專利名稱：煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體為煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐。
背景技術(shù)：
蒸汽鍋爐是一種把煤炭、石油或天然氣等所儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成蒸汽的設(shè)備。電
力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè)都需要蒸汽鍋爐供給大量的蒸汽。
目前，蒸汽鍋爐的本體結(jié)構(gòu)主要有火管鍋爐和水管鍋爐兩大類結(jié)構(gòu)型式。在小容
量范圍內(nèi)，火管鍋爐和水管鍋爐各有其優(yōu)缺點(diǎn)。但是對(duì)于大容量鍋爐，水管鍋爐在結(jié)構(gòu)布置
和熱工性能方面則更具有優(yōu)勢(shì)。多年以來，我國普遍生產(chǎn)和使用的水管鍋爐都是傳統(tǒng)爐型，
生產(chǎn)工藝復(fù)雜、折合單位蒸發(fā)量的鋼材耗量高。因此，開發(fā)出運(yùn)行安全可靠、高效節(jié)能、生產(chǎn)
工藝簡單以及鋼材耗量低的新型蒸汽鍋爐對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有水管蒸汽鍋爐生產(chǎn)工藝復(fù)雜和鋼材耗量高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐。其受熱面?zhèn)鳠嵝矢?、鋼材耗量低、制造工藝簡單?br> 本發(fā)明的技術(shù)方案是鍋爐水管系統(tǒng)為框架結(jié)構(gòu)，鍋筒通過蒸汽引出管支撐在側(cè)水冷壁與水管對(duì)流管束并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)上部，鍋爐對(duì)流受熱面采用煙氣環(huán)流橫向沖刷換熱方式，將爐膛被包覆在對(duì)流受熱面內(nèi)側(cè)。 其進(jìn)一步特征在于所述鍋爐采用聯(lián)接在鍋筒和兩側(cè)下集箱以及后部下集箱的下降管，與鍋爐的輻射受熱面和對(duì)流受熱面形成了工質(zhì)自然循環(huán)回路，同時(shí)并聯(lián)在鍋爐兩側(cè)上、下集箱的輻射受熱面和對(duì)流受熱面，由于受熱負(fù)荷的差別較大、也必然會(huì)形成另一種工質(zhì)自然循環(huán)回路。在鍋爐運(yùn)行中，上述兩種工質(zhì)自然循環(huán)回路將會(huì)使工質(zhì)形成復(fù)合循環(huán)流動(dòng)。 本發(fā)明鍋爐水管系統(tǒng)采用框架結(jié)構(gòu)后，鍋爐鋼架重量大大下降，降低了鍋爐的鋼材耗量，簡化了其制造和安裝工藝。同時(shí)，鍋爐爐膛被包覆在采用煙氣環(huán)流的對(duì)流受熱面內(nèi)側(cè)，采用輕型爐墻結(jié)構(gòu)即可達(dá)到隔熱保溫的要求，因此可以大幅度地降低鍋爐爐墻的重量。此外，由于鍋爐采用兩組工質(zhì)自然循環(huán)回路復(fù)合循環(huán)方式運(yùn)行，相對(duì)于傳統(tǒng)的鍋爐工質(zhì)自然循環(huán)方式，其水動(dòng)力的可靠性將大大增加。


圖1為本發(fā)明主視圖的剖視圖 圖2為圖1的側(cè)視圖和A-A截面的半剖視圖 圖3為圖1的B-B截面的剖視圖 圖4為圖1的C-C截面的剖視圖 圖中件號(hào)說明 1、爐排底座；2、鏈條爐排；3、煤斗；4、前下集箱；5、爐膛；6、前拱管組；7、前煙室；
