一种火电厂锅炉水冷壁所用鳍片的裂纹修补装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力能源技术领域，特别涉及一种火电厂锅炉水冷壁所用鳍片的裂纹修补装置。


背景技术：

2.火力发电厂锅炉的炉膛是供燃料燃烧的空间，燃料在炉膛内燃烧会形成高温火焰和烟气。火电厂炉膛通常由水冷壁围设而成，用于吸收炉膛中高温火焰和烟气的辐射热量。水冷壁由间隔且并列配置的多个水冷管组成，且相邻两水冷管之间焊接有鳍片。
3.水冷壁的内壁与1200℃左右的高温烟气接触，水冷壁的外壁与大气接触，因其内、外壁温差大，且水冷管内传输着高温高压的水，从而导致水冷壁容易变形，拉裂水冷管之间的鳍片，导致鳍片产生裂纹，进而产生以下几个问题：1.水冷壁结构失稳，可能会进一步拉裂水冷管，导致水冷管泄漏，造成锅炉停运，甚至带来安全隐患；2.增加锅炉的漏风率，外界冷风漏入炉膛，影响锅炉燃烧；3.炉膛内飞灰漏到锅炉外面，影响环境。
4.为解决以上问题，通常有两种方式，第一方式为先对裂纹处打磨干净，消除裂纹，然后再进行补焊；第二方式为更换该开裂的鳍片，割除旧的有裂纹的鳍片，重新焊接一个新的鳍片。现有解决鳍片开裂的方法存在的问题为：
5.1.锅炉运行一段时间后，在补焊或更换鳍片的焊缝处仍可能会产生裂纹，开裂的鳍片仍然难以达到密封。因在冷热交替的条件下，鳍片的热应力无处释放，便会在性能薄弱的焊缝熔合区形成疲劳裂纹。鳍片使用寿命较短，需要定期维修，浪费了大量的人力、物力。
6.2.因鳍片开裂，导致两水冷管之间的距离变大，恢复到原设计状态难度极大，需耗费巨额的资金和大量的时间，所以通常将开裂的鳍片更换为更宽的鳍片，因鳍片是通过相邻两个水冷管对其冷却，加宽后，导致新鳍片冷却不足，长时间在高温环境下易烧损，仍会产生开裂难以达到密封。
7.3.焊接难度大，无论是补焊还是换鳍片焊接，都必须分别从炉膛内外进行焊接，以防焊接不透。炉膛内进行焊接时，需要搭设超高脚手架进行高空作业，操作困难，劳动强度大。
8.有鉴于此，针对火电厂锅炉水冷壁所用鳍片如何设计一种有效修补鳍片上裂纹达到密封、降低焊接难度、提高水冷壁结构稳定性的裂纹修补装置的是本实用新型研究的课题。


