一种用于螺旋管圈水冷壁带角度的喷口管屏装置的制作方法

本发明属于锅炉喷口管屏制造技术领域，具体涉及一种用于螺旋管圈水冷壁带角度的喷口管屏装置。

背景技术：

超超临界发电技术是我国电力工业升级换代、缩小与发达国家技术与装备差距的新一代技术，超超临界发电机组将是未来我国电力工业生产的主要机组形式。发展超超临界发电技术是目前在较短时间内形成我国电力工业提供新一代主体装备的能力，规范化地实现洁净煤发电的最现实最快捷的途径。随着我国经济不断迅捷发展，对电力市场的需求也越来越大，因此积极发展高效、节能的1000mw超超临界锅炉势在必行。

现有的1000mw超超临界π型炉水冷壁均采用垂直管圈、墙式双切圆燃烧器布置，垂直管圈存在低负荷运行工况下，工质流量不稳定、管间热偏差较大、水冷壁变形、超温泄漏等问题。

技术实现要素：

本发明为了解决1000mw超超临界π型炉水冷壁均采用垂直管圈、墙式双切圆燃烧器布置，垂直管圈存在低负荷运行工况下，工质流量不稳定、管间热偏差较大、水冷壁变形、超温泄漏等问题，进而提供了一种用于螺旋管圈水冷壁带角度的喷口管屏装置。

一种用于螺旋管圈水冷壁带角度的喷口管屏装置，所述喷口管屏装置包括曲线管屏组、梳形板、法兰板和两个密封板；

所述曲线管屏组包括上部管屏、中部管屏和下部管屏，上部管屏、中部管屏和下部管屏由上至下依次设置，中部管屏与上部管屏和下部管屏的接触处通过连续点焊进行连接，梳形板固接在下部管屏上，法兰板固接在上部管屏和下部管屏的弯管处，第一弯管组、第二弯管组、第三弯管组、第四弯管组、第五弯管组和第六弯管组均设置在中部管屏上，且每个弯管组均是通过中部管屏中的多个管子螺旋弯曲而成，梳形板固接在上部管屏、中部管屏和下部管屏上；

所述曲线管屏组沿与水平线呈a角排列，梳形板固接在曲线管屏组上，法兰板通过螺栓固接在曲线管屏组上，每个密封板设置在法兰板的一侧，每个密封板的一端与法兰板的一侧固定连接，每个密封板的另一端与距离其最近钢板固定连接，第曲线管屏组上形成的喷口中心线与水冷壁垂直方向的夹角为b角；

进一步地，所述第一弯管组包括八族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，八族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为5514mm、5729mm、5957mm和6179mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为5829mm、6042mm、6262mm和6446mm；

进一步地，所述第二弯管组包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4692mm、4926mm、5112mm、5314mm、5535mm、5733mm、5933mm和6131mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4999mm、5222mm、5454mm、5660mm、6157mm、6357mm、6555mm和6755mm；

进一步地，所述第三弯管组包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4958mm、5180mm、5416mm、5314mm、5960mm、6159mm、6356mm和6555mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4650mm、4880mm、5061mm、5259mm、5483mm、5681mm、5881mm和6079mm；

进一步地，所述第四弯管组包括二十三族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，二十三族弯管分为三部分由上至下水平依次设置，第一部分包含8族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4434mm、4623mm、4843mm、5056mm、5256mm、5476mm、5674mm和5872mm，第二部分包含8族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4435mm、5403mm、5604mm、5803mm、6001mm、6200mm、6399mm和6598mm，第三部分包括7族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4434mm、5197mm、5424mm、6414mm、6625mm、6823mm和7021mm；

进一步地，所述第五弯管组包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4984mm、5199mm、5427mm、5619mm、6158mm、6356mm、6555mm和6754mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4676mm、4914mm、5109mm、5322mm、5535mm、5734mm、5932mm和6132mm；

进一步地，所述第六弯管组包括八族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，八族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为5388mm、5606mm、5833mm和6041mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为5701mm、5925mm、6149mm和6348mm。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明提供的装置中与现有装置相比，将以往的1000mw超超临界锅炉的垂直管圈水冷壁喷口管屏改为螺旋管圈水冷壁喷口管屏且喷口与水冷壁形成一定夹角，充分发挥了螺旋水冷壁的特点，保证在低负荷运行工况下，工质流量稳定，管间热偏小，有效防止了水冷壁变形和超温泄露的问题。

2、本发明提供的装置中与现有装置相比，在现有喷口装置中增加了多个弯管组，将原有的喷口分割成多个小的喷口，保证喷口装置形成均匀的空气动力场和热负荷分配，降低炉膛出口烟气温度场和水冷壁出口工质温度的偏差。

3、本发明提供的装置中与现有装置相比，曲线管屏中相邻管子之间的吸热偏差较小，抗燃烧干扰的能力强，可以不设置水冷壁进口的分配节流圈，减少装配工艺，同时适应于锅炉变压运行的要求，能在低负荷时维持足够的质量流速。

附图说明

图1为本发明中曲线管屏组的轴侧示意图；

图2为本发明中曲线管屏组的俯视示意图；

图3为本发明中法兰板和密封板的结构示意图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明中曲线管屏组的侧视示意图；

