膜式水冷壁

(1)膜式水冷壁对炉墙的保护作用最为彻底，故炉墙只需用保温材料，而不用耐火材料，使炉墙厚度、重量都大为减小，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量。

(2)膜式水冷壁还具有气密性好，能适应正压燃烧对锅炉的要求，不易结渣、漏风少，减少排烟热损失，提高锅炉热效率。

(3)可由制造厂焊成组件出厂，安装快速方便。

(4）使用膜式壁结构的锅炉，维修方便简洁，锅炉的使用寿命可以大大的提高。

(1)制造工艺较复杂；

(2)管屏热应力的分布比较复杂。

膜式水冷壁的组合特点为：

1、当分段的管排吊放到组合架上之后，要对管排的宽度、长度、平整度及对角线进行检查和调整。如管排宽度大于或小于规定尺寸时，可将鳍片割开适当的长度，调整到规定尺寸后再重新焊好。管排对角线差值超过lOmm时，可割开尺寸偏大一端部分管子间的鳍片，使管距缩小至能消除对角线差值后，再将鳍片焊好。管排不平整度超过允许范围时，可采用龙门架利用千斤顶顶压校正。

2、管排的对接不同于单根管子的对接。单根管子的焊口在焊接后大约收缩1～2mm，这对其他管子没有影响。但管排就不一样了，两段管排对口焊接时，若采用由一侧往另一侧的顺序焊接，焊到最后管子引起的变形是很大的。所以，在对口焊接前，应先对这道焊口的对口间隙进行全面测量，并按对口间隙过小、适中、过大分类，假若出现对口间隙过大或过小的情况，必须采取割管、换上适中的短管的方法处理。对口要从间隙适中中取最小值先行对口焊接，这时由于焊接的收缩，将会使间隙稍大的管子变成可以焊接，为了减少管子的焊接收缩变形，应采取对称和交叉焊的方法。

3、前、后水冷壁下部有炉底（冷灰斗部分）、后水冷壁上部有折焰角，所以组合件尺寸较大，形状也较特殊，组合比较困难。

4、后水冷壁管的单根通球与其他受热面管子有所不同。因为后水冷壁在上联箱处有折焰角，折焰角的弯形管数于后水冷壁的管数相同，为了增加折焰角的刚性，在其处还装有相当数量的间隔直通管（大多炉型）。在折焰角与直通管交叉分路处，装有等径异形铸钢三通（三岔管）。在直通管与上联箱连接处装有节流孔为Φ5mm或Φ10mm的节流圈。这样，大部分工质走弯形管，有利于折焰角的冷却，小部分工质走直通管保证了直通管与弯形管有相应的膨胀量，以减少内应力，故通球难度增大。

在膜式壁的焊接中有气保焊和埋弧焊。

气保焊和埋弧焊有各自的优缺点，至于选择气保焊还是埋弧焊接，要结合企业的特点和企业的市场定位来定。

气保焊：熔深浅，有光污染，给埋弧焊以广阔的发展空间。欧美和日韩，在膜式壁焊接中已经不再使用气保焊了。能使用埋弧焊的话就尽量的采用埋弧焊，因为，国人的质量，环保意识会越来越强。

水冷壁管屏的制造工艺流程：抛丸或抛光→切管→切口加工→切直管接长→切100%RT→切磨焊缝→切装焊管子与扁钢角焊缝→切100%的目视检查→切划线→切成排弯→切开孔→切装焊孔弯管→切100%RT→切装焊密封板→切矫正划线→切割磨边鳍及余量→切倒角→切水压→切通球→切涂装、包装。

管子与扁钢的备料

由于膜式壁管屏最主要的制造技术就是光管加扁钢的焊接技术，所以管子与扁钢的表面质量非常重要，管子在进入焊机前，必须经过直管抛光（抛光）清理机进行表面清理，以保证焊接质量。

管屏由多根管子与扁钢组成，从钢厂购买的管子与扁钢均有制造公差，为了消除这些制造公差，使之在组合后累积公差不超差，最终精确地控制管屏外形尺寸，就必须对扁钢的宽度进行精整，同时清理扁钢表面，满足焊接的要求。扁钢的处理一般都采用高强度扁钢精整清理机，该设备上配有专用的精整轮、校直轮，使扁钢宽度尺寸精确，扁钢平直无扭曲，便于焊接。

管屏角焊缝的焊接

膜式壁光管加扁钢结构的管屏焊接方法 膜式壁光管加扁钢结构采用的焊接工艺，主要有以下几种：

1、自动熔化极活性气体保护焊接

其保护气体的混合组分为(Ar)85%～90% (CO₂)15%～10%，在设备中管子与扁钢由上下滚轮压紧并向前输送，可采用多个焊枪上下面同时进行焊接。

2、细丝埋弧焊

该设备属于固定框架式焊接工作站，机床具有钢管和扁钢定位、夹紧、送进、焊接和焊剂自动回收等功能，一般都装有4个或8个焊枪同时完成水平位嚣4条或8条角焊缝的焊接。此技术操作简单，对管子和扁钢表面要求不高，但只能在水平位置单侧焊接，无法实现上下面同时焊接。

3、半自动熔化极气体保护焊

以该方法焊接时应先对管屏进行定位焊固定，然后由手工操作焊枪进行焊接。该焊接方法既无法上下面同时焊接，又难以实现多焊枪连续均匀的焊接，因而很难控制焊接变形。当采用半自动熔化极气体保护焊进行管屏焊接时，必须注意合理选择焊接顺序，尽量减少焊接变形。管屏上局部开孔处密封扁钢的角焊缝，以及冷灰斗及燃烧器喷口等异形管屏的角焊缝常采用半自动熔化极气体保护焊进行焊接。

膜式壁管屏熔化极活性气体保护自动焊接生产线，是世界上最先进的膜式壁管屏制造技术和设备，从管子上料，扁钢开卷、精整、校平，到焊接等都可以实现自动控制。上下焊枪可同时施焊，焊接变形小，焊后几乎不需要校正，使管屏的几何尺寸准确、角焊缝质量优良、成形美观、焊接速度快、生产效率高。

膜式水冷壁有两种型式，一种是光管之间焊扁钢形成膜式水冷壁；另一种是由轧制成形的鳍片管焊成。膜式水冷壁对炉墙的保护最好，炉墙的重量、厚度大为减少。因为膜式水冷壁的炉墙只需要保温材料，不用耐火材料，因而可采用轻型炉墙。同时，水冷壁的金属耗量增加不多。此外，膜式水冷壁的气密性好，大大减少了炉膛漏风，甚至也可采用微正压燃烧，提高锅炉热效率。由于蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，冷却亦快，可缩短启动和停炉时间。厂内预先组装好才出厂，可缩短安装周期，保证质量。膜式水冷壁的缺点主要是制造工艺较复杂，设计时必须考虑到它的一些特点。如不允许两相邻管子的金属温度差超过50℃(这个要求对自然循环锅炉是容易做到的)，因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构，设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由，还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有良好的密封性。水冷壁管穿过炉墙的部分要留出膨胀间隙。为了防止漏风，间隙内填充石棉绳。对于敷管炉墙，炉墙贴附在膜式水冷壁管外面形成一个整体，穿墙部分可不留间隙。膜式水冷壁由于具有显著的优点，因而得到了广泛的应用。大型锅炉几乎全部采用的是膜式水冷壁。 2100433B

邱玉东、车锐等。

青岛船用锅炉厂有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院等。2100433B