本實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：

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、平衡通風微負壓、緊身布置、固態排渣、全鋼構架懸吊結構Π型本生式直流鍋爐。

鍋爐的主汽系統以內置式啟動分離器為界設計成雙流程，從冷灰斗進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，然后經下降管引入折焰角、水平煙道底包墻和水平煙道側墻包含(拉伐爾管1與拉伐爾管2也稱凝渣管)，經引入管引入啟動分離器進行汽水分離，循環運行時從分離器分離出來的水進入儲水罐后排往汽機排汽裝置。進入直流運行時全部工質均通過汽水分離器進入頂棚管。水冷壁由螺旋管和垂直管構成，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，水由給水泵一次經過省煤器、水冷壁、過熱器產生蒸汽送入汽輪機，這就決定了直流鍋爐停運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-水冷壁因受熱而產生的自然循環將汽水系統各處均勻降溫降壓，全部是憑各個受熱面自己進行散熱，這樣將產生冷卻及散熱快的率先進行收縮與無法冷卻和散熱慢的部件緩慢收縮兩種情況。爐膛內承壓部件在強制冷卻情況下率先進行收縮，而爐膛外各聯箱與穿墻管只能靠自由散熱來降溫并且這些管與聯箱全部在爐膛外頂部一個密封的大罩內保溫相當良好。這樣在直流爐表現最為突出的是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力2、爐膛上部屏過、高過與它們上部穿墻管收縮應力3、上部穿墻管與各個聯箱之間收縮應力。在我國現在主流三大鍋爐廠：東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠都存在這個問題。

現有的鍋爐冷卻方案：

1、控制啟動分離器前的介質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、啟動分離器前介質溫度達180℃，啟動引、送風機對爐膛進行通風冷卻。

直流鍋爐使用的金屬材料性能及膨脹長度：

鍋爐頂部大罩內主要承壓部件使用金屬材料

鍋爐頂部大罩內主要承壓部件使用金屬材料的膨脹系數：

1、15CrMoG鋼管(其他國家相近鋼號)

2.12Cr1MoVG鋼管

啟動分離器獨立設置在爐膛外散熱空間大，當其入口介質溫度達180℃時爐膛及爐頂大罩內溫度仍在400℃以上，這樣在強制冷卻情況下爐膛內承壓部件率先進行收縮，而爐膛外各聯箱與穿墻管只能靠自由散熱來降溫，導致了爐膛內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生較大的收縮應力。

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箱之間收縮應力導致焊口開焊。

4、各個穿墻管在穿墻部位變形，機械強度下降，承受應力能力降低。

5、由于鍋爐是全懸吊結構，由穿墻管通過焊接與上部聯箱連接，承受全爐膛重量，由于各個穿墻管在穿墻部位變形導致鍋爐安全系數下降。

6、正常運行時，各個變形、彎曲、開焊部位易泄漏，導致機組被迫停運，機組非停。

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致產生收縮不均勻造成應力產生最終將以上金屬部位拉傷，對此設計新型鍋爐頂部密封大罩防止爐膛內外溫差過大損傷承壓部件。

技術實現要素：

為解決現有技術中的不足，本實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。

新型大罩可以對使爐膛內外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產生應力以及拉傷，將停爐冷卻時間縮短，具有搶修時間短、改造費用低、安全系數高，治理效果顯著；并且在爐頂大罩內工作條件得到改善。

本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

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、軸流風機和頂部大罩，所述人孔門通過頂部大罩側邊構架與頂部大罩連接，軸流風機通過頂部大罩頂部構架與頂部大罩連接，所述頂部大罩從內設置熱電偶溫度計、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各開啟5個人孔門，人孔門設計為絕熱性能強開關操作靈活的圓孔門直徑0.6米開啟方便，操作開關是板把可以受熱后繼續加緊，保證不漏風，門板內部加裝保溫裝置，在環境溫度50℃時門板外部不超過25℃。

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

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

在頂部大罩水冷壁四周聯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、通風口擋板便于操作裝設步梯。

對比與現有技術，本實用新型有益效果在于：

1、使爐膛內外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產生應力以及拉傷。

2、將停爐后冷卻時間縮短，使搶修時間縮短。

3、改造費用低、安全系數高。

4、在爐頂大罩通風使內部工作環境條件得到改善，封閉狹小空間作業可燃氣體得到控制，氧氣充足，焊接產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、外受熱膨脹遇冷收縮得到有效監控。

6、頂部大罩內溫度得到全方位監視，使啟、停爐聯箱熱強度得到監視。

7、頂部大罩側邊開啟人孔門便于檢修人員進入大罩內進行檢修工作。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結構示意圖。

