本实用新型涉及一种增强结构稳定性的大型水管锅炉。
背景技术:
szs型锅炉为典型的“d”型双锅筒纵置式水管锅炉,其结构简单紧凑、通用性强、运行可靠、无需大型钢架、耗缸量少,尤其在燃油燃气锅炉方面应用广泛。
大型化szs锅炉运行稳定性问题与其结构直接相关,因为szs型锅炉为下部支撑上下锅筒结构,上、下锅筒全部是以膜式壁管和对流管(没有大直径下降管)作支撑,随着锅炉容量的提高,炉体外形尺寸大幅度增加,锅炉高度也越来越高,支撑稳定性自然越来越差,造成szs型锅炉运行时炉体存在振动较大的问题。有的是对流管束振动,造成与上下锅筒间焊缝或管子被震裂;有的是膜式壁振动,造成炉墙抖动,给使用单位带来安全隐患。
以往通过增加上锅筒支撑架、增加大口径下降管等结构来提高稳定性,但这种方式容易造成szs型锅炉独立下部支撑、向四周及向上自由膨胀的特点被完全破坏。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种增强结构稳定性的大型水管锅炉,平面膜整体刚度高,消除了鼓膜效应,也避免了管体随烟气流动而产生振动。
本实用新型提供的增强结构稳定性的大型水管锅炉,包括锅炉本体,所述锅炉本体呈d型双锅筒纵置式结构,包括炉体支座、上锅筒、下锅筒、左墙膜式壁、右墙膜式壁、后墙膜式壁和对流管;下锅筒置于炉体支座上,并通过对流管支撑上锅筒;左墙膜式壁、右墙膜式壁和后墙膜式壁分别与上锅筒、下锅筒连接,形成封闭的锅炉炉体;
所述左墙膜式壁采用左墙膜式壁加强梁加固、右墙膜式壁采用右墙膜式壁加强梁加固,后墙膜式壁采用后墙膜式壁竖直钢梁加固,整体形成膜式壁环形加强钢梁;并对左墙膜式壁和右墙膜式壁增加左、右墙膜式壁竖直钢梁,对后墙膜式壁增加后墙膜式壁竖直钢梁;所述对流管用1~2片鳍片将单根管连成整排。
可选或优选的,上述大型水管锅炉中,所述左、右墙膜式壁竖直钢梁,以及后墙膜式壁竖直钢梁上,均设有支点结构。该支点结构优选为环形,供左墙膜式壁、右墙膜式壁和后墙膜式壁在膨胀时可上下定向滑动,使增加的钢梁不影响炉体上下左右正常膨胀。
可选或优选的,上述大型水管锅炉中,所述上锅筒连接一上集箱,下锅筒连接一下集箱,所述左、右墙膜式壁竖直钢梁和后墙膜式壁竖直钢梁均上端连接上集箱,下端连接下集箱。
可选或优选的,上述大型水管锅炉中,所述炉体支座与左墙膜式壁、下锅筒和下集箱接触。
可选或优选的,上述大型水管锅炉中,所述鳍片与对流管之间还连接有弧形加固片。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型在以szs型锅炉为典型的“d”型双锅筒纵置式水管锅炉采用膜式壁环形加强钢梁和横竖交叉的竖直钢梁设计,在纵向对流管排间用1~2点短鳍片将单根管连成整排,增加了锅炉炉体整体刚度,消除了szs型锅炉运行时炉体存在振动较大的问题,并能保证锅炉炉体的自由膨胀。克服了以往通过增加上锅筒支撑架、增加大口径下降管等改造方式带来的弊端。
附图说明
图1为锅炉炉体结构正视图;
图2为锅炉炉体结构侧视图;
图3为烟气走向示意图;
图4为鳍片连接对流管的结构示意图。
图中:
1、上锅筒2、右墙膜式壁加强梁3、右墙膜式壁
4、下锅筒5、炉体支座
6、左、右墙膜式壁竖直钢梁7、后墙膜式壁加强梁
8、后墙膜式壁9、左墙膜式壁10、左墙膜式壁加强梁
11、后墙膜式壁竖直钢梁12、对流管
121、鳍片122、弧形加固片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地解释和说明,以使本领域技术人员能够更好地理解并予以实施。
