一种小型增压锅炉水冷壁结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103574582103574582A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310563492.0(22)申请日2013.11.14(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人杨龙滨王宏宇张国磊李彦军宋福元孙宝芝李晓明张鹏赵宇炜胡迎明赵静迟婷沙浩男(51)Int.Cl.F22B37/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种小型增压锅炉水冷壁结构(57)摘要本发明的目的在于提供一种小型增压锅炉水冷壁结构，包括由水冷壁管组成的水冷壁，水冷壁固定在增压锅炉的炉膛里，水冷壁的后面布置有下降管，水冷壁管的上端和下端以及下降管的上端和下端均分别连通上锅筒和下锅筒，水冷壁管的中间部分为直管段，上下部分为弯管段，从而水冷壁与上锅筒和下锅筒共同将炉膛围成D形，水冷壁管之间采用密排的布置方式，从而使上锅筒经下降管流入下锅筒的水具有欠焓。本发明可以强化传热，更有效地吸收热量，降低管壁后部的温度，从而保护炉墙，在连接锅筒与水冷壁管时采用胀接方式，减小管子相互之间的影响，降低或消除各应力的影响。CN103574582ACN10357482ACN103574582A权利要求书1/1页1.一种小型增压锅炉水冷壁结构，其特征是：包括由水冷壁管组成的水冷壁，水冷壁固定在增压锅炉的炉膛里，水冷壁的后面布置有下降管，水冷壁管的上端和下端以及下降管的上端和下端均分别连通上锅筒和下锅筒，水冷壁管的中间部分为直管段，上下部分为弯管段，从而水冷壁与上锅筒和下锅筒共同将炉膛围成D形，水冷壁管之间采用密排的布置方式，从而使上锅筒经下降管流入下锅筒的水具有欠焓。2.根据权利要求1所述的一种小型增压锅炉水冷壁结构，其特征是：水冷壁管与上锅筒和下锅筒的连接方式采用胀接方式。2CN103574582A说明书1/3页一种小型增压锅炉水冷壁结构技术领域[0001]本发明涉及的是一种增压锅炉，具体地说是船舶动力装置中增压锅炉的水冷壁。背景技术[0002]水蒸汽是船舶动力装置中重要的能源之一，具有推动主、辅汽轮机运转，加热燃油、润滑油和工作水，作为生活热源等作用。锅炉装置的功能是将燃料的化学能转变为热能，并且把水加热成预定参数的水蒸汽。因此，锅炉是船舶动力装置的重要组成部分。[0003]在船舶动力装置中，普通锅炉曾被广泛应用。但随着船舶对锅炉结构和热力参数等的要求不断提高，普通锅炉在体积参数和蒸发量、压力以及容积热负荷等方面难以满足需求。[0004]为了满足船舶动力参数的需求，增压锅炉被设计和采用。增压锅炉具有燃烧强度高、传热效果好以及容积热负荷高等优点，与普通锅炉相比能够实现同等体积下更多蒸发量和更高的压力，或在同等热力参数需求下使锅炉体积减小，以满足安装和结构要求。[0005]实现增压锅炉高参数的一个重要环节就是提高炉膛的容积热负荷，由于高的容积热负荷会对炉墙、受热面等产生负面影响，因此，设计出结构上更合理的受热面是实现高参数的要求。水冷壁作为锅炉中最重要的受热面，其结构及连接方式对整个锅炉的结构和热力参数具有至关重要的影响。发明内容[0006]本发明的目的在于提供用于改进锅炉炉膛结构、强化传热、改进和提高炉膛密封性能的一种小型增压锅炉水冷壁结构。[0007]本发明的目的是这样实现的：[0008]本发明一种小型增压锅炉水冷壁结构，其特征是：包括由水冷壁管组成的水冷壁，水冷壁固定在增压锅炉的炉膛里，水冷壁的后面布置有下降管，水冷壁管的上端和下端以及下降管的上端和下端均分别连通上锅筒和下锅筒，水冷壁管的中间部分为直管段，上下部分为弯管段，从而水冷壁与上锅筒和下锅筒共同将炉膛围成D形，水冷壁管之间采用密排的布置方式，从而使上锅筒经下降管流入下锅筒的水具有欠焓。[0009]本发明还可以包括：[0010]1、水冷壁管与上锅筒和下锅筒的连接方式采用胀接方式。[0011]本发明的优势在于：[0012]本发明由于在炉膛内部设置水冷壁并且对其进行密排处理，与普通锅炉相比可以强化传热，更有效地吸收热量，降低管壁后部的温度，从而保护炉墙；另外，在不同容积热负荷的要求下，可通过增减水冷壁受热面积控制炉膛出口烟气温度，保证良好燃烧，对高温腐蚀和结焦等不良现象予以预防。[0013]传统的普通或工业锅炉由于水冷壁管排列较稀疏，连接方式一般采用焊接形式；在该小型增压锅炉中，由于管子是密排布置，如果仍采用焊接的方式，会造成管子与锅筒3CN103574582A说明书2/3页相连接的部位产生较大的塑性变形，管子之间的锅筒壁面会存在较大的焊接应力和残余应力，势