本實(shí)用新型主要涉及直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩。

背景技術(shù)：

我國直流鍋爐型式一般為：一或二次中間再熱、單爐膛、前后墻對沖旋流、四角燃燒方式、尾部采用雙煙道、平衡通風(fēng)微負(fù)壓、緊身布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)Π型本生式直流鍋爐。

鍋爐的主汽系統(tǒng)以內(nèi)置式啟動分離器為界設(shè)計成雙流程，從冷灰斗進(jìn)口一直到中間混合集箱之間為螺旋管圈水冷壁，再連接至爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管，然后經(jīng)下降管引入折焰角、水平煙道底包墻和水平煙道側(cè)墻包含(拉伐爾管1與拉伐爾管2也稱凝渣管)，經(jīng)引入管引入啟動分離器進(jìn)行汽水分離，循環(huán)運(yùn)行時從分離器分離出來的水進(jìn)入儲水罐后排往汽機(jī)排汽裝置。進(jìn)入直流運(yùn)行時全部工質(zhì)均通過汽水分離器進(jìn)入頂棚管。水冷壁由螺旋管和垂直管構(gòu)成，過熱器由頂棚、包墻、中隔墻、低過、屏過、高過組成。由于該爐的特殊形勢及直流爐特點(diǎn)，水由給水泵一次經(jīng)過省煤器、水冷壁、過熱器產(chǎn)生蒸汽送入汽輪機(jī)，這就決定了直流鍋爐停運(yùn)后水將靜止不動不會像汽包爐那樣形成汽包—下降管—水冷壁下集箱-水冷壁因受熱而產(chǎn)生的自然循環(huán)將汽水系統(tǒng)各處均勻降溫降壓，全部是憑各個受熱面自己進(jìn)行散熱，這樣將產(chǎn)生冷卻及散熱快的率先進(jìn)行收縮與無法冷卻和散熱慢的部件緩慢收縮兩種情況。爐膛內(nèi)承壓部件在強(qiáng)制冷卻情況下率先進(jìn)行收縮，而爐膛外各聯(lián)箱與穿墻管只能靠自由散熱來降溫并且這些管與聯(lián)箱全部在爐膛外頂部一個密封的大罩內(nèi)保溫相當(dāng)良好。這樣在直流爐表現(xiàn)最為突出的是1、爐膛上部垂直管水冷壁與爐膛外部垂直管水冷壁之間的收縮應(yīng)力2、爐膛上部屏過、高過與它們上部穿墻管收縮應(yīng)力3、上部穿墻管與各個聯(lián)箱之間收縮應(yīng)力。在我國現(xiàn)在主流三大鍋爐廠：東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠都存在這個問題。

現(xiàn)有的鍋爐冷卻方案：

1、控制啟動分離器前的介質(zhì)溫度和水冷壁各部分金屬降溫速度不高于3℃ /min，各管金屬溫度偏差不高于50℃。

2、啟動分離器前介質(zhì)溫度達(dá)180℃，啟動引、送風(fēng)機(jī)對爐膛進(jìn)行通風(fēng)冷卻。

直流鍋爐使用的金屬材料性能及膨脹長度：

鍋爐頂部大罩內(nèi)主要承壓部件使用金屬材料

鍋爐頂部大罩內(nèi)主要承壓部件使用金屬材料的膨脹系數(shù)：

1、15CrMoG鋼管(其他國家相近鋼號)

2.12Cr1MoVG鋼管

啟動分離器獨(dú)立設(shè)置在爐膛外散熱空間大，當(dāng)其入口介質(zhì)溫度達(dá)180℃時爐膛及爐頂大罩內(nèi)溫度仍在400℃以上，這樣在強(qiáng)制冷卻情況下爐膛內(nèi)承壓部件率先進(jìn)行收縮，而爐膛外各聯(lián)箱與穿墻管只能靠自由散熱來降溫，導(dǎo)致了爐膛內(nèi)外金屬管材收縮不均勻。以垂直管水冷壁出口集箱為例：一般長度在13000mm 到20000mm在400℃工作溫度時膨脹200到300mm，這樣在冷卻時就要產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力。

