一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t的制作方法
【專利摘要】一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，包括輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)，輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)包括前墻膜式水冷壁、后墻膜式水冷壁、左側(cè)墻膜式水冷壁和右側(cè)墻膜式水冷壁，左側(cè)墻膜式水冷壁和右側(cè)墻膜式水冷壁及側(cè)墻下集箱和側(cè)墻上集箱組成“O”形截面結(jié)構(gòu)，對(duì)流換熱管束式管屏包括對(duì)流換熱管束、對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁和尾部煙室，輻射換熱側(cè)墻膜式壁同時(shí)充當(dāng)對(duì)流換熱管屏的內(nèi)側(cè)墻膜式壁，與外側(cè)墻膜式壁、上下焊接鋼板組成兩邊密封對(duì)流煙道；該鍋爐安全裕度高，傳熱性能好，模塊化設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)快裝、整體組裝，安裝周期短，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便，檢修方便；整個(gè)鍋爐的整體密封性能好，散熱損失顯著降低，熱效率有效提高。
【專利說明】一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水管燃油燃?xì)忮仩t【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化具有舉足輕重的地位。現(xiàn)有的燃煤鍋爐存在能耗高、污染嚴(yán)重等諸多問題。根據(jù)我國(guó)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃中“迫切需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，到2015年我國(guó)非化石能源消費(fèi)比重提高到11.4%，天然氣占一次能源消費(fèi)比重提高到7.5%”，我國(guó)未來天然氣消費(fèi)將出現(xiàn)高速增長(zhǎng)。我國(guó)正在或即將建成中亞、中緬、中俄以及多條海上LNG供應(yīng)線，形成對(duì)內(nèi)增加勘探開發(fā)、對(duì)外增加引進(jìn)的雙管齊下解決氣源的發(fā)展勢(shì)頭，將大大改善我國(guó)以煤為主的能源供應(yīng)能源結(jié)構(gòu)，改善我國(guó)不斷惡化的大氣環(huán)境污染狀況。
[0003]我國(guó)常規(guī)燃油燃?xì)忮仩t在使用中存在如下問題:目前市場(chǎng)上燃油燃?xì)忮仩t多為中、小型的鍋殼式鍋爐，鍋殼式鍋爐不適合大容量，只能實(shí)現(xiàn)容量在14MW以下的快裝鍋爐，不能滿足市場(chǎng)上的中、大型燃油燃?xì)忮仩t的發(fā)展要求，未來中、大型燃油燃?xì)忮仩t的發(fā)展方向是水管鍋爐；傳統(tǒng)鍋殼式鍋爐包括爐膽、回燃室、煙管和管板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，制造工藝復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要特別而繁多的制造工裝設(shè)備；鍋殼式鍋爐從爐膽噴出的高溫?zé)煔鉁囟仍?000°C左右，直接接觸煙管和管板焊縫，一直以來無法消除管板裂紋事故，為了解決鍋殼式鍋爐的管板裂紋痼疾，我國(guó)一度推出了水火管鍋爐，將從水管爐膛出來的煙氣經(jīng)過兩翼水管降溫后再進(jìn)入煙管和管板連接的受熱面，此時(shí)進(jìn)入管板的煙氣溫度也達(dá)800°C左右，由于煙溫較高，管板裂紋始終難以消除，造成管板和煙管連接處開裂泄漏或嚴(yán)重的爆炸事故，安全裕度低，而一旦發(fā)生開裂，無法正常維修處理，只能更換；同時(shí)，鍋殼式鍋爐廣泛采用螺紋煙管和光管作為對(duì)流受熱面，光管縱向沖刷，傳熱效果極差；螺紋煙管也只是在近管壁面2mm范圍內(nèi)存在紊流擾動(dòng)強(qiáng)化的效果，而管中心根本無法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱；除此之外，鍋殼的工質(zhì)側(cè)水屬于大空間自然循環(huán)，傳熱效果更差，并且受熱面布置受到極大的限制，檢修更加困難。此外，我國(guó)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的中、大型水管燃油燃?xì)忮仩t基本上都是A、D、0型雙鍋筒加對(duì)流管束的鍋爐結(jié)構(gòu)，中小型快裝出廠，中大型散裝出廠，從制造工藝上講，雙鍋筒加對(duì)流管束的結(jié)構(gòu)不適合現(xiàn)場(chǎng)制造，只適合工廠內(nèi)組裝，因?yàn)殡p鍋筒加對(duì)流管束結(jié)構(gòu)管束端部和鍋筒的內(nèi)部角接焊接工作量很大，上鍋筒現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接時(shí)，焊接工人向下俯焊，尚能保證焊接質(zhì)量，但是下鍋筒現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接時(shí)，焊接工人向上仰焊，不僅焊接質(zhì)量難以保證，而且焊接工人施焊過程中存在被熔化的金屬液體和飛濺燒傷的危險(xiǎn)性，若在工廠制造時(shí)，可以借助變位器等工裝，使下鍋筒也處于向下俯焊的位置，以保證焊接質(zhì)量，同時(shí)避免焊接過程的危險(xiǎn)性，而且，現(xiàn)場(chǎng)安裝，要求焊接每一根獨(dú)立的管件，安裝周期長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝受壓部件，制造質(zhì)量難以保證，很難在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)模塊化快速組裝生產(chǎn)，難以減少現(xiàn)場(chǎng)極大的焊接工作量，焊接質(zhì)量很難保證，這些焊口成為運(yùn)行過程中的重大安全隱患，同時(shí)密集的對(duì)流管束的存在也不便于檢修，因此，雙鍋筒加對(duì)流管束結(jié)構(gòu)制造工藝非常復(fù)雜，不適合大型化?？