技术实现要素：

9.本实用新型提供一种火电厂锅炉水冷壁所用鳍片的裂纹修补装置，其目的是要解决现有火电厂锅炉水冷壁鳍片的裂纹修补后反复开裂难以达到密封、鳍片使用寿命短、焊接难度大、水冷壁结构不稳的技术问题。
10.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
11.一种火电厂锅炉水冷壁所用鳍片的裂纹修补装置，用于修补鳍片的裂纹，该鳍片
连设于水冷壁中两水冷管之间；将所述水冷管的长度方向定义前后方向，宽度方向定义为左右方向。
12.所述修补装置包括保护罩和耐火填料。
13.所述保护罩罩设于所述裂纹的上方，包括一前后两端开口的罩身，所述罩身包括顶板和两个侧板，两个侧板由顶板的左右两个对边向下弯折形成，两个侧板的下边缘一一对应地焊接于裂纹左右两侧的鳍片上，且顶板位于所述裂纹上方。
14.所述保护罩还包括两端盖，分别与罩身前后两端的开口一一对应密封焊接；每个所述端盖上均开设有与水冷管相适配的弧形凹口，且各弧形凹口焊接在对应的水冷管上。
15.所述罩身、端盖与水冷壁围设形成一封闭的填料腔。
16.所述耐火填料填充于所述填料腔内，且填充范围覆盖所述裂纹。
17.上述技术方案中的有关内容解释如下：
18.1.上述方案中，所述修补装置包括保护罩和耐火填料，保护罩罩设于所述裂纹的上方。本实用新型在实际运行过程中，保护罩位于锅炉的炉膛外侧。本实用新型设置一个保护罩密封焊接在裂纹上方，与以往补焊或者更换鳍片相比，有如下优点：（1）再不需要在炉膛内进行焊接，只需要在炉膛外将保护罩焊接在水冷壁上即可。大大降低了焊接难度，减少了搭设超高脚手架的工作量，减少了搭设超高脚手架的工作量，减少了人员的劳动强度，减少了生产成本。（2）能增强鳍片上裂纹处的结构强度以及抗变形能力，保护罩焊接在水冷壁上围成的密封腔体，可以减弱因冷热交替对裂纹处产生的拉扯，有利于解决水冷壁鳍片因受力复杂、服役环境差等原因造成的反复开裂，延长鳍片以及水冷管的使用寿命。（3）保护罩预留膨胀补偿，可以达到对裂纹柔性密封。
19.2.上述方案中，所述修补装置包括保护罩和耐火填料，所述耐火填料填充于所述填料腔内，且填充范围覆盖所述裂纹。耐火填料是本领域技术人员在现有耐火材料可以选择的，耐火填料本身材质不是本实用新型的创新点，且其为现有技术，所以本实用新型中未作赘述。耐火填料的填充范围覆盖所述裂纹，既可以填补封住裂纹，又可以隔热，防止炉膛内高温环境烧毁保护罩。
20.3.上述方案中，所述罩身包括顶板和两个侧板，两个侧板由顶板的左右两个对边向下弯折形成，两个侧板的下边缘一一对应地焊接于裂纹左右两侧的鳍片上。两个侧板由顶板的左右两个对边向下弯折形成，既减少焊接量，且提高密封性。两个侧板的下边缘一一对应的焊接于裂纹左右两侧的鳍片，其含义为两个侧板的下边缘不是焊接在有裂纹的鳍片上，而是分开焊接在有裂纹鳍片左右两侧的鳍片上，目的为提高结构强度。
21.4.上述方案中，所述保护罩还包括两端盖，分别与罩身前后两端的开口一一对应密封焊接；每个所述端盖上均开设有与水冷管相适配的弧形凹口，且各弧形凹口焊接在对应的水冷管上。端盖上设置弧形凹口目的为将端盖与水冷管密封焊接，一个端盖横跨几个水冷管，则端盖上开设对应数量的弧形凹口。水冷管插在弧形凹口中，焊接连接。本实用新型装配时，可将罩身先焊接在水冷壁上，再焊接一个端盖，然后在填料腔中填充耐火填料，再焊接另一个端盖，最终实现对鳍片上裂纹的密封修补。
22.5.上述方案中，两个所述侧板均垂直于顶板。
23.6.上述方案中，两个所述侧板的下边缘焊接于对应鳍片长度方向的中线上。
24.7.上述方案中，所述顶板呈矩形。
25.8.上述方案中，两个所述侧板的下边缘一一对应的焊接于裂纹的相邻左右两鳍片上。
26.9.上述方案中，两个所述端盖的外边缘分别与罩身前后两端的开口一一对应密封焊接。
27.10.上述方案中，所述填料腔呈长方体状。
28.11.上述方案中，所述耐火填料为耐火砖或耐火水泥中的至少一种。
29.本实用新型工作原理和优点如下：
30.本实用新型裂纹修补装置设置一保护罩罩设于裂纹的上方，只需在炉膛外焊接，大大降低了焊接难度，减少了搭设超高脚手架的工作量，减少了搭设超高脚手架的工作量，减少了人员的劳动强度和生产成本；增强鳍片上裂纹处的结构强度以及抗变形能力，可以减弱因冷热交替对裂纹处产生的拉扯，有利于解决水冷壁鳍片因受力复杂、服役环境差等原因造成的反复开裂，延长鳍片以及水冷管的使用寿命，减少安全隐患。
31.本实用新型裂纹修补装置在保护罩与水冷壁围成的填料腔中填充耐火填料，既可以填补封住裂纹，又可以隔热，防止炉膛内高温环境烧毁保护罩。
32.本实用新型裂纹修补装置增强水冷壁结构的稳定性，提高了设备可靠和安全性，节省了维修成本，缩短了检修工期，可在大部分火电厂锅炉水冷壁鳍片开裂修补中使用。
附图说明
33.附图1为本实用新型实施例保护罩的结构示意图；
34.附图2为本实用新型实施例鳍片上有裂纹的水冷壁的结构示意图；
35.附图3为本实用新型实施例罩身罩设在裂纹上的结构示意图；
36.附图4为本实用新型实施例保护罩整体罩设在裂纹上的结构示意图。
37.以上附图中：1、水冷管；2、鳍片；3、裂纹；4、罩身；5、端盖；6、顶板；7、侧板；8、填料腔；9、弧形凹口。
具体实施方式
38.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
39.实施例：一种火电厂锅炉水冷壁所用鳍片的裂纹修补装置
40.参见附图2所示，用于修补鳍片2的裂纹3，该鳍片2连设于水冷壁中两水冷管1之间；将所述水冷管1的长度方向定义前后方向，宽度方向定义为左右方向。
41.所述修补装置包括保护罩和耐火填料；
42.参见附图1~4所示，所述保护罩罩设于所述裂纹3的上方，包括一前后两端开口的罩身4，所述罩身4包括顶板6和两个侧板7，所述顶板6呈矩形，两个侧板7由顶板6的左右两个对边向下弯折形成，两个所述侧板7均垂直于顶板6。两个侧板7的下边缘一一对应地焊接于裂纹3相邻左右两侧的鳍片2长度方向的中线上，且顶板6位于所述裂纹3上方。
43.所述保护罩还包括两端盖5，两端盖5的外边缘分别与罩身4前后两端的开口一一对应密封焊接；每个所述端盖5上均开设有与水冷管1相适配的弧形凹口9，且各弧形凹口9焊接在对应的水冷管1上，本实施例每个端盖5上均开设有两个弧形凹口9。
44.所述罩身4、端盖5与水冷壁围设形成一封闭的填料腔8，填料腔8呈长方体状。
45.所述耐火填料填充于所述填料腔8内，且填充范围覆盖所述裂纹3，所述耐火填料为耐火水泥。
46.本实施例装配时，将罩身4先焊接在水冷壁上，再焊接一个端盖5，然后在填料腔8中填充耐火填料，再焊接另一个端盖5，最终实现对鳍片2上裂纹3的密封修补。
47.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。