鍋爐快速冷卻引起的危害：

1、爐膛上部垂直管水冷壁與爐膛外部垂直管水冷壁之間因應(yīng)力過大造成膛外部垂直管水冷壁與鰭片之間撕開。

2、爐膛上部屏過、高過與它們上部穿墻管收縮應(yīng)力將穿墻管部位切向壓彎甚至切斷。

3、上部穿墻管與各個聯(lián)箱之間收縮應(yīng)力導(dǎo)致焊口開焊。

4、各個穿墻管在穿墻部位變形，機(jī)械強(qiáng)度下降，承受應(yīng)力能力降低。

5、由于鍋爐是全懸吊結(jié)構(gòu)，由穿墻管通過焊接與上部聯(lián)箱連接，承受全爐膛重量，由于各個穿墻管在穿墻部位變形導(dǎo)致鍋爐安全系數(shù)下降。

6、正常運(yùn)行時，各個變形、彎曲、開焊部位易泄漏，導(dǎo)致機(jī)組被迫停運(yùn)，機(jī)組非停。

對于以上危害主要是鍋爐降溫過程中各承壓部件降溫不同導(dǎo)致產(chǎn)生收縮不均勻造成應(yīng)力產(chǎn)生最終將以上金屬部位拉傷，對此設(shè)計新型鍋爐頂部密封大罩防止?fàn)t膛內(nèi)外溫差過大損傷承壓部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩。

新型大罩可以對使?fàn)t膛內(nèi)外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產(chǎn)生應(yīng)力以及拉傷，將停爐冷卻時間縮短，具有搶修時間短、改造費(fèi)用低、安全系數(shù)高，治理效果顯著；并且在爐頂大罩內(nèi)工作條件得到改善。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩，包括人孔門、軸流風(fēng)機(jī)和頂部大罩，所述人孔門通過頂部大罩側(cè)邊構(gòu)架與頂部大罩連接，軸流風(fēng)機(jī)通過頂部大罩頂部構(gòu)架與頂部大罩連接，所述頂部大罩從內(nèi)設(shè)置熱電偶溫度計、膨脹指示計，爐膛外水冷壁從頂部下到4米四周加裝膨脹指示器。將鍋爐頂部密封大罩兩側(cè)各開啟5個人孔門，人孔門設(shè)計為絕熱性能強(qiáng)開關(guān)操作靈活的圓孔門直徑0.6米開啟方便，操作開關(guān)是板把可以受熱后繼續(xù)加緊，保證不漏風(fēng)，門板內(nèi)部加裝保溫裝置，在環(huán)境溫度50℃時門板外部不超過25℃。

在鍋爐密封大罩頂部設(shè)計從前向后兩排每排5個通風(fēng)口直徑0.8米，通風(fēng)口內(nèi)設(shè)計手動擋板，通風(fēng)口與大罩頂部內(nèi)外焊接，擋板上方安裝軸流風(fēng)機(jī)，功率 2KW。由于鍋爐頂部溫度較高，電機(jī)要求絕緣等級F級。

在鍋爐大罩內(nèi)每隔5米設(shè)計一個熱電偶溫度測點(diǎn)，共計15個，將溫度引到鍋爐DCS畫面上，以便在降溫過程中監(jiān)視冷卻是否均勻。

在頂部大罩水冷壁四周聯(lián)箱兩端加裝膨脹指示器與爐膛水冷壁從頂部下到 4米四周加裝膨脹指示器檢查收縮是否正常。

為方便新加裝人孔、通風(fēng)口擋板便于操作裝設(shè)步梯。

對比與現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型有益效果在于：

1、使?fàn)t膛內(nèi)外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產(chǎn)生應(yīng)力以及拉傷。

2、將停爐后冷卻時間縮短，使搶修時間縮短。

3、改造費(fèi)用低、安全系數(shù)高。

4、在爐頂大罩通風(fēng)使內(nèi)部工作環(huán)境條件得到改善，封閉狹小空間作業(yè)可燃?xì)怏w得到控制，氧氣充足，焊接產(chǎn)生的有害氣體能夠迅速排出保證了工作人員身體健康。

