簡介
敷設在鍋爐爐膛内壁、由許多并聯管子組成的蒸發受熱面。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管内産生蒸汽或熱水,并降低爐牆溫度,保護爐牆。在大容量鍋爐中,爐内火焰溫度很高,熱輻射的強度很大。鍋爐中有40~50%甚至更多的熱量由水冷壁所吸收。除少數小容量鍋爐外,現代的水管鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發受熱面。
分類
光管式
由一般的鍋爐鋼管組成。管子排列越密對爐牆保護效果越好。爐牆廣泛采用輕質耐火材料和保溫材料。這些材料可以砌成爐牆,也可敷設在水冷壁上成為敷管式爐牆以便于安裝。小容量,中低壓鍋爐多采用光管式水冷壁。
膜式
将鳍片管(或扁鋼與光管)相互焊接在一起組成的整塊管屏。它的優點是氣密性好;管屏外側僅需敷以較薄的保溫材料,爐膛高溫煙氣與爐牆不直接接觸,有利于防止結渣;管屏可在制造廠成片預制,便于工地安裝。大容量,高溫高壓鍋爐多采用膜式水冷壁。
管式
它是按照要求在光管表面焊上一定長度的圓鋼,利用銷釘可以牢固地在水冷壁上敷設耐火塗料,用以構成衛燃帶、液态排渣爐渣池及熔渣段,以及旋風爐的旋風筒。内螺紋管水冷壁是在管子内壁開出單頭或多頭螺旋形槽道的管子。内螺紋管用于直流鍋爐、亞臨界參數強制循環鍋爐用自然循環鍋爐爐膛的高熱負荷區或汽化率高的水冷壁管段。
工質在内螺紋管内流動時,發生強烈擾動,使汽水混合物中的水壓向管壁,并迫使汽泡脫離壁面被水帶走,從而破壞汽膜的形成,防止出現沸騰換熱惡化,使水冷壁管壁溫度下降。雙面曝光水冷壁指沿爐高布置在爐膛空間能雙面吸收輻射熱的水冷壁。多用在大容量鍋爐上。
水冷壁材料一般用碳素鋼。鍋爐壓力在14兆帕以上時也有部分用合金鋼的。管子外徑:自然循環鍋爐一般用51~83毫米;多次強制循環鍋爐和直流鍋爐一般用22~60毫米。直流鍋爐的水冷壁不像自然循環鍋爐那樣一定是直立式的,也可以是水平圍繞或其他形式的。參數高時,尤其在直流鍋爐中,為了在爐膛高熱負荷區防止傳熱惡化,常采用内螺紋管或在管内裝設擾流子。
優點
(l)保證爐牆密封性,減少燃燒室漏風。
(2)實現燃燒室全水冷,在強化燃燒的情況下有利于防止結焦。
(3)蓄熱能力小,燃燒室升溫快,冷卻也快,可縮短鍋爐啟動和停爐冷卻時間。
(4)适宜采用敷管爐牆,從而大大減輕了鍋爐構架負荷,便于懸吊。
(5)與光管相比,提高了管子的吸熱能力。
(6)提高了鍋爐部件的預組合程度,方便并減少了安裝工作量。
主要作用n
(1)吸收爐内輻射熱,将水加熱成飽和蒸汽;n(2)保護爐牆,簡化爐牆結構,減輕爐牆重量,這主要是由于水冷壁吸收爐内輻射熱,使爐牆溫度降低的緣故;n(3)吸收爐内熱量,把煙氣冷卻到爐膛出口所允許的溫度,這對減輕爐内結渣、防止爐膛出口結渣都是有利的;n(4)水冷壁在爐内高溫下吸收輻射熱,傳熱效果好,故能降低鍋爐鋼材消耗量及鍋爐造價。



















