专利名称：链式锅炉升降可调炉拱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种链式锅炉热反射调整装置。
链式锅炉应用十分普遍。这类锅炉在运行中由于煤质差或汽负荷较大时，时常造成蒸汽压力下跌，蒸汽参数达不到生产工艺要求，影响了正常生产和正常生活。在这种情况下，只得加足鼓风量烧正压，以提高锅炉出力。这种运行方式对锅炉设备造成很大损害，缩短锅炉使用寿命。同时也因进煤速度加快，缩短了煤的燃烧时间，造成煤渣烧不尽，炉效降低。
通常解决办法是在炉膛中增设中炉拱，借助拱的热反射提高煤层燃烧温度，强化燃烧。但这种炉拱高度固定不能调节。如果拱体设置过高，则产生热反射过弱，对促进煤层燃烧不甚明显，若拱体设置过低，则热反射过强，过高的炉膛温度使炉拱本身寿命缩短，易发生塌拱事故。拱体过低拱脚挂焦易同燃煤生成焦隔阻挡煤层运动，疏通十分困难。
本实用新型提出了另一种能使拱体升降的调节炉拱，是为了解决固定炉拱不能调节的弊病，以实现拱体对燃煤层热反射的有效调节，以减低煤渣残碳，提高炉效。
这种可调炉拱由耐火拱体、吊管、动力装置组成。其特征在于拱体1吊挂在炉膛中，炉拱中心装设了一只由主梁18、连通管23组成的骨架。吊管25从密封套管36穿过锅筒35，锅筒顶设有动力装置10。耐火拱壳21由一种环形中空耐火体拼装而成。拱中主梁18.连通管23内通水冷却，拱壳21与骨架之间填有保温层24。密封套管36与锅筒之间的密封装置，由密封填料仓26、密封填料28、压盘27、固定法兰29、密封垫片30、法兰盘31组成。(双锅筒横置锅炉，吊管2.3从顶棚管管子中间伸向炉顶)。这种升降调节炉拱，可根据煤质优劣程度和汽负荷大小，在设定范围内无级调节拱高，拱体高度的变化也就使拱体的热反射发生变化，从而使煤层的燃烧烈度从原来依靠单一的风量调节变成风量调节和热反射调节相结合的复合调节，拓宽了煤层燃烧的调节控制范围，从而提高了锅炉对汽负荷波动的应变能力。
这种新型炉拱对煤层的助燃作用十分明显，对降低煤渣残碳，提高炉效有明显效果，还能与风量调节、煤量调节、水量调节一起参与锅炉的自动化调节。调节炉拱热反射程度比调节风量来提高炉膛温度反应更为灵敏。这套炉拱使用安全可靠，操作方便，具有较灵活的调节性能。
图1为升降调节炉拱原理图(主视图)图2为升降调节炉拱原理图(左视图)图3为拱体主剖视图图4为拱体左剖视图图5为拱体俯视图图6为锅筒密封套管结构图图7为炉拱冷却水系统图图8为炉拱升降电气控制图本实用新型工作原理从
图1.2所示，拱体1设在炉膛中部，悬挂在锅筒下或顶棚管下，拱体中部对称装设了二支吊管(即冷却水管2.3)，套管5.6从锅筒4下方通向炉顶，吊管2.3从套管中通过，炉顶设有支架11，上面装有链式电动葫芦10，作为拱体1升降的动力装置。炉拱升降也可用手动装置及其他动力装置。进出水软管8.9安装于吊管头部，在炉拱升降过程中有较大的自由度。12为水冷壁集箱、13为水冷壁管、14为燃煤层、15为炉排、16为后拱、17为前拱。当拱体位置降低，对煤层热反射加强，燃烧烈度提高。当拱体升高时，如虚线(1)所示拱位，对煤层热反射减弱，燃烧烈度减低。操纵电动葫芦，能使拱体1在限定范围内任意升降。
图3——5为拱体结构图，图中18为拱架主梁，用抗腐蚀耐热无缝钢管制造，二主梁之间焊有5－10支连通管23，主梁18头部用闷头封焊。主梁中部朝上方向焊接了二支升降管19.20，拱骨架通水冷却，保证炉拱在炽热炉膛高温中有可靠的荷重强度。拱管外粘包硅酸铝或硅酸镁保温棉瓦，并按拱壳21内部形状填塞硅酸铝纤维棉，将拱壳内空间填满，24为以上材料构成的保温层。耐火拱壳21按炉膛宽度不同可分为二节或多节。拱壳21采用高铝耐火材料压制或用碳硅、碳镁耐热度高的材料制造，后者荷重软化温度在1700℃左右，比高铝耐火拱壳具有更高的耐火性能。