5、爐膛內(nèi)、外受熱膨脹遇冷收縮得到有效監(jiān)控。

6、頂部大罩內(nèi)溫度得到全方位監(jiān)視，使啟、停爐聯(lián)箱熱強(qiáng)度得到監(jiān)視。

7、頂部大罩側(cè)邊開啟人孔門便于檢修人員進(jìn)入大罩內(nèi)進(jìn)行檢修工作。

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本實(shí)用新型附圖1的上半部分大罩放大圖。

附圖3是人孔門與軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是人孔門門卡結(jié)構(gòu)圖。

附圖5是門卡的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是膨脹指示器指示盤示意圖。

附圖中所示標(biāo)號：(1)人孔門、(2)軸流風(fēng)機(jī)、(3)熱電偶溫度計、(4)膨脹指示計、(5)裝膨脹指示器、(6)風(fēng)筒、(7)手動擋板、(8)外鋼絲繩旋轉(zhuǎn)拉引擋板門、(9)板把、(10)信號線、(11)DCS、(12)第一三相指示盤、(13) 第二三相指示盤、(14)步梯、(15)頂部大罩頂部構(gòu)架、(16)頂部大罩側(cè)邊構(gòu)架、(17)門板、(18)門卡、(19)可旋轉(zhuǎn)門軸、(20)頂部大罩、(21)螺栓。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩，包括人孔門(1)、軸流風(fēng)機(jī)(2)和頂部大罩(20)，所述人孔門(1)通過頂部大罩側(cè)邊構(gòu)架(16) 與頂部大罩(20)連接，軸流風(fēng)機(jī)(2)通過頂部大罩頂部構(gòu)架(15)頂部大罩 (20)連接并且相通，當(dāng)人孔門(1)開啟后在軸流風(fēng)機(jī)(2)轉(zhuǎn)動時將頂部大罩外室溫的空氣抽到大罩內(nèi)進(jìn)行換熱，高溫的頂部大罩(20)內(nèi)空氣通過軸流風(fēng)機(jī) (2)排出經(jīng)廠房頂部通風(fēng)器排到廠房外。所述頂部大罩從內(nèi)設(shè)置熱電偶溫度計 (3)、膨脹指示計(4)，爐膛外水冷壁從頂部下到4米四周加裝膨脹指示器(5) 監(jiān)視收縮是否正常。

所述軸流風(fēng)機(jī)(2)與向下通過風(fēng)筒(6)螺栓(21)連接至頂部大罩的上方，所述風(fēng)筒(6)設(shè)置手動擋板(7)，風(fēng)筒(6)底部設(shè)置外鋼絲繩旋轉(zhuǎn)拉引擋板門 (8)擋板門板設(shè)計為繞軸旋轉(zhuǎn)附帶保溫密封擋板門板(17)?？梢哉{(diào)整通風(fēng)量，在正常運(yùn)行期間保證大罩內(nèi)溫度，減少散熱損失。

所述人孔門(1)上設(shè)置包括操作開關(guān)是板把(9)，通過可旋轉(zhuǎn)門軸(19) 保證開關(guān)良好，密封性強(qiáng)，減少散熱損失，門卡(18)受熱后繼續(xù)加緊以減少散熱損失。

設(shè)置熱電偶溫度計(3)將測量后轉(zhuǎn)變的4～20VDC通過信號線(10)引到工程師站在集控室DCS(11)顯示。在集控室監(jiān)視通風(fēng)后大罩內(nèi)整體溫降均勻，如果溫降不均勻通過調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行方位及開關(guān)人孔門調(diào)整。

所述膨脹指示計(4)指示設(shè)置為X、Y、Z第一三相指示盤(12)。檢查冷卻過程大罩內(nèi)各個承壓管道前后左右收縮是否均勻正常，有無阻礙收縮條件。

所述膨脹指示器(5)指示設(shè)置為X、Y、Z第二三相指示盤(13)。檢查冷卻過程水冷壁收縮是否正常并于大罩內(nèi)各個承壓管道收縮是否同步，防止產(chǎn)生應(yīng)力拉傷。