梢?，傳統(tǒng)二元化(中小容量鍋殼式鍋爐，中大容量雙鍋筒+對(duì)流管束)的鍋爐結(jié)構(gòu)不能滿足燃油燃?xì)忮仩t安全可靠運(yùn)行、快速安裝、整體組裝以及逐漸提高的參數(shù)要求；因此，急需改變目前傳統(tǒng)燃油燃?xì)忮仩t的結(jié)構(gòu)，期望能夠創(chuàng)造一種新型的燃油燃?xì)忮仩t，在中小容量和中大容量全容量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃油燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)通用化，實(shí)現(xiàn)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐通用的鍋爐本體，達(dá)到運(yùn)行安全可靠、快裝、減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量、縮短安裝周期、檢修方便的現(xiàn)實(shí)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，結(jié)構(gòu)合理，原材料消耗少，長(zhǎng)周期運(yùn)行安全可靠，高效節(jié)能，減排環(huán)保，避免了傳統(tǒng)煙火管鍋爐容易發(fā)生管板裂紋及難以大型化等缺陷；也避免了傳統(tǒng)A、D、O型雙鍋筒加對(duì)流管束的鍋爐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)制造工藝的瓶頸，其次，整個(gè)鍋爐的整體密封性能好，散熱損失顯著降低，鍋爐熱效率有效提高。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，包括輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4，所述的輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3包括前墻膜式水冷壁3-1、后墻膜式水冷壁3-2、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和布置于前墻膜式水冷壁3-1上的燃燒器1，所述的前墻膜式水冷壁3-1、后墻膜式水冷壁3-2、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3以及右側(cè)墻膜式水冷壁3-4在燃燒器I的四周組成一個(gè)封閉的爐膛結(jié)構(gòu)；
[0007]當(dāng)鍋爐采用煙氣中心回燃結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4的前部拉稀管排以形成對(duì)流受熱面的煙氣進(jìn)口，設(shè)置在前墻膜式水冷壁3-1上下部并和其連通的分別是前墻上集箱3-6和前墻下集箱3-5，設(shè)置在后墻膜式水冷壁3-2的上下部并和其連通的分別是后墻上集箱3-7和后墻下集箱3-8，四個(gè)集箱與左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4共用的側(cè)墻上集箱3-9和側(cè)墻下集箱3-10相連通，所述的左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和側(cè)墻下集箱3-9以及側(cè)墻上集箱3-10組成“O”形截面結(jié)構(gòu)；對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4包括左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1、右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2和對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8，對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4與左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4以焊接鋼板8進(jìn)行對(duì)接，對(duì)稱分布在“O”形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4同時(shí)分別充當(dāng)了左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1及右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2的內(nèi)側(cè)墻膜式壁，設(shè)置在左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1上下部并和其聯(lián)通的是左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4和左側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-3、設(shè)置在右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2上下部并和其聯(lián)通的是右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-6，所述的對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和上下的焊接鋼板8組成兩側(cè)封閉對(duì)流煙道，左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2分別分布在兩邊的對(duì)流煙道中；
[0008]當(dāng)鍋爐采用煙氣三回程結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4后部的管排拉稀作為爐膛出口，左、右側(cè)對(duì)流煙道中各增加一組帶有膜式壁的對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4把兩側(cè)的對(duì)流煙道各分成兩個(gè)對(duì)流煙道，以形成煙氣三回程結(jié)構(gòu)。
