水冷壁
水冷壁敷设在锅炉炉膛内壁,是锅炉的主要受热部分,它由数排钢管并联组成,分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽,外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。该装置依靠内部的水冷却,所以叫水冷壁。 水冷壁的上部与上锅筒直接连接或先经过上集箱再与上锅筒连接。上锅筒的炉水经下降管进人下锅筒和下集箱,经过水冷壁吸热,形成汽水混合物,并上升到上锅筒,组成一个封闭的自然循环。
水冷壁最初设计时,目的并不是受热,而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。后来,由于其良好的热交换功能,逐
渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。
一.水冷壁分类
1.光管式水冷壁
由一般的锅炉钢管组成。管子排列越密对炉墙保护效果越好(但是炉墙吸热少,对管子的反射热也少,金属利www.niubb.com用率不高)。炉墙广泛采用轻质耐火材料和保温材料。这些材料可以砌成炉墙,也可敷设在水冷壁上成为敷管式炉墙以便于安装。该类型水冷壁制造安装简单,但对炉墙保护小,漏风严重。小容量,中低压锅炉多采用光管式水冷壁。
2.膜式水冷壁

将鳍片管(或扁钢与光管)相互焊接在一起组成的整块管屏。它的优点是气密性好;管屏外侧仅需敷以较薄的保温材料,炉膛高温烟气与炉墙不直接接触,有利于防止结渣;管屏可在制造厂成片预制,便于工地安装。大容量,高温高压锅炉多采用膜式水冷壁。
水冷壁 膜式水冷壁
二.水冷壁材料
一般用碳素钢。锅炉压力在14兆帕以上时也有部分用合金钢的。管子外径:自然循环锅炉一般用51~83毫米;多次强制循环锅炉和直流锅炉一般用22~60毫米。直流锅炉的水冷壁不像自然循环锅炉那样一定是直立式的,也可以是水平围绕或其他形式的。参数高时,尤其在直流锅炉中,为了在炉膛高热负荷区防止传热恶化,常采用内螺纹管或在管内装设扰流子。
三.水冷壁作用
(1)吸收炉内辐射热(与火焰直接接触),将水加热成饱和蒸汽;
(2)保护炉墙,简化炉墙结构,减轻炉墙重量,这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热,使炉墙温度降低的缘故;
(3)吸收炉内热量,把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度,这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的;
(4)水冷壁在炉内高温下吸收辐射热,传热效果好,故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。
四.水冷壁下部水封槽作用
水封槽的作用是保持炉膛下部动静结合处的严密性,防止空气漏入。水冷壁是悬吊于炉顶的,它的长度 将随着温度的变化而热胀冷缩。位于它下部的灰渣斗是固定的,灰渣斗与水冷壁下联箱的相对位置将是变化的。运行时要求它们之间有保证水冷壁向下膨胀的间隙,又保证冷风不得从间隙处漏入。水封槽装在灰渣斗顶部,水冷壁下联箱下部沿长度装有钢板,并插入水封槽的水中。钢板随下联箱上下位移,但始终不会离开水面,这就一方面保证了水冷壁的胀缩自由,又保证了胀缩过程中的良好密封。