專利名稱：復(fù)合式散熱壁板及其應(yīng)用的除渣水槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
復(fù)合式散熱壁板及其應(yīng)用的除渣水槽技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電站鍋爐濕式除渣系統(tǒng)的傳熱問題，特別是針對于大型電站鍋爐除渣水槽的強化冷卻需求，提供了 一種復(fù)合式散熱壁板及其相應(yīng)的除渣水槽。
背景技術(shù)：
[0002]鍋爐除渣系統(tǒng)是大型燃煤電站鍋爐的重要輔助系統(tǒng)之一。發(fā)展可靠性高、節(jié)電、節(jié)水、節(jié)省占地和環(huán)境友好的電站鍋爐除渣系統(tǒng)是大、中型機組的設(shè)計中迫切需要解決的問題。[0003]煤在鍋爐中燃燒會產(chǎn)生大量的渣，為了保證電站鍋爐的安全連續(xù)運行，必須及時將產(chǎn)生的爐渣從爐膛中排出，因此燃煤鍋爐都配備了專門的除渣裝置。除渣裝置至少應(yīng)具備兩個功能，其一是收集鍋爐爐膛中燃燒產(chǎn)生的高溫爐渣，其二是對收集的爐渣冷卻后從除渣裝置中排出。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，除渣裝置可以分為水冷的濕式除渣裝置和風(fēng)冷的干式除渣裝置。典型的水冷濕式除渣裝置主要由鍋爐底部的除渣水槽、撈渣機及沖渣及冷卻水系統(tǒng)組成。風(fēng)冷干式除渣機則由鍋爐底部的輸送帶及風(fēng)冷系統(tǒng)組成。兩種不同的除渣系統(tǒng)各有優(yōu)勢，同時也存在各自的缺陷。例如濕式除渣系統(tǒng)耗水量大等是亟需解決的問題，而干式除渣系統(tǒng)輸送裝置工作環(huán)境惡劣，其可靠性受到影響。[0004]濕式排渣是電廠燃煤鍋爐應(yīng)用多年的排渣技術(shù)。早期的電站鍋爐除渣主要采用水力沖渣系統(tǒng)，周邊一般都要設(shè)置儲灰渣場地，由于沖渣水不回收利用，耗能耗水量很大。自20世紀80年代起，電廠除渣系統(tǒng)主要采用渣漿泵濃縮機脫水倉等設(shè)備為主體的水力除渣技術(shù)，系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，能耗高，維護量大等是其主要問題。到了 90年代末期，隨著大型刮板撈渣機的推廣，上述問題得到了有效改善，但為了避免水資源浪費，電廠還要建造與之相配套的渣水處理設(shè)施。為了進一步降低濕式除渣系統(tǒng)的建造和運行成本，近年來無渣水處理設(shè)施的濕式除渣系統(tǒng)逐步發(fā)展起來，并在一些電廠得到了應(yīng)用，取得了很好的效果。[0005]理想的無渣水處理設(shè)施的濕式除渣裝置中，高溫爐渣落入渣槽后急冷，然后通過渣槽內(nèi)的刮板撈渣機輸送到渣倉。高溫爐渣的熱量主要通過水的汽化(直接進入爐膛)、渣槽壁板的散熱和撈出的渣帶走，由于汽化和撈出的渣孔隙中帶走的水損失通過補水管路補充，而補水量恰好能保持渣槽中的水位恒定(不產(chǎn)生溢流水損失),并使渣槽中的水溫平衡在允許的溫度范圍內(nèi)(一般不超過65°C)。[0006]考慮到電廠所用煤種變化而引起的排渣量增多，實際的無渣水處理設(shè)施的濕式除渣裝置中，還要在水槽內(nèi)設(shè)置循環(huán)冷卻器，由于采用了循環(huán)水的方式，即能夠在排渣超過設(shè)計負荷時，利用其中的內(nèi)循環(huán)水(無需渣水處理裝置)進行強化冷卻，又可以避免額外的溢流水損失。但是，在水槽內(nèi)安裝循環(huán)冷卻器比較復(fù)雜，同時傳熱面也可能會被爐渣污染而導(dǎo)致傳熱能力下降。實用新型內(nèi)容[0007]本實用新型的目的是提出一種兼有內(nèi)外水循環(huán)方式的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板，將除渣水槽的側(cè)壁的平板結(jié)構(gòu)改成具有上下聯(lián)箱和外散熱管排的結(jié)構(gòu)，旨在提高除渣水槽側(cè)壁的散熱能力，簡化水槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時避免使用內(nèi)循環(huán)冷卻器時的傳熱面污染后傳熱能力下降的問題。[0008]本實用新型所述的復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，包括散熱管板、上聯(lián)箱、下聯(lián)箱、外散熱管排以及上、下聯(lián)箱上的連接法蘭，所述散熱管板是由散熱管和條狀散熱板組成的管板相間結(jié)構(gòu)，并且其中的散熱管連通所述上、下聯(lián)箱；所述外散熱管排由連通所述上下聯(lián)箱的若干根散熱管構(gòu)成。