1.本发明属于防超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁鳍片管因热应力造成拉裂问题技术领域，涉及一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构。
背景技术：
2.超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁属蒸发受热面，其作用在于主要吸收炉膛中高温火焰和烟气的辐射热量。锅炉超（超）临界参数运行时，工质在其管内实现由饱和水状态向干饱和蒸汽的直接转变。鳍片管膜式水冷壁的采用提高了锅炉的结构强度和气密性，有利于维持锅炉的炉膛负压安全运行。
3.超（超）临界参数w火焰锅炉的采用的内螺纹垂直管低质量流速技术，有利于消除水冷壁管间的流量偏差和温度偏差。
4.在新型能源结构构建和电力系统中新能源发电装置比例日益提升的背景下，传统燃煤发电机组运行时面临的调峰深度加大和煤质劣化问题，使前述超（超）临界参数w火焰锅炉鳍片管膜式水冷壁及内螺纹垂直管低质量流速技术所具有的优势被削弱。
5.调峰深度加大、调峰频率增加加之燃煤品质下降，超（超）临界参数w火焰锅炉水冷壁由于管间热偏差，不合理的管屏垂直悬吊和邻墙铰接结构以及管间鳍片共同成为水冷壁管膨胀的约束，应力超限导致的水冷壁管拉裂问题日显突出。
技术实现要素：
6.本发明要解决的技术问题是：提供一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，以解决超（超）临界参数w火焰锅炉运行中存在的安全性问题。
7.本发明采取的技术方案为：一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构，包括横列弹性垂直悬吊件和刚性垂直悬吊件，横列弹性垂直悬吊件在锅炉每角设置9个，四个角共设置36个，按联络管系长度方向间隔布置，每个横列弹性垂直悬吊件两端分别固定连接在位于炉膛外的下水冷壁出口水平集箱管系及水冷壁入口水平集箱管系至竖直混合集箱管系之间的联络管系和锅炉中部大板梁上，刚性垂直悬吊件在锅炉左右两侧墙外中心位置各设置1个，每个刚性垂直悬吊件两端分别固定连接在位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系顶部和锅炉中部大板梁上，刚性悬吊件确定联络管系热膨胀死点。
8.进一步地，上述一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结构还包括锅炉炉膛外相邻两面墙角安装的铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置，其销轴与夹板套筒间的间隙为1mm。
9.进一步地，上述铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置在锅炉四个角均设置有沿其高度方向设置有多个。
10.进一步地，上述横列弹性垂直悬吊件的弹性位移系数为1.4。
11.进一步地，上述横列弹性垂直悬吊件采用恒力弹簧支吊架，包括耳板、上吊夹、上吊杆、恒力弹簧支吊架本体、松紧螺母、下吊杆、下吊夹和支撑网架，耳板上端固定连接在锅
炉中部大板梁上，下端铰接在上吊夹上端，上吊夹下端固定连接在上吊杆上端，上吊杆下端固定连接在恒力弹簧支吊架本体的固定框架顶部，恒力弹簧支吊架本体下部的回转框架自由端铰接有松紧螺母，松紧螺母下端连接到下吊杆上端，下吊杆下端固定连接在下吊夹上端，下吊夹下端铰接在支撑网架上端中部，支撑网架用于悬挂联络管系的管道。
12.进一步地，上述上吊夹和下吊夹均为u型结构，两侧壁从上到下包括依次对接的平行竖直段和八字形的倾斜段，平行直线段设置有连接耳板的铰接孔，八字形的倾斜段下端固定连接连接头，连接头设置有竖向的螺纹孔。
