一种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的制作方法

1.本实用新型涉及热能动力工程领域，具体的说，是一种应用于火力发电厂锅炉机组的高温高压循环流化床锅炉炉门装置。


背景技术：

2.火电厂循环流化床锅炉炉门处于锅炉的微正压运行区，如果密封不严密、耐热效果差，机械强度低，会有大量的灰尘和高温烟气从炉门飞出，严重污染周围环境，对司炉人员造成很大伤害。同时炉门耐高温、抗压性能差还容易将炉门烧坏泄露，导致设备受损和人员受伤，泄露的高温烟气外喷时带走大量热量，还降低了锅炉的热效率。因此，炉门的严密性、耐高温性、抗压强度不仅关系到锅炉的安全性，还关系到运行的经济性。提高锅炉炉门的严密性、耐高温性、抗压性，保证锅炉炉门的使用寿命，是锅炉炉门设计的重点。
3.火力发电厂对制造生产的锅炉炉门耐温、抗压、密封技术要求极高，如果设计不当都有可能使锅炉散热损失增加，锅炉热效率降低，运行安全可靠性降低。锅炉炉门设计合理，就能大大减少锅炉机组散热损失，增强安全可靠性，这就要求锅炉炉门设计要有足够的密封性、足够的耐热性、足够的机械强度。
4.目前，火力发电厂锅炉炉门一般采用铸铁、铸钢金属材料浇筑或砖砌而成。这种传统的钢制炉门和砌砖炉门缺点是：钢制炉门由于金属的热导率高，且全部裸露在火焰侧，高温高压锅炉正常运行时炉门处的温度高达950℃，炉门长期在高温下会导致钢制炉门烧坏变形，引发故障。砖砌炉门由于采用单个砖块砌筑而成，不是一个整体，机械强度不够，锅炉长时间运行时墙体会出现裂缝，炉门发生泄露，严重影响锅炉安全、经济运行，危及人身和设备安全。钢制和砖砌炉门已不适合未来锅炉发展需要，已逐渐趋于淘汰。国外一些技术发达国家锅炉炉门生产加工已采用整体预制、浇注等技术，来提高锅炉炉门抗侵蚀和机械强度，增加锅炉炉门保温效果，国内火力发电厂锅炉炉门有采用耐火浇注料整体浇筑的，整个炉门使用一种隔热材料，只是增加了炉门抗压强度，但散热损失问题未能解决。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于设计出一种高温高压循环流化床锅炉炉门装置，以解决现有技术中锅炉炉门抗压、保温、密封性能差的问题，增强锅炉运行的安全性。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种高温高压循环流化床锅炉炉门装置，包括耐高温层、耐热抗压层、密封层以及铰接的炉门框和炉门；
8.所述炉门包括钢质的门板和连接于所述门板的向火面的钢质的罩壳，所述罩壳内侧与所述门板的向火面之间形成腔体；所述腔体内沿所述炉门的进深方向依次设置有所述耐高温层和所述耐热抗压层；
9.所述炉门框的外端面连接有沿所述炉门框框沿设置的所述密封层；
10.所述炉门在关闭状态下，所述炉门的门板位于所述罩壳外侧的向火面与所述炉门
框的外端面夹设所述密封层形成密封连接结构。
11.采用上述设置结构时，耐高温层和耐热抗压层在炉门的进深方向上于罩壳内依次设置，并且在炉门与炉门框的结合面处设置有密封层，使得该高温高压循环流化床锅炉炉门装置采用了保温、隔热抗压、密封的多种组合叠加结构，同时，耐高温层和耐热抗压层均设置在罩壳内部，可防止耐高温层被炉内热气流吹走，这样，可提高炉门的保温、隔热抗压效果，降低炉门的导热系数，可避免锅炉高温火焰对炉门烘烤带来的损坏，可改善工作环境，减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
12.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述炉门的罩壳设置为不锈钢的壳体结构件，所述罩壳包括方筒和连接于所述方筒一端的端板。
13.采用上述设置结构时，不锈钢的罩壳保证了炉门表面的耐热和抗腐蚀性能，能够减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
14.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述耐高温层设置为矿物棉填充层。