所述擋板門(7)人孔門(1)裝設(shè)步梯(14)，便于操作各個手動擋板與人孔門，記錄膨脹指示器指示。

實(shí)施例：

直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩，包括人孔門(1)、軸流風(fēng)機(jī)(2)和頂部大罩(20)，所述人孔門(1)通過頂部大罩側(cè)邊構(gòu)架(16) 與頂部大罩(20)連接，軸流風(fēng)機(jī)(2)通過頂部大罩頂部構(gòu)架(15)與頂部大罩(20)連接并且相通，當(dāng)人孔門(1)開啟后在軸流風(fēng)機(jī)(2)轉(zhuǎn)動時將頂部大罩外室溫的空氣抽到大罩內(nèi)進(jìn)行換熱，高溫的頂部大罩(20)內(nèi)空氣通過軸流風(fēng)機(jī)(2)排出經(jīng)廠房頂部通風(fēng)器排到廠房外。這樣連續(xù)不斷的強(qiáng)制空氣流動使大罩內(nèi)各個聯(lián)箱及穿墻管加快換熱，使金屬溫度下降，管材開始收縮，通過設(shè)置熱電偶溫度計(3)傳送到信號線(10)與工程師站的集控室DCS(11)連接，并顯示。在集控室監(jiān)視通風(fēng)后大罩內(nèi)整體溫降均勻，與就地膨脹指示計(4)指示設(shè)置為X、Y、Z第一三相指示盤(12)指示相互對照。檢查冷卻過程大罩內(nèi)各個承壓管道前后左右收縮是否均勻正常，有無阻礙收縮條件。如果溫降不均勻通過調(diào)整軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行方位及開關(guān)人孔門調(diào)整大罩內(nèi)溫度分布。與所述膨脹指示器 (5)指示設(shè)置為X、Y、Z第二三相指示盤(13)指示對比。檢查冷卻過程水冷壁收縮是否正常并于大罩內(nèi)各個承壓管道收縮是否同步，防止產(chǎn)生應(yīng)力拉傷。在檢修時保證內(nèi)部含氧量正常，工作環(huán)境溫度在允許范圍內(nèi)。所述軸流風(fēng)機(jī)(2) 通過風(fēng)筒(6)用螺栓(21)連接至頂部大罩的上方，便于拆裝，所述風(fēng)筒(6) 設(shè)置手動擋板(7)可以調(diào)整通風(fēng)量，風(fēng)筒(6)底部設(shè)置外鋼絲繩旋轉(zhuǎn)拉引擋板門(8)擋板門板設(shè)計為繞軸旋轉(zhuǎn)附帶保溫密封擋板門板(17)，在正常運(yùn)行期間保證大罩內(nèi)溫度，減少散熱損失。所述人孔門(1)上設(shè)置板把(9)，所述板把 (9)是操作開關(guān)，通過可旋轉(zhuǎn)門軸(19)保證開關(guān)良好，密封性強(qiáng)，減少散熱損失，門卡(18)受熱后繼續(xù)加緊以降低散熱損失，減少熱污染。

本實(shí)施例的有益效果在于：直流鍋爐外部承壓管道冷卻過程中防止拉傷的新型大罩使?fàn)t膛內(nèi)外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產(chǎn)生應(yīng)力以及拉傷。將停爐后冷卻時間縮短，使搶修時間縮短。改造費(fèi)用低、安全系數(shù)高。在爐頂大罩通風(fēng)使內(nèi)部工作環(huán)境條件得到改善，封閉狹小空間作業(yè)可燃?xì)怏w得到控制，氧氣充足，焊接產(chǎn)生的有害氣體能夠迅速排出保證了工作人員身體健康。爐膛內(nèi)、外受熱膨脹遇冷收縮得到有效監(jiān)控。頂部大罩內(nèi)溫度得到全方位監(jiān)視，使啟、停爐聯(lián)箱熱強(qiáng)度得到監(jiān)視。頂部大罩側(cè)邊開啟人孔門便于檢修人員進(jìn)入大罩內(nèi)進(jìn)行檢修工作。