38、前墻受熱面和前部爐頂受熱面管組；9、前隔墻；10、左側(cè)前蒸汽引出管；11、鍋筒；12、左 側(cè)后蒸汽引出管；13、爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面管組；14、后拱；15、后墻受熱面和后部爐頂受熱面管 組；16、后下集箱；17、保溫層；18、耐火層；19、左側(cè)后下降管；20、左側(cè)前下降管；21、主蒸
汽管座；22、給水管座；23右側(cè)后下降管；24、右側(cè)前下降管；25、左側(cè)下連通管；26、左側(cè)下 集箱；27、左側(cè)耐火隔墻；28、左側(cè)煙氣通道；29、左側(cè)水冷壁受熱面管組；30、左側(cè)對(duì)流受熱 面管束；31、左側(cè)上集箱；32、右側(cè)上集箱；33、右側(cè)對(duì)流受熱面管束；34、右側(cè)水冷壁受熱面 管組；35、右側(cè)煙氣通道；36、右側(cè)耐火隔墻；37、右側(cè)下集箱；38、右側(cè)下連通管；39、煙氣出□。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水 管蒸汽鍋爐的燃燒系統(tǒng)包括爐排底座1、鏈條爐排2、煤斗3、爐膛5、后拱14，左側(cè)耐火隔墻 27和右側(cè)耐火隔墻36以及前隔墻9分別將左側(cè)煙氣通道28和右側(cè)煙氣通道35以及前煙 室7與爐膛5隔開。右側(cè)煙氣通道35的后部聯(lián)通煙氣出口38。鍋爐水管系統(tǒng)則包括橫向 配置在前墻下部的前下集箱4、橫向配置在爐頂上部的鍋筒11、橫向配置在后墻下部的后 下集箱16、左側(cè)縱向配置的左側(cè)上集箱31和左側(cè)下集箱26、右側(cè)縱向配置的右側(cè)上集箱32 和右側(cè)下集箱37、分別與前下集箱4和鍋筒11相聯(lián)通的前墻受熱面和前部爐頂受熱面管 組8和前拱管組6、分別與鍋筒11和后下集箱16相聯(lián)通的爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面管組13和后墻 受熱面和后部爐頂受熱面管組15、分別與鍋筒11和后下集箱16相聯(lián)通的左側(cè)后下降管19 和右側(cè)后下降管23、分別與鍋筒11和左側(cè)下集箱26相聯(lián)通的左側(cè)前下降管20、分別與鍋 筒11和右側(cè)下集箱37相聯(lián)通的右側(cè)前下降管24、分別與左側(cè)上集箱31和左側(cè)下集箱26 相聯(lián)通的左側(cè)水冷壁受熱面管組29和左側(cè)對(duì)流受熱面管束30、分別與右側(cè)上集箱32和右 側(cè)下集箱37相聯(lián)通的右側(cè)水冷壁受熱面管組34和右側(cè)對(duì)流受熱面管束33、左側(cè)下集箱26 與前下集箱4相連通的左側(cè)下連通管25、右側(cè)下集箱37與前下集箱4相連通的右側(cè)下連通 管38、分別與鍋筒11和左側(cè)上集箱31相聯(lián)通的左側(cè)前蒸汽引出管10和左側(cè)后蒸汽引出管 12以及與其對(duì)稱布置的、分別與鍋筒11和右側(cè)上集箱32相聯(lián)通的右側(cè)前蒸汽引出管和右 側(cè)后蒸汽引出管、以及安裝在鍋筒11頂部并與其相聯(lián)通的主蒸汽出口管座21和給水管座 22。鍋爐爐墻和爐頂則由保溫層17和耐火層18構(gòu)成，包覆著鍋爐水管系統(tǒng)。
