介绍

水冷壁管垂直布置在炉膛内四周，其主要作用是吸收高温烟气的大量辐射热，同时可以减少熔渣和高温烟气对炉墙的损坏，保护炉墙。水冷壁管下端与下集箱相连，下集箱通过下降管与锅筒的水空间相连，上端直接与上锅筒连接，或接到上集箱经导汽管与锅筒连接，构成水冷壁的水循环系统。

水冷壁管通常采用外径51～76 mm、壁厚3.5～6.0 mm的10号或20号无缝钢管。管中心距一般为管外径的1．25～2倍，有光管和鳍片管两种。在工业锅炉中一般采用光管水冷壁。对于快装锅炉，为减轻炉墙重量，常采用鳍片管组成膜式水冷壁，这对炉墙的保护更加彻底，使炉墙温度大大降低，炉墙重量和厚度也减少很多。

水冷壁管一般都是上部固定，下部能自由膨胀。水冷壁管的上集箱固定在支架上或与上锅筒相连接，下集箱由水冷壁管悬吊着。水冷壁管本身由拉钩限制其沿水平方向移动，从而保证它只能上下滑动。

连接水冷壁管的上、下集箱是由直径较大的无缝钢管制成。集箱两端设有手孔，以便清除水垢时用。下集箱上还设有定期排污管，以便排除锅炉水中沉积的水渣和锅炉放空时用。

分类

水冷壁管的主要形式有光管式、膜式与销钉式三种。

1．光管式水冷壁

光管式水冷壁一般由普通无缝钢管制成。水冷壁管布置的紧密程度，用管间节矩s与管子外径d的比值s/d来表示。当s/d增大，即管子布置较稀时，则管子背面受到炉墙反射的热量较多，金属的利用系数较高，但对炉墙的保护较差。反之，当s/d减小，即管子布置较密时，管子受炉墙反射的热量较少，金属利用率较差，但对炉墙保护较好。

2．膜式水冷壁

现代大中型锅炉，普遍采用膜式水冷壁，它是由轧制的鳍片管构成的，相邻管的鳍片相连接，并用电焊焊成整体。膜式水冷壁的优点是：炉膛密封性好，减少漏风，可降低排烟损失，有利于微正压燃烧；能充分保护炉墙，因而可以减少炉墙厚度和重量，有利于采用悬吊结构；能改善炉内的结焦情况；提高了锅炉的部件预组合程度，可减少安装工作量；与光管水冷壁相比，提高了管子的吸热能力。因此，我国近年生产的锅炉大都采用膜式水冷壁。膜式水冷壁要求，相邻管间的热偏差应尽量小，以防止由于热偏差引发的热应力，致使管子损坏。为了能承受炉膛产生爆燃的压力或炉内燃烧压力波动，而导致水冷壁的结构产生变形或损坏，在炉墙外侧四周必须分层布置刚性梁，使整个水冷壁成为刚性整体。

3．销钉式水冷壁

对于采用不易着火燃料的锅炉或旋风炉及液体排渣炉中，为稳定燃料燃烧，需保持较高的炉膛温度，常需要把部分水冷壁管表面遮盖起来，以减少该部分的吸热量。把这部分水冷壁表面称为燃烧带或卫燃带。常用的敷设卫燃带，是在光管式水冷壁管上焊上若干个长20～25mm、直径为9～12mm的销钉，然后敷上铬矿砂耐火塑料或碳化硅耐热材料。在这种卫燃带结构中，销钉起着冷却和固定的作用。

作用

一般，水冷壁管敷设在锅炉炉墙四周，但大容量锅炉经常将部分水冷壁管布置在炉膛中间。水冷壁管的主要作用如下：

(1)保护炉墙，减少炉膛内高温的烟气和炉渣对炉墙的浸蚀破坏作用。装设水冷壁后，锅炉炉墙内壁温度和炉膛的烟气温度都大大降低，有效地防止了炉墙和受热面结渣，同时还可减小炉墙厚度及减轻炉墙的重量。现代大型锅炉，采用炉墙与水冷壁管共同组成敷管式或管上炉墙，即利用水冷壁管悬吊的炉墙。

(2)炉膛内的高温火焰对水冷壁管的导热，主要是辐射传热。辐射传热强度与燃气绝对温度的四次方成正比。由于炉膛内的燃气温度很高，所以，水冷壁管在炉膛内吸收辐射传热很强烈，是锅炉的主要蒸发受热面。

对高压和超高压锅炉，在炉膛顶部常布置辐射过热器；对直流锅炉，一部分预热受热面(相当于省煤器)和过热受热面(相当于过热器)常布置在水冷壁中；而超临界直流锅炉，因为没有蒸发受热面，水冷壁则只用于加热给水和过热蒸汽。

腐蚀及预防