本实用新型又一特征是将拱壳21加工成环形，这种环形薄壳结构降低了大块整体耐火拱砖在加热过程中内外层之间产生了较大的温差梯度，克服了温差造成的内部应力。环形拱体不论在纵向还是环向胀缩时，使构件的三维空间都有较大的胀缩自由度。拱壳内填塞的保温棉24，在拱体产生胀缩时能任意压缩，对拱体收缩不会造成反作用力。由于保温层24的隔热作用，使通水冷却的钢管骨架有可靠的高温荷重强度。在内外温差约达1200℃恶劣环境中炉拱能安全可靠长期工作。
图6为锅筒密封套管结构图，在炉拱吊管25锅筒对应位置，用气割切出四只孔，上下二孔中心在同一垂线上，前后孔中心距与炉拱吊管之间中心距相同。26为下填料仓，膨胀石墨密封填料28，填装于填料仓26中，套管36装于填料仓中心孔中，通过压盘27，紧固螺栓37将填料28压缩，使炉水密封在锅筒内。锅筒上部，固定法兰盘29与法兰盘31之间装有密封垫片30，借助螺栓38紧固力压紧垫片30，使锅筒与外界密封，套管36与压盘31用焊接方法连接。这样套管36与锅筒35构成了四个密封点。拆开四个密封点，套管36能从锅筒内抽出，便于锅炉检修时锅筒内能够进人工作。同时也消除了加热过程中锅筒环向胀缩与套管纵向胀缩差异而产生的热胀附加应力。
32为烟气密封填料仓，34为石墨填料，借助压盘33，螺栓39将填料34压挤于吊管25与填料仓32之间。
图7为炉拱冷却水系统图，冷却水用软水经软水泵54加压后再经出水阀53、逆止阀52、吊管57进入炉拱骨架56内，吸热后经回水管50排入软水池(箱)49，55为软水供水管。当软水泵停止供水时利用其接触器辅助常闭触头，启动冷却水泵44或45，这时水源取自软水箱49，冷却水经水管48、隔离阀46－47、水泵44.45、逆止阀42.43、出水隔离阀40.41，再经吊管57进入拱骨架56内，吸热后也从排水管50回流至软水池49。
一台冷却水泵作为自动泵，另一台水泵作为手动备用。水泵并联用逆止阀42.43和52自锁，避免一台泵启动时水流从另一台泵回流。二台水泵之间自动与备用以控制开关切换。若自动泵无冷却水供出，电接点压力表51经延时继电器延时后发出报警信号，操作人员立即启动备用泵，以确保炉拱冷却水畅通。
图8为炉拱升降电气操作原理图，电源从相线70另线61供入，按下上升按钮68，接触器线圈60得电，电机正转，指示灯62亮，炉拱上升。当拱体上升到上限位置时，上限行程开关69切断电源，电机停转，指示灯62灭。
按下下降按钮64，下降接触器线圈63得电，电机反转，指示灯67亮，拱体下降。当拱体下降至下限位置时，下限行程开关65切断电源，电机停转，指示灯67灭。59.66分别为接触器60.63的常闭触头，用于相互闭锁。
炉拱升降操作采用点动控制，按上升或下降按钮，炉拱运动，放开即停。除行程开关外，上下限还设置了机械限位装置，防止炉拱无限上升或下降酿成事故。
实施要点本实用新型适用锅炉装修单位和有相应技术能力用户实施。须改变锅筒烟管布置及内部结构的有些锅炉，适合于制造厂和检修单位实施。实施中必须注意以下要点
1.有些纵置锅筒锅炉须对原设计稍加修改，顶部人孔略向前移，安全阀管子略向后移，给安装中炉拱留出一个合适位置。锅筒中部满布烟火管的锅炉，须重新布置烟火管，给套管36让出一个位置。
2.在锅筒上开孔时，须在锅筒安装就位状态下放样划线。上下二孔中心必须在同一垂线上，割口须进行加工，焊口按焊接工艺要求开坡口、选用焊接材料。装配时先将固定法兰29组装，插入套管36，装下填料仓26，分别点焊29.26，使套管36能上下和圆周自由活动。装入石墨填料28，压盘27，并将螺栓37紧固，保证套管36处于中心位置。再将套管36与法兰盘31环向焊缝，接着焊固定法兰29与锅筒35焊缝及填料仓26与锅筒35焊缝。插入吊管25，装上烟气密封填料仓32，填料34，压盘33，将螺栓39紧固，使吊管25处在中心位置。再焊填料仓32与法兰盘31环向角焊缝。冷却后拆卸所有零件，将垫片30，填料28装满压紧，并按顺序将拆卸另件装上。
3.拱骨架预制好后从炉前放入，吊管25从套管36中伸进炉膛，二支吊管分别对准拱骨架三通孔，吊管25，套管36环缝中用斜竹片调均契紧，再装满填料34，紧固螺栓39将压盘压紧，待二支吊管中心定位后，再焊接骨架二只三通焊缝。