请参考图1和图2,一种增强结构稳定性的大型水管锅炉,包括上锅筒1、右墙膜式壁加强梁2、右墙膜式壁3、下锅筒4、炉体支座5、左、右墙膜式壁竖直钢梁6、后墙膜式壁加强梁7、后墙膜式壁8、左墙膜式壁9、左墙膜式壁加强梁10、后墙膜式壁竖直钢梁11和对流管12。
下锅筒4置于炉体支座5上,并通过对流管12管排支撑上锅筒1,左墙膜式壁9、右墙膜式壁3、后墙膜式壁8分别与上锅筒1、下锅筒4连接,形成封闭的锅炉炉体。随着锅炉容量的提高,炉体外形尺寸大幅度增加,锅炉高度也越来越高,支撑稳定性自然越来越差,造成szs型锅炉运行时炉体存在振动较大的问题。szs型炉体大面积平面膜式壁强度较低,整个膜式壁如同一张鼓膜,中间最为薄弱,在火焰气流冲刷下也会产生壁面抖动的问题。
对左墙膜式壁9采用左墙膜式壁加强梁10加固、右墙膜式壁3采用右墙膜式壁加强梁2加固,后墙膜式壁8采用后墙膜式壁竖直钢梁11加固,整体形成膜式壁环形加强钢梁;并对左墙膜式壁9、右墙膜式壁3增加左、右墙膜式壁竖直钢梁6,对后墙膜式壁8增加后墙膜式壁竖直钢梁11加固设计,以提高平面膜的整体刚度,消除鼓膜效应。此外,竖直钢梁上还设计有可上下定向滑动的支点结构,优选为焊接在竖直钢梁上的环形钢圈,使增加的钢梁不影响炉体上下左右正常膨胀。
所述左、右墙膜式壁竖直钢梁和后墙膜式壁竖直钢梁均上端连接上集箱,下端连接下集箱。炉体支座与左墙膜式壁、下锅筒和下集箱接触。不破坏锅炉独立下部支撑、向四周及向上自由膨胀的特点。
对于szs型炉体高度高、上锅筒重量大的结构问题,还可以通过增加支撑的对流管数量,让上锅筒重量平均地分布到更多对流管上去,减少单根对流管所受垂直载荷量,且增大每根管的管径和壁厚也能提高管子强度和刚度,共同避免管子受力失稳情况的发生;另外,在纵向对流管排间用1~2片短鳍片将单根管连成整排,提高管子沿烟气流动方向的整体刚度,避免管子随烟气流动产生振动。请参考图4,还可以在鳍片与对流管之间增加弧形加固片,弧形加固片围绕加固对流管,提高对流管与鳍片之间的连接稳固性。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离该发明构思的前提下,所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种增强结构稳定性的大型水管锅炉,包括锅炉本体,其特征在于,锅炉本体呈d型双锅筒纵置式结构,包括炉体支座、上锅筒、下锅筒、左墙膜式壁、右墙膜式壁、后墙膜式壁和对流管;下锅筒置于炉体支座上,并通过对流管支撑上锅筒;左墙膜式壁、右墙膜式壁和后墙膜式壁分别与上锅筒、下锅筒连接,形成封闭的锅炉炉体;
所述左墙膜式壁采用左墙膜式壁加强梁加固、右墙膜式壁采用右墙膜式壁加强梁加固,后墙膜式壁采用后墙膜式壁竖直钢梁加固,整体形成膜式壁环形加强钢梁;并对左墙膜式壁和右墙膜式壁增加左、右墙膜式壁竖直钢梁,对后墙膜式壁增加后墙膜式壁竖直钢梁;所述对流管用1~2片鳍片将单根管连成整排。
2.根据权利要求1所述的大型水管锅炉,其特征在于,所述左、右墙膜式壁竖直钢梁,以及后墙膜式壁竖直钢梁上,均设有支点结构。
3.根据权利要求1所述的大型水管锅炉,其特征在于,所述上锅筒连接一上集箱,下锅筒连接一下集箱,所述左、右墙膜式壁竖直钢梁和后墙膜式壁竖直钢梁均上端连接上集箱,下端连接下集箱。
4.根据权利要求3所述的大型水管锅炉,其特征在于,所述炉体支座与左墙膜式壁、下锅筒和下集箱接触。
5.根据权利要求1所述的大型水管锅炉,其特征在于,所述鳍片与对流管之间还连接有弧形加固片。
技术总结