附圖2是本實用新型附圖1的上半部分大罩放大圖。

附圖3是人孔門與軸流風機通風筒的結構示意圖。

附圖4是人孔門門卡結構圖。

附圖5是門卡的結構示意圖。

附圖6是膨脹指示器指示盤示意圖。

附圖中所示標號：(1)人孔門、(2)軸流風機、(3)熱電偶溫度計、(4)膨脹指示計、(5)裝膨脹指示器、(6)風筒、(7)手動擋板、(8)外鋼絲繩旋轉拉引擋板門、(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)頂部大罩頂部構架、(16)頂部大罩側邊構架、(17)門板、(18)門卡、(19)可旋轉門軸、(20)頂部大罩、(21)螺栓。

具體實施方式

結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實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)、軸流風機(2)和頂部大罩(20)，所述人孔門(1)通過頂部大罩側邊構架(16) 與頂部大罩(20)連接，軸流風機(2)通過頂部大罩頂部構架(15)頂部大罩 (20)連接并且相通，當人孔門(1)開啟后在軸流風機(2)轉動時將頂部大罩外室溫的空氣抽到大罩內進行換熱，高溫的頂部大罩(20)內空氣通過軸流風機 (2)排出經廠房頂部通風器排到廠房外。所述頂部大罩從內設置熱電偶溫度計 (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) 監視收縮是否正常。

所述軸流風機(2)與向下通過風筒(6)螺栓(21)連接至頂部大罩的上方，所述風筒(6)設置手動擋板(7)，風筒(6)底部設置外鋼絲繩旋轉拉引擋板門 (8)擋板門板設計為繞軸旋轉附帶保溫密封擋板門板(17)。可以調整通風量，在正常運行期間保證大罩內溫度，減少散熱損失。

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

設置熱電偶溫度計(3)將測量后轉變的4～20VDC通過信號線(10)引到工程師站在集控室DCS(11)顯示。在集控室監視通風后大罩內整體溫降均勻，如果溫降不均勻通過調整軸流風機運行方位及開關人孔門調整。

所述膨脹指示計(4)指示設置為X、Y、Z第一三相指示盤(12)。檢查冷卻過程大罩內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各個承壓管道收縮是否同步，防止產生應力拉傷。

所述擋板門(7)人孔門(1)裝設步梯(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)、軸流風機(2)和頂部大罩(20)，所述人孔門(1)通過頂部大罩側邊構架(16) 與頂部大罩(20)連接，軸流風機(2)通過頂部大罩頂部構架(15)與頂部大罩(20)連接并且相通，當人孔門(1)開啟后在軸流風機(2)轉動時將頂部大罩外室溫的空氣抽到大罩內進行換熱，高溫的頂部大罩(20)內空氣通過軸流風機(2)排出經廠房頂部通風器排到廠房外。這樣連續不斷的強制空氣流動使大罩內各個聯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。在集控室監視通風后大罩內整體溫降均勻，與就地膨脹指示計(4)指示設置為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整軸流風機運行方位及開關人孔門調整大罩內溫度分布。與所述膨脹指示器 (5)指示設置為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各個承壓管道收縮是否同步，防止產生應力拉傷。在檢修時保證內部含氧量正常，工作環境溫度在允許范圍內。所述軸流風機(2) 通過風筒(6)用螺栓(21)連接至頂部大罩的上方，便于拆裝，所述風筒(6) 設置手動擋板(7)可以調整通風量，風筒(6)底部設置外鋼絲繩旋轉拉引擋板門(8)擋板門板設計為繞軸旋轉附帶保溫密封擋板門板(17)，在正常運行期間保證大罩內溫度，減少散熱損失。所述人孔門(1)上設置板把(9)，所述板把 (9)是操作開關，通過可旋轉門軸(19)保證開關良好，密封性強，減少散熱損失，門卡(18)受熱后繼續加緊以降低散熱損失，減少熱污染。

本實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爐膛內外承壓部件在快速冷卻過程中，均勻收縮，沒有產生應力以及拉傷。將停爐后冷卻時間縮短，使搶修時間縮短。改造費用低、安全系數高。在爐頂大罩通風使內部工作環境條件得到改善，封閉狹小空間作業可燃氣體得到控制，氧氣充足，焊接產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、外受熱膨脹遇冷收縮得到有效監控。頂部大罩內溫度得到全方位監視，使啟、停爐聯箱熱強度得到監視。頂部大罩側邊開啟人孔門便于檢修人員進入大罩內進行檢修工作。