螺旋管屏，不需要集箱中间过渡，结构简单；中间螺旋管圈通过过渡段中间混合结构实现螺旋到上部垂直管圈转换，通过新的水冷壁结构形式，简化下部冷灰斗水冷壁设计，解决了下部螺旋冷灰斗水冷壁设计复杂、加工制造困难、周期长等问题，大大降低了设计、制造难度，提高设计生产效率，并节约空间、成本。

技术领域

本实用新型涉及工业锅炉技术领域，尤其涉及到一种超临界锅炉水冷壁结构。

背景技术

为响应国家环保节能及低碳排放的政策要求，钢铁基地、化工基地均需要对生产过程中的工业废气(高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、化工尾气、炼焦制气等)进行综合回收及循环利用，以实现环保“零”排放的目标。以纯烧或掺烧高炉煤气、焦炉煤气等工业尾气为代表的发电锅炉则很好的解决了环境污染问题，同时节省了能源消耗，满足了钢铁基地、化工基地发电锅炉降低成本的急切需求。煤气发电技术参数的发展先后经过了中温中压、高温高压、高温超高压或超高温超高压、超高温亚临界四代煤气发电技术，第五代超(超)临界煤气发电技术也正在稳步推进。煤气发电技术主机参数不断提高，发电效率也不断提高，为环境保护及企业创造价值贡献了显著力量。

煤气发电机组受煤气燃料来量及灵活性需求限制，机组容量通常不大，目前超(超)临界煤气机组容量在100MW～150MW左右。对于超(超)临界参数煤气发电锅炉中，在水冷壁设计上存在以下问题：煤气锅炉燃料通常以低热值高炉煤气为主，适当掺烧转炉、焦炉煤气等，煤气热值较低，为保证水冷壁有足够的辐射吸热，通常需要较大的炉膛尺寸。由于机组容量较小，蒸发量小，为保证超临界参数锅炉水动力安全，需要选择适宜的水冷壁形式，保证水冷壁有足够的质量流速来确保安全。因此，超临界煤气锅炉水冷壁宜采用下部螺旋水冷壁+中间混合+上部垂直管圈形式。但常规螺旋水冷壁从下集箱开始进行螺旋盘绕，在灰斗部位的螺旋结构复杂，设计、制造难度大。同时小容量锅炉炉膛尺寸多变，不同炉膛尺寸时，冷灰斗的盘绕需要重新设计，设计难度大、耗时长。

因此，如何提供一种结构简单、制造难度小以及设计生产效率高的超临界锅炉水冷壁结构，是一个亟需解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种超临界锅炉水冷壁结构，旨在解决目前超临界锅炉水冷壁结构复杂、设计制造难度大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种超临界锅炉水冷壁结构，所述超临界锅炉水冷壁结构包括冷灰斗水冷壁、螺旋水冷壁、过渡段水冷壁和垂直水冷壁；其中：

所述冷灰斗水冷壁的下端连接水冷壁下集箱，所述冷灰斗水冷壁的上端连接所述螺旋水冷壁的下端；

所述螺旋水冷壁的上端连接所述过渡段水冷壁的下端，所述过渡段水冷壁的上端连接所述垂直水冷壁的下端；

所述垂直水冷壁的上端连接水冷壁出口集箱。

可选的，所述冷灰斗水冷壁的拐点下沿采用直管屏结构。

可选的，所述冷灰斗水冷壁的拐点上沿采用直管转螺旋管屏结构。

可选的，所述冷灰斗水冷壁的灰斗倾角为10～15°。

可选的，所述冷灰斗水冷壁中水冷壁管的规格和数量与螺旋水冷壁中水冷壁管的规格和数量相匹配。

可选的，所述冷灰斗水冷壁的水冷壁管敷设有浇注料。

可选的，所述过渡段水冷壁采用工质混合腔结构，对螺旋水冷壁送入的工质进行混合。