15.采用上述设置结构时，矿物棉填充层为填充在罩壳内的矿物棉，矿物棉视密度低，热导率小，使用温度高，是较理想的保温材料，其可进行压实处理，可使耐高温层具有较高的致密性，可以保证保温隔热效果，以延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
16.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述耐热抗压层包括多根抓钉和覆盖住所有所述抓钉的耐火可塑料浇注层；
17.所述抓钉沿所述炉门的进深方向延伸设置，所述抓钉的一端固定连接于所述炉门的门板的向火面。
18.采用上述设置结构时，耐热抗压层使用耐火可塑料与抓钉浇筑成一体，耐火可塑料在常温下柔软可塑，其机械强度大，抗压性强，可减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
19.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述耐火可塑料浇注层的厚度等于所述炉门进深的二分之一。
20.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：两所述抓钉之间的长度相等或不等，最长的所述抓钉的长度小于所述炉门进深的二分之一。
21.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述抓钉设置为φ8的y型耐热抓钉，相邻所述抓钉之间间隔50-60mm设置。
22.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述抓钉的表面涂覆有沥青层。
23.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述密封层设置为6mm厚的耐高温硅酸铝纤维带。
24.采用上述设置结构时，密封层使用耐高温硅酸铝纤维带，耐高温硅酸铝纤维带燃烧性能低，遇高温不燃，热荷重收缩温度高，大于600℃，高温下不易变形，可保证密封隔热性能。
25.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述炉门框的外侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有锅炉膜式水冷壁，所述凹槽内设置有耐火浇注料浇注层，所述耐火浇注料浇注层固定连接所述锅炉膜式水冷壁。
26.本实用新型具有以下优点及有益效果：
27.本实用新型中，耐高温层和耐热抗压层在炉门的进深方向上于罩壳内依次设置，并且在炉门与炉门框的结合面处设置有密封层，使得该高温高压循环流化床锅炉炉门装置采用了保温、隔热抗压、密封的多种组合叠加结构，同时，耐高温层和耐热抗压层均设置在罩壳内部，可防止耐高温层被炉内热气流吹走，这样，可提高炉门的保温、隔热抗压效果，降低炉门的导热系数，可避免锅炉高温火焰对炉门烘烤带来的损坏，可改善工作环境，减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1示出了高温高压循环流化床锅炉炉门装置的内部结构；
30.图2是炉门的主视图；
31.图中标记为：
32.1、炉门框；2、锅炉膜式水冷壁；3、耐火浇注料浇注层；4、固定销轴；5、炉门；6、抓钉；7、沥青层；8、耐火可塑料浇注层；9、矿物棉填充层；10、端板；11、耐高温硅酸铝纤维带；12、高强度螺栓；13、拉手。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1：
37.一种高温高压循环流化床锅炉炉门装置，具有较好的抗压、保温、密封性能，能提高锅炉运行安全性，如图1、图2所示，特别设置成下述结构：
38.该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置包括炉门框1、炉门5、耐高温层、耐热抗压层和密封层。