[0009]優(yōu)選地，所述連接法蘭用于通過管道連通外部的循環(huán)水管路。[0010]優(yōu)選地，所述上聯(lián)箱或下聯(lián)箱為圓形或矩形截面的封閉筒體或箱體。[0011]優(yōu)選地，所述散熱管板或所述外散熱管排中的散熱管為圓形、矩形或異形截面的管材。[0012]優(yōu)選地，構(gòu)成所述外散熱管排的若干根散熱管為彎管。[0013]本實用新型還提供了一種除渣水槽，其特征在于，所述除渣水槽的側(cè)壁為以上所述的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板。進一步優(yōu)選地，所述散熱管板中的散熱管立式布置。[0014]本實用新型提出的復(fù)合式散熱壁板的傳熱過程為:除渣水槽中的被爐渣加熱的水與散熱管板的內(nèi)壁面進行對流換熱，其中的部分熱量通過散熱管板直接傳導(dǎo)到隔板的外偵牝以對流傳熱和的輻射傳熱方式傳遞到周圍的環(huán)境中；另外一部分熱量則傳導(dǎo)到散熱管板上的管內(nèi)側(cè)，被管內(nèi)的循環(huán)水?dāng)y帶到外散熱管排，再通過外散熱管排的外壁面以對流傳熱和的輻射傳熱方式傳遞到周圍的環(huán)境中。[0015]與普通的除渣水槽壁板相比，根據(jù)本項實用新型提出的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板在工作時會由于散熱管板上管內(nèi)的水與外循環(huán)管中的水溫不同，形成散熱管板一上聯(lián)箱一外散熱管排一下聯(lián)箱一散熱管板之間的水自然循環(huán)，從而使采用了所述復(fù)合式散熱壁板的除渣水槽向環(huán)境散熱的能力得到強化；當(dāng)外部循環(huán)管路工作時，水循環(huán)是由外部循環(huán)管路中的壓差驅(qū)動，使散熱管隔板上管內(nèi)的水流動速度遠超過自然循環(huán)的流動速度，使除渣水槽側(cè)壁的散熱能力得到進一步強化。[0016]本項實用新型提出的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板兼具普通壁板和除渣水槽內(nèi)置循環(huán)水冷卻器的功能，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，由于散熱管板上的散熱管采用了立式布置，避免了因水槽中的渣在壁板換熱面上的沉積所造成傳熱能力下降問題。


[0017]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明:[0018]圖1是本實用新型實施例的復(fù)合式散熱壁板內(nèi)壁面的視圖；[0019]圖2是本實用新型實施例的復(fù)合式散熱壁板側(cè)視及內(nèi)部水循環(huán)視圖；[0020]圖3是本實用新型實施例的復(fù)合式散熱壁板外壁面的視圖。
具體實施方式
[0021]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，并使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實施例及實施例附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。[0022]圖1至3分別示出了本實用新型實施例的復(fù)合式散熱壁板的內(nèi)壁面、側(cè)面和外壁面。如圖所示，本實用新型所述的復(fù)合式散熱壁板包括上聯(lián)箱1、散熱管板2、外散熱管排3、下聯(lián)箱4以及上、下聯(lián)箱上的連接法蘭5。所述的上聯(lián)箱I和下聯(lián)箱4是兩端封閉的筒體；散熱管板2是用作為散熱管的鋼管和作為散熱板的條形鋼板焊接成的管板相間的結(jié)構(gòu)，其中鋼管在管板兩端露頭的長度應(yīng)等于上下聯(lián)箱的壁厚以便與上下聯(lián)箱連接；上、下聯(lián)箱的長度相同，中心軸線平行布置，在上聯(lián)箱I的下側(cè)和下聯(lián)箱4的上側(cè)的對應(yīng)位置上按照散熱管板2上的鋼管的外徑、間距及數(shù)量開設(shè)安裝孔；以上聯(lián)箱I和下聯(lián)箱4中心軸線之間的垂直連線為基準線，分別對上、下聯(lián)箱在以其中心軸線為軸相對于基準線偏離一定角度的位置(例如45度)上開設(shè)一排等距開孔作為外散熱管排3安裝孔；根據(jù)上述上、下聯(lián)箱的垂直距離和開孔的方向、孔間距、孔尺寸及數(shù)量，預(yù)制等量的彎管作為外散熱管排3 ;在為外散熱管排開孔的一側(cè)靠近上、下聯(lián)箱的兩端的水平位置上各開一個法蘭預(yù)留孔，用來安裝連接法蘭5。