4.在炉排上将炉拱垫高到低限位置，炉顶吊管上焊接吊架横梁7时，要安装机械下限定位装置。当动力装置失灵时，炉拱能搁在机械限位装置上。同理也要安装上限机械限位装置，在接触器不能释放危急情况下，上限机械限位能阻挡炉拱上升，电动葫芦过载保护系统产生滑动，以保护炉拱安全。
5.双锅筒横置锅炉炉膛中部顶端为顶棚管和保温填料，安装时在炉顶放样，定出二支吊管位置，打开顶部铁板，挖出保温填料，用线垂找出吊管中心孔。用冲击钻先在顶棚管耐火砖上打二只小孔，线垂从孔中放下，找出吊管确切位置，再用特制冲击镗刀打出比吊管外径略大的孔，吊管从孔中伸入炉膛。焊接好后再将填料装回，盖板割洞后套入吊管内，其余施工与纵置锅筒炉相同。(这种中拱吊管2.3较长，受热面大，要加厚保温层)6.拱壳加工须按锅炉大小，炉膛结构分别加工专用模具，将耐火生料，粘合剂拌合均匀，倒入模具夯实，经干晒后入炉焙烧。小型锅炉加工二只封闭桶体即可，较大锅炉中段须再加工几节通孔状壳体。
7.拱骨架钢管外圆用高温粘合剂将硅酸铝棉瓦粘合，其余空腔均用硅酸铝纤维填塞，保温层造形要与拱壳内形基本接近，在安装耐火拱壳时，将余下空间填塞紧密，拱壳拼缝采用耐热胶浆粘合。
8.吊管外层采用硅酸镁材料保温，保温层外径要小于套管36内径。长期裸露在火焰中的吊管要加强保温。
9.拱升降动力选用链式电动葫芦较合适，也比较安全，操纵盒悬挂于看火门附近，升降操作时应能观察拱体升降实况。
10.软水箱水温应控制在60℃以下，保证水泵能正常工作。如软水箱位高大于2米，水泵可用管道泵代替。
11.吊管2.3顶端进出水管须选用耐压耐热度较高橡胶管，二头与钢管连接处须加工软管接头，软管与钢管接头紧固须用螺栓紧固套，保证承压时不脱出，软管长度要合适，在吊管升降落差范围软管能伸缩自如。
12.冷却水系统电气控制电路设计，要保证其中一台泵可靠工作，当运行泵出故障时，能自动投入备用泵，切除故障泵电源。水泵停启须有灯光信号，失压报警，要避开备用泵启动时间。
权利要求1.一种链式锅炉升降调节炉拱，由耐火拱体(1)、吊管(2、3)和动力装置成，其特征在于拱体(1)吊挂于炉膛中，炉拱中心装设了一只由主梁(18)、连通管(23)组成的骨架，吊管(25)从密封套管(36)内穿过锅筒(35)，锅筒顶设有升降动力装置(10)。
2.如权利要求1所述升降调节炉拱，其特征在于所述拱体(1)由抗高温耐火材料加工成的拱壳(21)、保温层(24)、拱骨架主梁(18)、连通管(23)构成。
3.如权利要求1.2所述升降调节炉拱，其特征在于所述拱壳(21)由多节中空环形耐火体拼装而成。
4.如权利要求1所述升降调节炉拱，其特征在于由主梁(18)、连通管(23)构成所述骨架由耐热耐腐蚀钢管制造，主梁(18)连通管(23)又充任冷却水管。
5.如权利要求1所述升降调节炉拱，其特征在于所述密封套管(36)与锅筒的密封装置，由密封填料仓(26)、密封填料(28)、压盘(27)、固定法兰(29)、密封垫片(30)、法兰盘(31)组成。
6.如权利要求1所述升降调节炉拱，其特征在于所述升降动力装置(10)，在双锅筒纵置锅炉，设在炉排中心的顶棚管相应部位的炉顶钢架上。
专利摘要一种链式锅炉升降调节炉拱，由悬挂于炉镗中的拱体和升降吊管组成，炉顶装设了动力装置。升降管从密封套管内穿过锅筒至炉顶，密封套管与锅筒之间装有密封装置。密封套管能从锅筒上拆卸。炉拱内通水冷却。保证了拱体在高温炉膛中能经受长期高温烧烤。对双锅筒横置锅炉，吊管从顶棚管中向炉顶伸出，动力装置装在炉顶钢架上。动力装置操纵盒挂于看火门附近，根据煤质优劣和汽负荷大小，能操纵炉拱作上下升降运动。通过对拱高度调节，实现热反射强度调节，拓宽了煤层燃烧烈度调节控制范围，有利于煤渣燃尽，提高锅炉出力和效率。
文档编号F23M5/06GK2134595SQ9223391
公开日1993年5月26日 申请日期1992年9月19日 优先权日1992年9月19日
发明者朱祖柯 申请人:朱祖柯