轻型炉墙的结构

18.2.2　轻型炉墙的结构

轻型炉墙是相对重型炉墙而言的，它是在重型炉墙的基础上发展起来的。轻型炉墙的特点是炉墙分段压在金属托架上，每段高度为5m左右，由托架把每段炉墙的荷载传到锅炉构架上，所以这种炉墙高度可远远超过上述的重型炉墙。轻型炉墙常用于水冷壁管较密的炉膛或炉膛内壁面温度低于600～1000℃的场合，炉墙厚度一般为260～310mm，比重型炉墙薄且轻，每平方米面积炉墙约重400kg左右（不包括钢制护板的重量）。因为轻型炉墙每段的高度不大，所以炉墙的总高度不受限制，承受横向力（如地震力等）的能力大。但是轻型炉墙的金属消耗量大（要用炉墙托架、拉钩、护板，并且要加强锅炉构架），砖砌的轻型炉墙还需采用价格比普通耐火砖高2～3倍的异形耐火砖，砌筑这些异形耐火砖的费用比普通砖贵3～4倍。

轻型炉墙可分为砖砌结构轻型炉墙和混凝土框架结构轻型炉墙2种。

1.砖砌结构轻型炉墙

轻型砖砌炉墙的结构如图18.4所示，内侧耐热层一般采用耐火砖，在烟气温度低于600～700℃的省煤器烟道的炉墙内侧也可采用优质红砖；绝热层或由一层硅藻土焙烧板构成，或由里层为硅藻土砖、外层为石棉白云石板或矿渣棉板等绝热板两层构成；最外层是由钢制护板组成的密封层。图18.5所示为轻型砖砌炉墙的分段卸载结构，炉墙的重量分段由一排固定在锅炉钢架梁上的铸铁或钢制的托架支承，每隔3m左右设置一层托架，托架之间的间距为250～320mm。托架上下的耐火砖做成异型砖，两砖之间一般留有7～15mm的膨胀缝，在膨胀缝中填充石棉绳或耐火纤维绳索，以吸收内层耐火砖受热时沿垂直方向产生的膨胀量。为了防止炉墙因内部受热后向炉膛中凸出，每隔500～1000mm用一排铸铁拉钩把砌在内层耐火砖里的异形砖拉住，拉钩则固定在与护板焊牢的管子上，铸铁拉钩、异形砖和固焊于护板上的管子组成了轻型砖砌炉墙的牵连结构（图18.4）。炉墙内层耐火砖沿周向产生的膨胀量靠布置在墙角或炉墙中间的垂直膨胀缝来吸收，一般沿炉宽每隔3～4m布置一道垂直膨胀缝。因硅藻土砖或其它绝热材料的工作温度较低且较疏松，绝热层可依靠自己的疏松性来补偿这不太大的膨胀量。图18.6是轻型砖砌炉墙垂直膨胀缝结构。

图18.5　轻型砖砌炉墙的分段卸载结构

1—耐火转；2—硅藻土砖；3—异型耐火砖；4—托架5—耐火绳索；6—保温板；7—锅炉构架

轻型砖砌炉墙常用于内壁温度高于600～800℃的地方，例如，国产的蒸发量小于130t/h的锅炉炉膛和过热器烟道部分皆采用该型炉墙。

2.混凝土（砼）框架结构轻型炉墙

图18.7　混凝土框架结构轻型炉墙

1—耐火混凝土；2—保温混凝土；3—钢筋；4—框架外护板

混凝土框架结构轻型炉墙如图18.7所示，

图18.6　轻型砖砌炉墙的垂直膨胀缝结构

（a）斜墙角；（b）直墙角；（c）炉墙平直段

该结构利用型钢作框架，高温烟气侧耐热层和相邻的保温层分别由耐火混凝土和保温混凝土浇注，最外层用钢板做成外护板或用以铁丝网为骨架的密封涂料涂抹而成。为了使耐火混凝土能更好地固定在框架上并具有足够的强度，在耐火混凝土中设置用46mm圆钢制成的钢筋网，网格尺寸为120×120mm，钢筋的两端点焊在框架上，钢筋交叉处用退过火的1.6mm铁丝扎牢。为防止耐火混凝土因其膨胀系数和钢筋不同而引起裂缝，钢筋上应涂以2mm厚的沥青，以便高温下沥青溶化后使钢筋和耐火混凝土之间有一定的空隙。耐火混凝土板的接缝处应留有5mm左右的膨胀缝，并塞以石棉纸板。混凝土框架结构轻型炉墙既可象轻型砖砌炉墙那样通过炉墙托架把荷载传到锅炉构架上去，也可通过吊耳悬吊起来把荷载传到锅炉的顶板钢梁上去。

这种炉墙可用于各种容量锅炉800℃以下无受热面保护的烟道，现代大中型锅炉的尾部烟道已很少采用轻型砖砌炉墙，而均改用混凝土框架结构轻型炉墙。图18.8所示为某锅炉尾部转向转弯烟室和省煤器烟道部分的混凝土框架结构轻型炉墙结构。

采用混凝土框架结构轻型炉墙使得筑炉工作转变为大面积浇制预制块，并可使浇制机械化，大大地加快了安装进度；省去了砖砌炉墙所需的价格较贵的异形耐火砖、拉钩，节省了砌筑费用，使炉墙成本降低；用密封涂料代替钢制护板，可节约钢材，而且减少了炉墙的接缝。但是混凝土框架结构轻型炉墙比砖砌炉墙的耐热性能稍差，因耐火混凝土的耐高温、抵抗温度波动和灰渣侵蚀的能力较差，而且混凝土框架结构轻型炉墙的机械强度和密封性也稍差。

图18.8　锅炉尾部转弯烟室和省煤器烟道部分的混凝土框架结构轻型炉墙

1—耐火混凝土；2—保温混凝土；3—绝热材料；4—托架；5—托架横梁；6—锅炉构架的框架梁；7—受热面管子；8—拉钩；9—受热面支承梁；10—受热面联箱；11—铁丝网张紧拉杆；12—镀锌铁丝网；13—石棉泥；14—密封涂料