本發(fā)明涉及鍋爐設(shè)備，尤其涉及一種懸吊式過熱器及其應(yīng)用的多流程循環(huán)流化床鍋爐。

背景技術(shù)：

過熱器是鍋爐中用于提高蒸汽溫度的部件，它的作用是將飽和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽。過熱器包括過熱器進(jìn)口集箱、過熱器出口集箱、中間集箱、蛇形管以及固定裝置。

目前的鍋爐一般是將過熱器的蛇形管部分布置在鍋爐的尾部煙道內(nèi)的下半部分，過熱器進(jìn)口集箱、過熱器出口集箱和中間集箱均布置在燃盡室或尾部煙道的外面；下降段連接管和上升段連接管布置在尾部煙道外部。過熱器中重量最大的部分是蛇形管部分，因此過熱器的固定裝置通常是針對這部分蛇形管進(jìn)行固定，現(xiàn)有技術(shù)通常有如下兩種固定方式：

一種是支撐式固定方式。這種支撐式固定方式是將過熱器的蛇形管作用在支架上，支架焊在支撐梁上。支撐梁設(shè)置在尾部煙道內(nèi)蛇形管的下方。

上述支撐式固定方式中，固定過熱器管的支架是由耐熱鋼制成的，價(jià)格比較高；支撐梁是普通材質(zhì)，不耐熱，所以為了保證支撐梁在尾部煙道中的使用壽命，需支撐梁內(nèi)部有空氣冷卻，外部包裹絕熱材料，這無疑會(huì)增加很多成本；而且由于尾部煙道內(nèi)的煙氣向上流動(dòng)、蒸汽自下往上流動(dòng)、整體上呈順流式、逆重力運(yùn)行，尾部煙道內(nèi)的高溫段處在下部，要想做到絕熱支撐非常困難；另外，過熱器整體重量作用在支撐梁上，不利于過熱器整體向下膨脹，容易造成過熱器管應(yīng)力集中的現(xiàn)象發(fā)生。

另一種是懸吊式固定方式。這種懸吊式固定方式中，通過管夾將過熱器管的蛇形管整體固定，然后通過懸吊管作用在蛇形管的吊裝點(diǎn)，懸吊管上端通過吊掛裝置固定在頂部橫梁上。

采用這種懸吊式固定方式的過熱器整體重量作用于懸吊管上，雖然可以克服上述支撐式固定方式過熱器不能整體向下自由膨脹而導(dǎo)致應(yīng)力集中的技術(shù)問題，但是，這種懸吊式固定方式增加了懸吊管，且懸吊管需伸入尾部煙道中才能與過熱器的蛇形管相連，因?yàn)槲膊繜煹乐械臏囟纫埠芨?，因此這種懸吊管通常采用水冷卻懸吊管，以保證其在這種高溫環(huán)境中的使用壽命。水冷卻懸吊管的增加不僅使整個(gè)過熱器結(jié)構(gòu)變?yōu)閺?fù)雜，也會(huì)增加很多成本，還存在水冷卻懸吊管邊壁易腐蝕、磨損和受力等缺陷；而且由于水冷卻懸吊管與過熱器蛇形管的溫度存在差異，導(dǎo)致二者熱膨脹不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對目前存在的問題，提供一種懸吊式過熱器及其應(yīng)用的多流程循環(huán)流化床鍋爐，其不僅能夠解決整個(gè)過熱器的膨脹產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約成本。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種懸吊式過熱器，其應(yīng)用于多流程循環(huán)流化床鍋爐，其包括：

