一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构的制作方法

本发明属于防超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁鳍片管因热应力造成拉裂问题，涉及一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构。

背景技术：

1、超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁属蒸发受热面，其作用在于主要吸收炉膛中高温火焰和烟气的辐射热量。锅炉超（超）临界参数运行时，工质在其管内实现由饱和水状态向干饱和蒸汽的直接转变。鳍片管膜式水冷壁的采用提高了锅炉的结构强度和气密性，有利于维持锅炉的炉膛负压安全运行。

2、超（超）临界参数w火焰锅炉的采用的内螺纹垂直管低质量流速技术，有利于消除水冷壁管间的流量偏差和温度偏差。

3、在新型能源结构构建和电力系统中新能源发电装置比例日益提升的背景下，传统燃煤发电机组运行时面临的调峰深度加大和煤质劣化问题，使前述超（超）临界参数w火焰锅炉鳍片管膜式水冷壁及内螺纹垂直管低质量流速技术所具有的优势被削弱。

4、调峰深度加大、调峰频率增加加之燃煤品质下降，超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁由于管间热偏差，不合理的管屏垂直悬吊和邻墙铰接结构以及管间鳍片共同成为水冷壁管膨胀的约束，应力超限导致的水冷壁管拉裂问题日显突出。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，以解决超（超）临界参数w火焰锅炉运行中存在的安全性问题。

2、本发明采取的技术方案为：一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，包括横列弹性垂直悬吊件和刚性垂直悬吊件，横列弹性垂直悬吊件在锅炉每角设置9个，四个角共设置36个，按联络管系长度方向间隔布置，每个横列弹性垂直悬吊件两端分别固定连接在位于炉膛外的下水冷壁出口水平集箱管系及水冷壁入口水平集箱管系至竖直混合集箱管系之间的联络管系和锅炉中部大板梁上，刚性垂直悬吊件在锅炉左右两侧墙外中心位置各设置1个，每个刚性垂直悬吊件两端分别固定连接在位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系顶部和锅炉中部大板梁上，刚性悬吊件确定联络管系热膨胀死点。

3、进一步地，上述一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构还包括锅炉炉膛外相邻两面墙角安装的铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置，其销轴与夹板套筒间的间隙为1mm。

4、进一步地，上述铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置在锅炉四个角均设置有沿其高度方向设置有多个。

5、进一步地，上述横列弹性垂直悬吊件的弹性位移系数为1.4。

6、进一步地，上述横列弹性垂直悬吊件采用恒力弹簧支吊架，包括耳板、上吊夹、上吊杆、恒力弹簧支吊架本体、松紧螺母、下吊杆、下吊夹和支撑网架，耳板上端固定连接在锅炉中部大板梁上，下端铰接在上吊夹上端，上吊夹下端固定连接在上吊杆上端，上吊杆下端固定连接在恒力弹簧支吊架本体的固定框架顶部，恒力弹簧支吊架本体下部的回转框架自由端铰接有松紧螺母，松紧螺母下端连接到下吊杆上端，下吊杆下端固定连接在下吊夹上端，下吊夹下端铰接在支撑网架上端中部，支撑网架用于悬挂联络管系的管道。

7、进一步地，上述上吊夹和下吊夹均为u型结构，两侧壁从上到下包括依次对接的平行竖直段和八字形的倾斜段，平行直线段设置有连接耳板的铰接孔，八字形的倾斜段下端固定连接连接头，连接头设置有竖向的螺纹孔。

8、进一步地，上述支撑网架包括连接板、竖直钢板条和水平钢板条，竖直钢板条采用多根，顶端均间隔固定连接在连接板上，相邻两根竖直钢板条夹击一个竖列的管道，水平钢板条采用多根，均与每根竖直钢板条固定连接，每根水平钢板条抵靠在每排水平的管道底部。

9、进一步地，上述每根水平钢板条抵靠管道处设置弧形面，弧形面直径与管道外柱面直径相同。

10、进一步地，上述刚性垂直悬吊件包括刚性吊杆、与其上端固定连接的悬吊夹和与其下端固定连接的连接座，悬吊夹铰接在锅炉中部大板梁，连接座固定连接在下水冷壁竖直混合集箱管系顶部。

11、本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明位于炉膛外的下水冷壁出口水平集箱管系及水冷壁入口水平集箱管系至竖直混合集箱管系之间的联络管系与锅炉中部大板梁之间的特定位移系数的柔性垂直悬吊及用以确定联络管系热膨胀死点的位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系顶部与和锅炉中部大板梁之间的刚性垂直悬吊相结合的结构，有效提升了炉膛内水冷壁管向下的膨胀自由，降低了鳍片及水冷壁管的应力水平，降低水冷壁被拉裂的风险；邻墙角部安装铰接销轴与夹板套筒小间隙配合，间隙的存在保证了一定程度的膨胀自由，小的间隙取值限制了水冷壁邻墙角接位置的旷动位移，降低了过大位移传递于邻墙的应力；水冷壁柔性与刚性结合的垂直悬吊与邻墙角部间隙铰接组合结构的采用进一步有效降低了水冷壁管拉裂的风险。