裝配時，先將散熱管板2與上聯(lián)箱I和下聯(lián)箱4插在一起，然后將外散熱管排3插入上、下兩個聯(lián)箱預(yù)留的安裝孔中并調(diào)整位置，接下來將散熱管板2、上聯(lián)箱1、下聯(lián)箱4及外散熱管排3焊接在一起，最后將備好連接管的連接法蘭5焊接到上、下聯(lián)箱的預(yù)留孔上。各部件的連接關(guān)系見圖2，外散熱管和法蘭一側(cè)的相對位置關(guān)系見圖3。上、下聯(lián)箱和外散熱管排之間形成內(nèi)部水循環(huán)通道，而上、下聯(lián)箱分別安裝連接法蘭，從而通過管道與外部的水循環(huán)管路相通，構(gòu)成外循環(huán)系統(tǒng)。[0023]本實用新型提出的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板的傳熱過程為:除渣水槽中的被爐渣加熱的水與散熱管板2的內(nèi)壁面進行對流換熱，其中的部分熱量通過散熱管板2直接傳導(dǎo)到管板的外側(cè)，以對流傳熱和的輻射傳熱方式傳遞到周圍的環(huán)境中；另外一部分熱量則傳導(dǎo)到散熱管板2上的管內(nèi)，被管內(nèi)的循環(huán)水通過上聯(lián)箱I攜帶到外散熱管排3，再通過外散熱管排3的外壁面以對流傳熱和的輻射傳熱方式傳遞到周圍的環(huán)境中。當(dāng)與連接法蘭5連接的外循環(huán)水管路系統(tǒng)不工作時，水循環(huán)形成的機理是:由于散熱管板2上管內(nèi)的水與外散熱管排3中的水溫不同，形成了散熱管板2—上聯(lián)箱I一外散熱管排3—下聯(lián)箱4一散熱管板2之間的水自然循環(huán) ，見圖2，從而使采用所述的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板構(gòu)成的除渣水槽向環(huán)境散熱的能力得到強化；當(dāng)外部循環(huán)管路工作時，水循環(huán)由外部循環(huán)管路中的壓差驅(qū)動，使散熱管板2上管內(nèi)的水流動速度遠超過自然循環(huán)的流動速度，使除渣水槽的散熱能力進一步得到強化。[0024]本實用新型的工作原理在于:依據(jù)傳熱理論，熱水通過除渣水槽的壁面向環(huán)境散熱的熱流量Φ可用以下公式計算
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，包括散熱管板、上聯(lián)箱、下聯(lián)箱、外散熱管排以及上、下聯(lián)箱上的連接法蘭，所述散熱管板是由散熱管和條狀散熱板組成的管板相間結(jié)構(gòu)，并且其中的散熱管連通所述上、下聯(lián)箱；所述外散熱管排由連通所述上下聯(lián)箱的若干根散熱管構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，所述連接法蘭用于通過管道連通外部的循環(huán)水管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，所述上聯(lián)箱或下聯(lián)箱為圓形或矩形截面的封閉筒體或箱體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，所述散熱管板或所述外散熱管排中的散熱管為圓形、矩形截面的管材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式散熱壁板，其特征在于，構(gòu)成所述外散熱管排的若干根散熱管為彎管。
6.一種除渣水槽，其特征在于，所述除渣水槽的側(cè)壁為以上權(quán)利要求中任意一項所述的復(fù)合式散熱壁板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的除渣水槽，其特征在于，所述復(fù)合式散熱壁板的散熱管板中的散熱管立式布置。
專利摘要本實用新型提供了一種兼有內(nèi)外水循環(huán)方式的除渣水槽復(fù)合式散熱壁板，包括散熱管板、上聯(lián)箱、下聯(lián)箱、外散熱管排以及上、下聯(lián)箱上的連接法蘭，所述散熱管板是由散熱管和條狀散熱板組成的管板相間結(jié)構(gòu)，并且其中的散熱管連通所述上、下聯(lián)箱；所述外散熱管排由連通所述上下聯(lián)箱的若干根散熱管構(gòu)成。本實用新型還提供了應(yīng)用該壁板的除渣水槽。本實用新型強化了除渣水槽向環(huán)境散熱的能力，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、避免沉積的優(yōu)點。
文檔編號F23J1/00GK203052684SQ20122059666
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者范仁東, 張蓮鶯, 周偉朵, 李曄 申請人:江蘇省電力設(shè)計院