39.炉门5包括门板、方筒和端板10，门板为钢质结构件，方筒和端板10为不锈钢结构件，方筒的形状与炉门框1的形状匹配，方筒的向火端与5mm厚的端板10的一端面焊接形成罩壳，方筒的另一端与门板的向火面焊接形成一盒体，罩壳内侧与门板的向火面之间形成腔体盒体内侧的腔体，该腔体为方形腔体。门板上的一侧固定连接有一根固定销轴4，门板上固定连接有拉手13。在腔体内部，沿炉门5的进深方向依次设置有耐高温层和耐热抗压层，所谓的耐高温层和耐热抗压层均采用现有材料制成的结构层，本身具有耐高温和耐热抗压的特性，耐高温层和耐热抗压层的侧面与方筒的内壁紧贴并连接，耐高温层两端面分别紧贴并连接端板10和耐热抗压层的一端面，耐热抗压层的另一端面紧贴并连接门板的向火面。
40.炉门框1上连接有轴座，门板通过固定销轴4安装在炉门框1上的轴座上铰接。炉门框1上固定有沿框沿依次设置的多根高强度螺栓12，在炉门5上与每根高强度螺栓12对应的位置开设有用于在炉门5闭合时穿过相应高强度螺栓12的通孔。炉门框1的外端面连接有一层沿炉门框1框沿设置的密封层。
41.通过拉手13可拉动炉门5在炉门框1上翻转开合，并可让盒体和盒体内的结构在炉门5打开时从炉门框1内抽出，在炉门5关闭时推入炉门框1内。炉门5在关闭状态下，炉门5的门板位于罩壳外侧的向火面与炉门框1的外端面前后夹设挤压密封层形成密封连接结构，将炉门5与炉门框1的结合面提供密封。在炉门5关闭后可通过在高强度螺栓12上旋上螺母将炉门5紧固在炉门框1上。
42.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的耐高温层和耐热抗压层在炉门5的进深方向上于罩壳内依次设置，并且在炉门5与炉门框1的结合面处设置有密封层，使得该高温高压循环流化床锅炉炉门装置采用了保温、隔热抗压、密封的多种组合叠加结构，同时，耐高温层和耐热抗压层均设置在罩壳内部，可防止耐高温层被炉内热气流吹走，这样，可提高炉门的保温、隔热抗压效果，降低炉门的导热系数，可避免锅炉高温火焰对炉门烘烤带来的损坏，可改善工作环境，减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。不锈钢的罩壳保证了炉门表面的耐热和抗腐蚀性能，能够减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
43.实施例2：
44.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：
45.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的耐高温层设置为矿物棉填充层9。矿物棉填充层9为填充在罩壳内的矿物棉，矿物棉视密度低，热导率小，使用温度高，是较理想的保温材料，其可进行压实处理，可使耐高温层具有较高的致密性，可以保证保温隔热效果，以延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
46.实施例3：
47.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：
48.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的耐热抗压层包括多根抓钉6和耐火可塑料浇注层8。耐火可塑料浇注层8为在抓钉6设置后通过浇注后凝固形成，耐热抗压层的耐火可塑料浇注层8完全覆盖住所有抓钉6并与抓钉6一体浇注成型。
49.抓钉6设置为φ8的y型耐热抓钉。所有的抓钉6在炉门5的门板的向火面上位于盒体内侧的区域中均匀分布，相邻抓钉6之间间隔50-60mm设置。抓钉6沿炉门5的进深方向延伸设置，抓钉6的一端焊接固定在炉门5的门板的向火面上。抓钉6整体位于耐火可塑料浇注层8内部，耐火可塑料浇注层8
50.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的耐热抗压层使用耐火可塑料与抓钉6浇筑成一体，耐火可塑料在常温下柔软可塑，其机械强度大，抗压性强，可减少炉门故障发生率，延长炉门使用寿命，提高锅炉运行经济效益，增强锅炉运行安全可靠性。