技术特征：

1.一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：包括横列弹性垂直悬吊件（1）和刚性垂直悬吊件（7），横列弹性垂直悬吊件（1）在锅炉每角设置9个，共设置36个，联络管系（5）长度方向间隔布置，每个横列弹性垂直悬吊件（1）两端分别固定连接在位于炉膛（9）外的下水冷壁出口水平集箱管系（2）及水冷壁入口水平集箱管系（3）至竖直混合集箱管系（4）之间的联络管系（5）和锅炉中部大板梁（6）上，刚性垂直悬吊件（7）在锅炉左右两侧墙外中心位置各设置1个，每个刚性垂直悬吊件（7）两端分别固定连接在位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系（4）顶部和锅炉中部大板梁（6）上。

2.根据权利要求1所述的 一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：还包括锅炉炉膛外相邻两面墙角安装的铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置（8），其销轴（801）与夹板套筒（802）间的间隙为1mm。

3.根据权利要求2所述的 一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置（8）在锅炉四个角均设置有沿其高度方向设置有多个。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：横列弹性垂直悬吊件（1）的弹性位移系数为1.4。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：横列弹性垂直悬吊件（1）采用恒力弹簧支吊架，包括耳板（101）、上吊夹（102）、上吊杆（104）、恒力弹簧支吊架本体（106）、松紧螺母（107）、下吊杆（108）、下吊夹（109）和支撑网架（110），耳板（101）上端固定连接在锅炉中部大板梁（6）上，下端铰接在上吊夹（102）上端，上吊夹（102）下端固定连接在上吊杆（104）上端，上吊杆（104）下端固定连接在恒力弹簧支吊架本体（106）的固定框架（114）顶部，恒力弹簧支吊架本体（106）下部的回转框架（115）自由端铰接有松紧螺母（107），松紧螺母（107）下端连接到下吊杆（108）上端，下吊杆（108）下端固定连接在下吊夹（109）上端，下吊夹（109）下端铰接在支撑网架（110）上端中部，支撑网架（110）用于悬挂联络管系（5）的管道。

6.根据权利要求5所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：上吊夹（102）和下吊夹（107）均为u型结构，两侧壁从上到下包括依次对接的平行竖直段和八字形的倾斜段，平行直线段设置有连接耳板（101）的铰接孔，八字形的倾斜段下端固定连接连接头，连接头设置有竖向的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：支撑网架（110）包括连接板（111）、竖直钢板条（112）和水平钢板条（113），竖直钢板条（112）采用多根，顶端均间隔固定连接在连接板（111）上，相邻两根竖直钢板条（112）夹击一个竖列的管道，水平钢板条（113）采用多根，均与每根竖直钢板条（112）固定连接，每根水平钢板条（113）抵靠在每排水平的管道底部。

8.根据权利要求7所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：每根水平钢板条（113）抵靠管道处设置弧形面，弧形面直径与管道外柱面直径相同。

9.根据权利要求1-3任一所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：刚性垂直悬吊件（7）包括刚性吊杆、与其上端固定连接的悬吊夹和与其下端固定连接的连接座，悬吊夹铰接在锅炉中部大板梁（6），连接座固定连接在下水冷壁竖直混合集箱管系（4）顶部。

10.根据权利要求5所述的一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，其特征在于：还包括恒力弹簧支吊架的防尘结构，防尘结构包括防尘罩（10）和复合密封圈（12）以及喷气孔（15），在上吊杆（104）下方设置覆盖恒力弹簧支吊架本体的防尘罩（10），防尘罩10顶部通过套筒固定连接在上吊杆（104）上，防尘罩（10）采用柔软材料进行覆盖，拉杆孔（11）处设置复合密封圈（12），复合密封圈（12）包括钢圈（13）和弹性密封层（14），钢圈（13）靠近内侧设置的弹性密封层（14）厚度大于外侧的密封层厚度，钢圈卡入拉杆孔的卡槽内，固定框架（114）侧壁设置有倾斜的喷气孔（15），喷气孔（15）高度高于拉杆（117）位置。

技术总结本发明公开了一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，包括横列弹性垂直悬吊件和刚性垂直悬吊件，横列弹性垂直悬吊件在锅炉外设置9个，按联络管系长度方向间隔布置，每个横列弹性垂直悬吊件两端分别固定连接在联络管系和锅炉中部大板梁上，刚性垂直悬吊件在锅炉外两侧各设置1个，每个刚性垂直悬吊件两端分别固定连接在下水冷壁竖直混合集箱管系顶部与和锅炉中部大板梁上。本发明柔性与刚性的悬吊有效提升了炉膛内水冷壁管向下的膨胀自由，降低了鳍片及水冷壁管的应力水平，降低水冷壁被拉裂的风险。技术研发人员：王康,邓传记,商晓亮,方兴蕊,王玲洋,娄玉,邓泽宇,徐跃,王健超,汪宁,钟正杰,郭路军,刘放受保护的技术使用者：贵州金元茶园发电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15