13.进一步地，上述支撑网架包括连接板、竖直钢板条和水平钢板条，竖直钢板条采用多根，顶端均间隔固定连接在连接板上，相邻两根竖直钢板条夹击一个竖列的管道，水平钢板条采用多根，均与每根竖直钢板条固定连接，每根水平钢板条抵靠在每排水平的管道底部。
14.进一步地，上述每根水平钢板条抵靠管道处设置弧形面，弧形面直径与管道外柱面直径相同。
15.进一步地，上述刚性垂直悬吊件包括刚性吊杆、与其上端固定连接的悬吊夹和与其下端固定连接的连接座，悬吊夹铰接在锅炉中部大板梁，连接座固定连接在下水冷壁竖直混合集箱管系顶部。
16.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明位于炉膛外的下水冷壁出口水平集箱管系及水冷壁入口水平集箱管系至竖直混合集箱管系之间的联络管系与锅炉中部大板梁之间的特定位移系数的柔性垂直悬吊及用以确定联络管系热膨胀死点的位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系顶部与和锅炉中部大板梁之间的刚性垂直悬吊相结合的结构，有效提升了炉膛内水冷壁管向下的膨胀自由，降低了鳍片及水冷壁管的应力水平，降低水冷壁被拉裂的风险；邻墙角部安装铰接销轴与夹板套筒小间隙配合，间隙的存在保证了一定程度的膨胀自由，小的间隙取值限制了水冷壁邻墙角接位置的旷动位移，降低了过大位移传递于邻墙的应力；水冷壁柔性与刚性结合的垂直悬吊与邻墙角部间隙铰接组合结构的采用进一步有效降低了水冷壁管拉裂的风险。
附图说明
17.图1是w火焰锅炉截面四分之一处柔性和刚性结合的垂直悬吊结构示意图；图2是柔性与刚性结合的垂直悬吊侧面结构示意图；图3是相邻外墙铰接结构示意图；图4是本发明的一角处联络管的应力分布仿真结构示意图；图5是横列弹性垂直悬吊件的前结构示意图；图6是横列弹性垂直悬吊件的侧视结构示意图；图7是恒力弹簧支吊架处防尘结构示意图；图8是图7中a处局部放大结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
19.实施例1： 如图1-8所示，一种膜式水冷壁外联络管柔性与刚性结合的垂直悬吊结
构，包括特定位移系数的横列弹性垂直悬吊件1和刚性垂直悬吊件7，横列弹性垂直悬吊件1的弹性位移系数为1.4，横列弹性垂直悬吊件1在锅炉外每角设置9个（l型折弯的联络管部在其长度方向设置均匀的8个（左侧段2个，前侧段6个，如图4中a1-a8柔性连接点），左端外墙连接到内部的水冷壁的联络管安装1个，如图4中st刚性连接点），锅炉四个角的联络关系对称布置，四个角共设置36个，每个横列弹性垂直悬吊件1两端分别固定连接在位于炉膛9外的下水冷壁出口水平集箱管系2及水冷壁入口水平集箱管系3至竖直混合集箱管系4之间的联络管系5和锅炉中部大板梁6上，刚性垂直悬吊件7在锅炉每角设置1个，四个角共设置4个，每个刚性垂直悬吊件7两端分别固定连接在位于炉外的下水冷壁竖直混合集箱管系4顶部与和锅炉中部大板梁6上，刚性悬吊件7确定了联络管系5热膨胀死点；还包括锅炉炉膛外相邻两面墙角安装的铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置8，锅炉炉膛的相邻两面墙之间形成的墙角竖向设置多个铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置8，其销轴801与夹板套筒802间的间隙为1mm，销轴801活动穿过夹板套筒802，夹板套筒802采用两个，分别固定连接在双耳板804的两个耳板孔上，双耳板804的两个耳板之间插入单耳板803且通过销轴801与夹板套筒802铰接，铰接销轴与夹板套筒间隙配合铰链装置8在锅炉四个角均设置有沿其高度方向设置有多个，邻墙角部安装铰接销轴与夹板套筒小间隙配合，间隙的存在保证了一定程度的膨胀自由，小的间隙取值限制了水冷壁邻墙角接位置的旷动位移，降低了过大位移传递于邻墙的应力，配合水冷壁柔性与刚性结合的垂直悬吊，进一步有效降低了水冷壁管拉裂的风险。