過熱器進(jìn)口集箱，下降段連接管，吊掛裝置，過熱器蛇形管，中間集箱，上升段連接管，過熱器出口集箱；

所述過熱器進(jìn)口集箱和過熱器出口集箱布置在頂部；中間集箱布置在過熱器蛇形管下面，且處于燃盡室中間的位置；

下降段連接管為對稱布置的兩排，每排自過熱器進(jìn)口集箱向斜下方引出，并彎曲后垂直向下延伸分別從左右兩側(cè)匯集到中間集箱；

每排下降段連接管為M個(gè)，與其連接的過熱器蛇形管為N個(gè)，其中M-N＝1且M、N均為整數(shù)；

過熱器蛇形管的一端與中間集箱連接，另一端與上升段連接管連接；

上升段連接管向上延伸并與過熱器出口集箱連接；

所述吊掛裝置的上端作用在鍋爐頂部的橫梁上，下端的吊掛位置作用在下降段連接管上。

更優(yōu)選地，所述懸掛式過熱器還包括：

管夾裝置；

所述管夾裝置將過熱器蛇形管和下降段連接管固定在一起。

更優(yōu)選地，所述懸掛式過熱器還包括：防磨護(hù)瓦；

所述防磨護(hù)瓦布置在過熱器蛇形管的最下面管子迎風(fēng)面上；和/或，所述防磨護(hù)瓦布置在中間集箱的迎風(fēng)面。

更優(yōu)選地，所述下降段連接管與過熱器進(jìn)口集箱中心線之間的夾角θ的取值范圍為30～60°

更優(yōu)選地，所述下降段連接管的彎曲部分有一個(gè)或多個(gè)。

更優(yōu)選地，所述下降段連接管的彎曲部分的彎曲半徑R的取值范圍為60～100mm。

更優(yōu)選地，所述吊掛裝置的下端，與下降段連接管的最長垂直段的上端連接。

更優(yōu)選地，所述懸吊式過熱器設(shè)置在所述多流程循環(huán)流化床鍋爐的燃盡室中；所述過熱器進(jìn)口集箱和過熱器出口集箱布置在燃盡室的外面；中間集箱布置在燃盡室的里面；所述吊掛裝置設(shè)置在燃盡室的外面。

更優(yōu)選地，所述懸吊式過熱器設(shè)置在所述多流程循環(huán)流化床鍋爐的尾部煙道中；所述過熱器進(jìn)口集箱和過熱器出口集箱布置在尾部煙道的外面；中間集箱布置在尾部煙道的里面；所述吊掛裝置設(shè)置在尾部煙道的外面。

本發(fā)明還提供一種多流程循環(huán)流化床鍋爐，其包括：過熱器和設(shè)置在鍋爐頂部的鍋筒；鍋筒分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器，所述過熱器將飽和蒸汽加熱后供給用戶；

所述過熱器為依據(jù)上述的懸吊式過熱器，其設(shè)置在燃盡室內(nèi)或尾部煙道內(nèi)。

由上述本發(fā)明的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明中吊掛裝置下端的吊掛位置作用在下降段連接管上，依靠下降段連接管自身作為懸吊管，承擔(dān)起整個(gè)過熱器的重量，不僅使得過熱器整體可以向下自由膨脹，有效避免了因膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象；而且結(jié)構(gòu)簡單，省去了額外的水冷卻懸吊管，大大節(jié)約了成本。

本發(fā)明的吊掛裝置設(shè)置在燃盡室或者尾部煙道外部，使得吊掛裝置不必用耐熱鋼材質(zhì)，節(jié)約了成本；

本發(fā)明將過熱器進(jìn)口集箱和過熱器出口集箱布置在燃盡室或尾部煙道的外面；中間集箱布置在燃盡室或尾部煙道的里面，集箱這種合理布置使得穿墻處較少，有助于爐墻的密封；

本發(fā)明懸吊式過熱器的下降段連接管的彎曲部分的結(jié)構(gòu)也可以吸收過熱器管產(chǎn)生的膨脹，有效避免因膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的多流程循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的懸吊式過熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中的局部A的放大示意圖。