图6为本发明在双切圆锅炉设备中的俯视位置分布示意图。

图中1上部管屏、2中部管屏、3下部管屏、4梳形板、5法兰板、6密封板、7第一弯管组、8第二弯管组、9第三弯管组、10第四弯管组、11第五弯管组和12第六弯管组。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，所述一种用于螺旋管圈水冷壁带角度的喷口管屏装置包括曲线管屏组、梳形板4、法兰板5和两个密封板6；

所述曲线管屏组包括上部管屏1、中部管屏2和下部管屏3，上部管屏1、中部管屏2和下部管屏3由上至下依次设置，中部管屏2与上部管屏1和下部管屏3的接触处通过连续点焊进行连接，梳形板4固接在下部管屏3上，法兰板5固接在上部管屏1和下部管屏3的弯管处，第一弯管组7、第二弯管组8、第三弯管组9、第四弯管组10、第五弯管组11和第六弯管组12均设置在中部管屏2上，且每个弯管组均是通过中部管屏2中的多个管子螺旋弯曲而成，梳形板固接在上部管屏、中部管屏和下部管屏上；

所述曲线管屏组沿与水平线呈a角排列，梳形板4固接在曲线管屏组上，法兰板5通过螺栓固接在曲线管屏组上，每个密封板6设置在法兰板5的一侧，每个密封板6的一端与法兰板5的一侧固定连接，每个密封板6的另一端与距离其最近钢板固定连接，曲线管屏组上形成的喷口中心线与水冷壁垂直方向的夹角为b角。

本实施方式中，曲线管屏组沿与水平线呈a角排列，a角的角度为23.391°，曲线管屏组上形成的喷口中心线与水冷壁垂直方向的夹角为b角，b角的角度为27°，曲线管屏组中相邻的曲线管之间通过扁钢、钢条和圆钢连接密封形成1000mw超超临界锅炉的喷口管屏，每个1000mw超超临界锅炉的四面墙上分别设有两个喷口，且两个喷口相对设置，曲线管屏组中喷口外圆通过环形钢和扁钢固定。

本实施方式中，中部管屏2与上部管屏1和下部管屏3的接触处通过连续点焊进行连接的作用是便于在工人安装时调节。

具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的第一弯管组7作进一步限定，本实施方式中，所述第一弯管组7包括八族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，八族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为5514mm、5729mm、5957mm和6179mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为5829mm、6042mm、6262mm和6446mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的第二弯管组8作进一步限定，本实施方式中，所述第二弯管组8包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4692mm、4926mm、5112mm、5314mm、5535mm、5733mm、5933mm和6131mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4999mm、5222mm、5454mm、5660mm、6157mm、6357mm、6555mm和6755mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的第三弯管组9作进一步限定，本实施方式中，所述第三弯管组9包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4958mm、5180mm、5416mm、5314mm、5960mm、6159mm、6356mm和6555mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4650mm、4880mm、5061mm、5259mm、5483mm、5681mm、5881mm和6079mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的第四弯管组10作进一步限定，本实施方式中，所述第四弯管组10包括二十三族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，二十三族弯管分为三部分由上至下水平依次设置，第一部分包含八族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4434mm、4623mm、4843mm、5056mm、5256mm、5476mm、5674mm和5872mm，第二部分包含8族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4435mm、5403mm、5604mm、5803mm、6001mm、6200mm、6399mm和6598mm，第三部分包括7族弯管，每族弯管长度由内至外的长度分别为4434mm、5197mm、5424mm、6414mm、6625mm、6823mm和7021mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的第五弯管组11作进一步限定，本实施方式中，所述第五弯管组11包括十六族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，十六族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为4984mm、5199mm、5427mm、5619mm、6158mm、6356mm、6555mm和6754mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为4676mm、4914mm、5109mm、5322mm、5535mm、5734mm、5932mm和6132mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的第六弯管组12作进一步限定，本实施方式中，所述第六弯管组12包括八族弯管，每八根弯管为一族，每族中八根弯管的断面直径均为38mm，八族弯管平均分为两部分，且两部分上下水平相对设置，上部弯管的长度由内至外的长度分别为5388mm、5606mm、5833mm和6041mm，下部弯管的长度由内至外的长度分别为5701mm、5925mm、6149mm和6348mm。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

由以上具体实施方式可以看出在弯管组由上至下排列时，弯管组中每根弯管沿弯管长度方向与水平面呈a角度依次排列，越靠近中心位置的弯管组中所设有的弯管越多，靠近两端的弯管组中所设有的弯管越小，其原因是在工质和烟气在沿着喷口派出时经过喷口中部的烟气和工质温度相对经过两端的烟气和工质的温度较高，而将现有的喷口装置进行分割是为了保证喷口装置形成均匀的空气动力场和热负荷分配，降低炉膛出口烟气温度场和水冷壁出口工质温度的偏差，因此位于喷口中部的弯管组中管子数量增加，厚度增加就是为了更好吸收经过喷口中部排放的烟气和工质的温度，从而保证从喷口装置中各个区域流过的烟气温度和工质温度均匀。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

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