鍋爐運(yùn)行時(shí)，隨著爐排2的運(yùn)動(dòng)，煤從煤斗3中被送入爐膛5，燃燒所產(chǎn)生的煙氣 在與前拱管組6、爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面管組13、后部爐頂和后墻受熱面管組15、左側(cè)水冷壁受熱 面管組29、右側(cè)水冷壁受熱面管組34進(jìn)行換熱的同時(shí)，從由后拱14的上部流向爐膛后部， 然后流入鍋爐的左側(cè)煙氣通道28，與在其內(nèi)布置的左側(cè)對(duì)流受熱面管束30進(jìn)行換熱，然后 通過前煙室7進(jìn)入鍋爐的右側(cè)煙氣通道35，與在其內(nèi)布置的右側(cè)對(duì)流受熱面管束33進(jìn)行 換熱，然后通過出煙口 39排出鍋爐。鍋爐給水則從給水管座22進(jìn)入鍋筒ll，與鍋筒11內(nèi) 的飽和水混合后則稱為鍋水。鍋筒ll內(nèi)的鍋水分為三部分流經(jīng)鍋爐水管系統(tǒng)的不同受熱 面進(jìn)行加熱循環(huán)。第一部分鍋水將通過左側(cè)后下降管19和右側(cè)后下降管23進(jìn)入后下集箱 16，然后在通過爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面管組13和后墻受熱面和后部爐頂受熱面管組15時(shí)，受到了 爐膛內(nèi)煙氣的加熱，其中一部分鍋水被汽化成水蒸汽，然后流回鍋筒11。第二部分鍋水則通 過左側(cè)前下降管20進(jìn)入左側(cè)下集箱26，然后在通過左側(cè)水冷壁受熱面管組29和左側(cè)對(duì)流受熱面管束30的同時(shí)，受到了爐膛5和左側(cè)煙氣通道28內(nèi)煙氣的加熱，其中一部分鍋水被 汽化成水蒸汽后流入左側(cè)上集箱31，然后通過前蒸汽引出管10和后蒸汽引出管組12進(jìn)入 鍋筒ll。同時(shí)進(jìn)入左側(cè)下集箱26的一部分鍋水將通過的左側(cè)下連通管25進(jìn)入前下集箱4， 然后在通過前墻受熱面和前部爐頂受熱面管組8和前拱管組6的同時(shí)，受到了爐膛5和前 煙室7內(nèi)煙氣的加熱，其中一部分鍋水被汽化成水蒸汽，然后流回鍋筒ll。第三部分鍋水則 通過右側(cè)前下降管24進(jìn)入到右側(cè)下集箱37，然后在通過右側(cè)水冷壁受熱面管組34和右側(cè) 對(duì)流受熱面管束33流入右側(cè)上集箱32的同時(shí)，受到了爐膛5和右側(cè)煙氣通道35內(nèi)煙氣的 加熱，其中一部分鍋水被汽化形成水蒸汽后流入右側(cè)上集箱32，然后通過與左側(cè)前蒸汽引 出管10和后蒸汽引出管組12對(duì)稱布置的右側(cè)前蒸汽引出管和右側(cè)后蒸汽引出管流回鍋筒 11。同時(shí)進(jìn)入右側(cè)下集箱37的一部分鍋水將通過的右側(cè)下連通管38進(jìn)入前下集箱4，然后 通過前墻受熱面和前部爐頂受熱面管組8和前拱管組6時(shí)，受到了爐膛內(nèi)煙氣的加熱，其中 一部分鍋水被汽化形成水蒸汽，然后流回鍋筒11。鍋水在通過鍋爐水管系統(tǒng)的各個(gè)受熱面 后被加熱形成的汽水混合物在回到鍋筒11內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽水分離，水蒸氣則通過主蒸汽管座 21被送出鍋爐，而分離下的飽和水將與鍋爐給水混合后形成鍋水進(jìn)行下一個(gè)相同的流程。 本發(fā)明專利也可采用左右側(cè)結(jié)構(gòu)部件對(duì)換布置，其工作原理相同。
權(quán)利要求
煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐，包括爐排底座1、鏈條爐排2、煤斗3、爐膛5、后拱14，左側(cè)耐火隔墻27和右側(cè)耐火隔墻36以及前隔墻9分別將左側(cè)煙氣通道28和右側(cè)煙氣通道35以及前煙室7與爐膛5隔開。右側(cè)煙氣通道35的后部聯(lián)通煙氣出口38。鍋爐水管系統(tǒng)則為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括橫向配置在前墻下部的前下集箱4、橫向配置在爐頂上部的鍋筒11、橫向配置在后墻下部的后下集箱16、左側(cè)縱向配置的左側(cè)上集箱31和左側(cè)下集箱26、分別與前下集箱4和鍋筒11相聯(lián)通的前墻受熱面和前部爐頂受熱面管組8和前拱管組6、分別與鍋筒11和后下集箱16相聯(lián)通的爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面管組13和后墻受熱面和后部爐頂受熱面管組15、分別與鍋筒11和后下集箱16相聯(lián)通的左側(cè)后下降管19、分別與鍋筒11和左側(cè)下集箱26相聯(lián)通的左側(cè)前下降管20、分別與左側(cè)上集箱31和左側(cè)下集箱26相聯(lián)通的左側(cè)水冷壁受熱面管組29和左側(cè)對(duì)流受熱面管束30、左側(cè)下集箱26與前下集箱4相連通的左側(cè)下連通管25、分別與鍋筒11和左側(cè)上集箱31相聯(lián)通的左側(cè)前蒸汽引出管10和左側(cè)后蒸汽引出管12以及與其對(duì)稱布置的右側(cè)水管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。鍋爐爐墻和爐頂則由保溫層17和耐火層18構(gòu)成，包覆鍋爐水管系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐，其特征在于左側(cè)耐火隔墻27和右側(cè)耐火隔墻36以及前隔墻9分別將左側(cè)煙氣通道28和右側(cè)煙氣通道35以及前煙室7與爐膛5隔開。右側(cè)煙氣通道35的后部聯(lián)通煙氣出口 38。環(huán)繞著爐膛5形成了煙氣環(huán)流通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐，其特征在于左側(cè)前下降管20分別與橫向配置在爐頂上部的鍋筒11和左側(cè)下集箱26相聯(lián)通，左側(cè)下集箱26則通過左側(cè)水冷壁受熱面管組29和左側(cè)對(duì)流受熱面管束30與左側(cè)上集箱31相聯(lián)通，左側(cè)上集箱31則通過左側(cè)前蒸汽引出管10和左側(cè)后蒸汽引出管12與鍋筒11相聯(lián)通，構(gòu)成了工質(zhì)復(fù)合循環(huán)回路。鍋爐右側(cè)的相應(yīng)部件配置與左側(cè)相同。
全文摘要
本發(fā)明為煙氣環(huán)流換熱復(fù)合循環(huán)水管蒸汽鍋爐。由鏈條爐排燃燒裝置、鍋爐爐膛和鍋爐水管系統(tǒng)所組成。鍋爐爐膛被包覆在采用煙氣環(huán)流的對(duì)流受熱面內(nèi)側(cè)，采用輕型爐墻結(jié)構(gòu)即可達(dá)到隔熱保溫的要求，因此可以大幅度地降低鍋爐爐墻的重量。鍋爐水管系統(tǒng)采用框架結(jié)構(gòu)，鍋筒通過蒸汽引出管支撐在側(cè)水冷壁與水管對(duì)流管束并聯(lián)組合結(jié)構(gòu)的左、右側(cè)上集箱上部，鍋爐鋼架重量大大下降，降低了鍋爐的鋼材耗量，簡化了其制造和安裝工藝。同時(shí)，由于鍋爐采用兩種工質(zhì)自然循環(huán)回路復(fù)合循環(huán)方式運(yùn)行，相對(duì)于傳統(tǒng)的鍋爐工質(zhì)自然循環(huán)方式，其水動(dòng)力的可靠性將大大增加。
文檔編號(hào)F22B21/02GK101761914SQ20081020975
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者董芃 申請(qǐng)人:哈爾濱工大格瑞環(huán)保能源科技有限公司