20.其中，上述横列弹性垂直悬吊件1采用平式恒力弹簧支吊架（pb型），恒力弹簧支吊架为公知技术，恒力弹簧支吊架主要由圆柱螺旋弹簧、固定框架114、回转框架115及运动机构、调节装置和弹簧罩筒116等组成，包括耳板101、上吊夹102、上吊杆104、恒力弹簧支吊架本体106、松紧螺母107下吊杆108、下吊夹109和支撑网架110，耳板101上端固定连接在锅炉中部大板梁6上，下端通过销铰接在上吊夹102上端，上吊夹102下端通过螺纹方式螺旋连接上吊杆104上端且采用上螺母103锁紧，上吊杆104下端通过螺纹部固定连接在恒力弹簧支吊架本体106的固定框架114顶部的连接板上采用锁紧下螺母105锁紧，恒力弹簧支吊架本体106下部的回转框架115自由端铰接铰接有连接杆，连接杆通过螺纹部螺旋连接松紧螺母107，松紧螺母107为拉环结构，两端设置螺纹旋转方向相反的螺纹孔，能够快速实现松紧程度调节，松紧螺母107下端连接到下吊杆108上端，下吊杆108下端通过螺纹部固定连接在下吊夹109上端且采用螺母锁紧，下吊夹109下端铰接在支撑网架110上端中部，支撑网架110用于悬挂联络管系5的管道，该悬吊结构，因恒力弹簧支吊架内部的弹簧作用在旋转框架上，进而起到弹性伸缩的作用，使得整个悬吊结构具有缓冲作用；上吊夹102和下吊夹107均为u型结构，两侧壁从上到下包括依次对接的平行竖直段和八字形的倾斜段，平行直线段设置有连接耳板101的铰接孔，八字形的倾斜段下端固定连接连接头，连接头设置有竖向的螺纹孔，u型结构的吊夹，方便夹持耳板等结构，快速实现安装；支撑网架110包括连接板111、竖直钢板条112和水平钢板条113，竖直钢板条112采用多根，顶端均间隔固定连接在连接板111上，相邻两根竖直钢板条112夹击一个竖列的管道，水平钢板条113采用多根，均与每根竖直钢板条112固定连接，每根水平钢板条113抵靠在每排水平的管道底部，独立的每根管道放置到支撑网架对应的方框内进行限位支撑，支撑网架支撑稳定性高；每根水平钢板条113抵靠管道处设置弧形面，弧形面直径与管道外柱面直径相同，水平钢板条113设置有弧
形槽结构，贴合管道，增加支撑接触面积，减少局部应力集中，避免管道支撑处在长期振动情况下导致管道的损坏；因锅炉周围每天都会产生大量灰尘，灰尘容易从旋转框架一侧的拉杆孔处进入恒力弹簧支吊架的弹簧罩筒内，因此，在上吊杆104下方设置覆盖恒力弹簧支吊架本体的防尘罩10，如图7-8所示，防尘罩10顶部通过套筒固定连接在上吊杆104上，防尘罩10采用柔软材料进行覆盖，拉杆孔11处设置复合密封圈12，复合密封圈12包括钢圈13和弹性密封层14，钢圈13靠近内侧设置的弹性密封层14厚度大于外侧的密封层厚度，钢圈卡入拉杆孔的卡槽内，该密封结构，一方面，能够起到密封作用，且恒力弹簧支吊架本体的拉杆在径向也有一定的避让性，另一方面，也能够起到自清洁拉杆117的作用，避免粉尘进入弹簧罩筒116内，固定框架114侧壁设置有倾斜的喷气孔15，喷气孔15高度高于拉杆位置，且切斜设置后能够正对拉杆，喷气孔连接到气压设备，定期对拉杆进行除尘，进一步降低灰尘进入弹簧罩筒的可能性。
21.安装方式横列弹性垂直吊件弹性位移系数，指在设计位移量的基础上，预留位移余量，如位移系数1.4，即预留设计位移量的40%。主要为确保设备异常（如水冷壁温度超限、炉膛压力超限等）情况下，充分考虑水冷壁的允许弹性变形量，使其能够自由膨胀、发生弹性形变，不发生局部塑性变形。平式恒力弹簧支吊架（pb型），本技术将弹簧系数进行调整实现本发明的参数要求。
22.其中，上述刚性垂直悬吊件7包括刚性吊杆、与其上端固定连接的悬吊夹和与其下端固定连接的连接座，悬吊夹与上吊夹结构相同，悬吊夹铰接在锅炉中部大板梁6底部的连接耳板上，连接座固定连接在下水冷壁竖直混合集箱管系4顶部。
23.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。