附圖中：

主燃室1、副燃室2、燃盡室3、鍋筒4、過熱器5、旋風(fēng)分離器6、尾部煙道7、省煤器8；過熱器進(jìn)口集箱51、下降段連接管52、吊掛裝置53、過熱器蛇形54、管夾裝置55、中間集箱56、防磨護(hù)瓦57、上升段連接管58、過熱器出口集箱59。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本申請的技術(shù)方案，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本申請文件中的上、下、左、右、前和后等方位用語是基于附圖所示的位置關(guān)系而建立的。附圖不同，則相應(yīng)的位置關(guān)系也有可能隨之發(fā)生變化，故不能以此理解為對保護(hù)范圍的限定。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，“多個(gè)”的含義是指兩個(gè)或者兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

本發(fā)明中，屬于“安裝”、“相連”、“相接”、“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，也可以是一體地連接，也可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通信，也可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個(gè)元器件內(nèi)部的聯(lián)通，也可以是兩個(gè)元器件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一：

本發(fā)明提供一種多流程循環(huán)流化床鍋爐，該多流程循環(huán)流化床鍋爐包括：

主燃室1、副燃室2、燃盡室3、鍋筒4、過熱器5、旋風(fēng)分離器6、尾部煙道7和省煤器8。

主燃室1、副燃室2、燃盡室3依次并列設(shè)置，三者均由膜式水冷壁和相連的集箱構(gòu)成，鍋筒4設(shè)置在鍋爐的頂部，過熱器5設(shè)置在燃盡室3的內(nèi)部，旋風(fēng)分離器6設(shè)置在燃盡室3之后，用于將爐膛燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行分離，經(jīng)分離出灰的煙氣走向尾部煙道7，省煤器8設(shè)置在尾部煙道7內(nèi)部。

上述過熱器5的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，包括：

過熱器進(jìn)口集箱51、下降段連接管52、吊掛裝置53、過熱器蛇形54、管夾裝置55、中間集箱56、防磨護(hù)瓦57、上升段連接管58和過熱器出口集箱59。

過熱器進(jìn)口集箱51和過熱器出口集箱59布置在頂部，在燃盡室外面；中間集箱56布置在過熱器蛇形管54下面，且處于燃盡室中間的位置。因?yàn)橹虚g集箱56布置在過熱器蛇形管下面，才使得下降段連接管52起到管夾和承重的作用。而且這樣的合理布置使得穿墻處較少，有助于爐墻的密封。

因燃盡室中的煙氣從下向上流動(dòng)，為了保護(hù)中間集箱56，在中間集箱56的迎風(fēng)面上裝防磨護(hù)瓦57。

下降段連接管52為對稱布置的兩排，每排自過熱器進(jìn)口集箱51向斜下方引出(引出部分與垂直線之間的夾角為θ)，并彎曲后垂直向下延伸后分別從左右兩側(cè)匯集到中間集箱56；該下降段連接管52與垂直線之間的夾角θ的取值范圍為30°～60°。為了更有效地消除因管路膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力，該下降段連接管52有三個(gè)彎曲部分，彎曲半徑R的取值范圍為60～100mm。

圖1-圖3中是以下降段連接管52設(shè)置三個(gè)彎段為例進(jìn)行說明的，但是本發(fā)明并不局限于此，也可以設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)或者三個(gè)以上。

上述每排下降段連接管52為M個(gè)，其連接的過熱器蛇形管54為N個(gè)，其中M-N＝1且M、N均為整數(shù)；M，N的數(shù)量具體視燃盡室的整體尺寸而定。

吊掛裝置53設(shè)置在燃盡室的外面，其上端作用在鍋爐的頂部橫梁上，吊掛裝置53下端的吊掛位置在下降段連接管52上，優(yōu)選地的吊掛位置在下降段連接管52的最長垂直段的上端，承擔(dān)整個(gè)過熱器的重量。

中間集箱56起到連接的作用，其上部與過熱器蛇形管54的一端連接，過熱器蛇形管54的另一端與上升段連接管58連接，上升段連接管58向上延伸并與過熱器出口集箱59連接。