51.作为本实施例中，耐热抗压层的优选设置方案，该优选设置方案中，耐火可塑料浇注层8的厚度等于炉门5进深的二分之一，同时，所有抓钉6的长短不一，使得两抓钉6之间的长度相等或不等，最长的抓钉6的长度应小于炉门5进深的二分之一。在抓钉6的表面涂覆有一层2mm厚的沥青层7，以减小抓钉6的热伸缩率，减轻其受热伸长对耐火可塑料浇注层8的破坏。
52.实施例4：
53.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：
54.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的密封层设置为一圈6mm厚的耐高温硅酸铝纤维带11。本实施例中，密封层使用耐高温硅酸铝纤维带11，耐高温硅酸铝纤维带11燃烧性能低，遇高温不燃，热荷重收缩温度高，大于600℃，高温下不易变形，可保证密封隔热性能。
55.实施例5：
56.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：
57.本实施例中，该种高温高压循环流化床锅炉炉门装置的炉门框1的外侧具有一凹槽，该凹槽用于容纳锅炉膜式水冷壁2的部分结构。炉门框1的凹槽内设置有锅炉膜式水冷壁2，凹槽内同时设置有耐火浇注料浇注层3，耐火浇注料浇注层3为在锅炉膜式水冷壁2设置后通过浇注后凝固形成，所谓的耐火浇注料浇注层3为采用现有材料制成的结构层，本身具有耐火的特性。耐火浇注料浇注层3与凹槽内的锅炉膜式水冷壁2一体浇注成型，使耐火浇注料浇注层3固定连接锅炉膜式水冷壁2以使炉门框1能与锅炉固定。
58.制作上述实施例中的高温高压循环流化床锅炉炉门装置包括以下步骤：
59.步骤s1、安装炉门框，将炉门框1固定在锅炉受热面膜式水冷壁2的预留检修孔处，然后向炉门框1外侧的凹槽内浇注耐火浇注料，待耐火浇注料凝固后形成耐火浇注料浇注层3，将炉门框1固定在锅炉上。
60.步骤s2、安装炉门，在炉门5的门板上焊接方筒后，将炉门5的固定销轴4安装在炉
门框1上的轴座上。
61.步骤s3、耐热抗压层施工，先在炉门5的门板的向火面上焊接抓钉6，使相邻抓钉6之间间距在50-60mm的范围，之后在抓钉6的表面涂覆一层2mm后的沥青层7，然后向方筒内浇注耐火可塑料，待耐火可塑料凝固后形成覆盖抓钉6的耐火可塑料浇注层8。
62.步骤s4、耐高温层施工，在方筒内的余下空间填充矿物棉并将矿物棉压实形成矿物棉填充层9，即耐高温层。
63.步骤s5、罩壳形成，在方筒的端部焊接上5mm厚的不锈钢的端板10将方筒的一端封闭形成罩壳，防止矿物棉被炉内热气流吹走。
64.步骤s6、密封层施工，在炉门框1的外端部贴上一层6mm厚的耐高温硅酸铝纤维带11，使炉门框1上的高强度螺栓12穿过耐高温硅酸铝纤维带11以防止耐高温硅酸铝纤维带11脱离炉门框1。
65.步骤s7、关闭炉门，通过拉手13将盒体和盒体内的结构推入炉门框1内，使高强度螺栓12穿过炉门5上的通孔，并用手动或电动扳手将带在高强度螺栓12上的螺母拧紧，使炉门5与炉门框1紧固闭合。
66.本实用新型的高温高压循环流化床锅炉炉门装置采用了沿炉门5的进深方向上于罩壳内依次设置保温、隔热抗压、密封的多种组合叠加结构，具体使耐热抗压层使用耐火可塑料与钢筋(抓钉)浇筑成一体，耐火可塑料常温下柔软可塑，机械强度大，抗压性强；耐高温层使用矿物棉填充，矿物棉视密度低，热导率小，使用温度高，是较理想的保温材料；密封层使用耐高温硅酸铝纤维带11，耐高温硅酸铝纤维带11燃烧性能低，遇高温不燃，热荷重收缩温度高，大于600℃，高温下不易变形，广泛应用于结合面的密封上。使得高温高压循环流化床锅炉炉门装置内部的耐高温层和耐热抗压层整体致密性高，抗压、隔热、保温效果好，降低了炉门导热系数，增强了炉门表面耐热和腐蚀性能，避免了锅炉高温火焰对炉门烘烤带来的损坏，改善了工作环境，减少了炉门故障发生率，延长了炉门使用寿命，提高了锅炉运行经济效益，增强了锅炉运行安全可靠性。
67.本实用新型的高温高压循环流化床锅炉炉门装置施工方便，不用捣打，材料热导率小，视密度低，使用温度高，隔热、绝热、密封性能好，抗热震稳定性强，安全可靠性高，为未来炉门制造向着多种复合材料组成发展提供了方向。
68.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。