管夾裝置55用來把過熱器蛇形管54和下降段連接管52固定在一起，以使整個(gè)過熱器結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

防磨護(hù)瓦57布置在過熱器蛇形管54的最下面管子迎風(fēng)面上，防止管子磨損。

本發(fā)明實(shí)施例一的工作原理：

構(gòu)成主燃室1、副燃室2、燃盡室3的膜式水冷壁內(nèi)的介質(zhì)水吸收三個(gè)燃燒室的輻射熱成為汽水混合物，汽水混合物經(jīng)過壓差的作用進(jìn)入鍋筒4，在鍋筒4內(nèi)汽水分離，水通過鍋筒4下部相連的下降管進(jìn)入膜式水冷壁內(nèi)，繼續(xù)吸熱，飽和蒸汽通過連接管進(jìn)入過熱器5；

通過過熱器進(jìn)口集箱51進(jìn)入過熱器5的飽和蒸汽，經(jīng)下降段連接管52進(jìn)入中間集箱56，中間集箱56把經(jīng)過下降段連接管52的飽和蒸汽，向上分散到過熱器蛇形管54中，以將飽和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽，然后出過熱器蛇形管54，經(jīng)上升段連接管58進(jìn)入過熱器出口集箱59；最后經(jīng)過熱器出口集箱59供給用戶。

由上述實(shí)施例一可以看出，上述下降段連接管52有兩個(gè)作用：一是通過管夾裝置55固定過熱器蛇形管54；二是直接承擔(dān)整個(gè)過熱器結(jié)構(gòu)的重量。本申請中，過熱器結(jié)構(gòu)的整個(gè)重量直接作用在下降段連接管52上，通過吊掛裝置53最終作用在頂部橫梁上，這樣的懸吊式過熱器結(jié)構(gòu)在整體上可以向下自由膨脹，有效避免因膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

另外，吊掛裝置53在燃盡室的外面，不直接受熱，因此吊掛裝置53就不必用耐熱鋼材質(zhì)，節(jié)約了成本。

上述實(shí)施例一是以過熱器5布置在多流程循環(huán)流化床的燃盡室3內(nèi)為例進(jìn)行說明的，但是本發(fā)明并不局限于此，上述過熱器5還可以布置在尾部煙道7中。相應(yīng)的，過熱器進(jìn)口集箱51和過熱器出口集箱59布置在尾部煙道7的外面；中間集箱56布置在尾部煙道7的里面；吊掛裝置53設(shè)置在尾部煙道7的外面。

上述實(shí)施例中，是以兩排對稱布置的下降段連接管52和一個(gè)過熱器蛇形管54為一組為例進(jìn)行說明的，但是本發(fā)明并不局限于此，還可以多組。每一組中的每排下降段連接管52個(gè)數(shù)計(jì)為M，過熱器蛇形管54個(gè)數(shù)計(jì)為N，M，N滿足關(guān)系M－N＝1，M，N的數(shù)量具體視燃盡室的整體尺寸而定。

實(shí)施例二：

本發(fā)明提供一種懸吊式過熱器，其應(yīng)用于多流程循環(huán)流化床鍋爐，其可以布置在燃盡室內(nèi)，也可以布置在尾部煙道中。該懸吊式過熱器的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，包括的各個(gè)部件以及各個(gè)部件的功能及其之間的連接關(guān)系與上述實(shí)施例中的過熱器5相同，這里不再詳細(xì)描述。

經(jīng)鍋筒4進(jìn)入過熱器進(jìn)口集箱51的飽和蒸汽，經(jīng)下降段連接管52進(jìn)入中間集箱56，中間集箱56把經(jīng)過下降段連接管52的飽和蒸汽，向上分散到過熱器蛇形管54中，出了過熱器蛇形管54，經(jīng)上升段連接管58進(jìn)入過熱器出口集箱59，最后經(jīng)過熱器出口集箱59供給用戶。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。