[0009]當(dāng)所述鍋爐為蒸汽鍋爐時(shí)，還包括布置在輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3的左側(cè)墻膜式水冷壁3-3或右側(cè)墻膜式水冷壁3-4上方的鍋筒2，所述鍋筒2通過汽水引出管7和各個(gè)上集箱相連通。
[0010]所述對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4后部延長(zhǎng)的部分與后墻膜式水冷壁3-2組成了尾部煙室4-7。
[0011]所述尾部煙室4-7內(nèi)部或后邊布置煙氣深度冷卻器。
[0012]所述輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8均采用光管和扁鋼焊接而成或采用直接軋制成型的鰭片管。
[0013]所述左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2均采用對(duì)流擴(kuò)展強(qiáng)化受熱面，高溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用弓形肋片10強(qiáng)化換熱，低溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用針翅結(jié)構(gòu)11強(qiáng)化換熱。
[0014]沿著左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4將鍋爐分為輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4，兩個(gè)模塊的對(duì)接接口能夠使用鋼板焊接或使用密封螺栓或法蘭連接。
[0015]根據(jù)需要添加或者減少左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2的管屏數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)從小容量到大容量管屏式水管單一結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.與傳統(tǒng)中小容量鍋殼式鍋爐相比，本發(fā)明全部采用水管管屏式結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，消除了鍋殼式鍋爐的爐膽、回燃室、煙管和管板等復(fù)雜工藝結(jié)構(gòu)，避免了管板裂紋的產(chǎn)生，同時(shí)消除了 A、D、O型雙鍋筒加對(duì)流管束等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，有效減少了工人的焊接工作量，避免了振動(dòng)引起的開裂和泄漏事故；單水管爆管的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)低于容積類的鍋殼式鍋爐，結(jié)構(gòu)安全性遠(yuǎn)高于鍋殼式容積類容器結(jié)構(gòu)。
[0018]2、與以往的水管燃油燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)對(duì)稱分布在“O”形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，代替了傳統(tǒng)的分布在鍋爐后方的對(duì)流受熱面，不僅節(jié)省了鍋爐房的空間，又方便安裝和檢修；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以滿足各種鍋爐容量要求，從小容量到大容量均實(shí)現(xiàn)全管屏單一結(jié)構(gòu)，外部對(duì)流管屏數(shù)可根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)；中、大容量也可以實(shí)現(xiàn)模塊化組裝出廠、快裝運(yùn)輸，制造工藝簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)中大型水管鍋爐現(xiàn)場(chǎng)焊接量大，質(zhì)量難以保證等諸多問題。
[0019]3.與傳統(tǒng)燃油燃?xì)夤I(yè)鍋爐相比，本發(fā)明采用模塊設(shè)計(jì)，易于標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，易于運(yùn)輸和組裝，易于拆卸和維護(hù)，檢修周期短；中、大容量實(shí)現(xiàn)“O”形或“D”形截面爐膛輻射換熱膜式水冷壁模塊化和對(duì)流管束式管屏結(jié)構(gòu)組件出廠，外部對(duì)流管屏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)模塊化組裝對(duì)接，避免現(xiàn)場(chǎng)制造焊接每根獨(dú)立的管件帶來的繁重焊接工作，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量，提高焊接質(zhì)量，減少了不安全隱患，縮短了安裝周期，顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，保證鍋爐更加安全運(yùn)行。
[0020]4.在中小容量和中大容量全容量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃油燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)通用化，滿足各種鍋爐容量要求，從根本上突破了我國(guó)常規(guī)燃油燃?xì)馐冀K存在水管和火管二元化結(jié)構(gòu)的瓶頸，達(dá)到運(yùn)行安全可靠、快裝、縮短安裝周期、檢修方便的現(xiàn)實(shí)要求；當(dāng)用于蒸汽鍋爐時(shí)，鍋筒通過汽水引出管與膜式水冷壁上集箱和對(duì)流換熱管屏上集箱聯(lián)通。
[0021]5.本發(fā)明爐膛四周水冷壁和對(duì)流管屏外墻均采用膜式壁結(jié)構(gòu)，減輕爐墻厚度和重量，可由制造廠焊成組件出廠，安裝快速方便，密封性好鍋爐漏風(fēng)少，散熱面積顯著減少，散熱損失顯著降低，鍋爐熱效率提高。[0022]6.相比以往對(duì)流受面采用管束式旗式受熱面，本發(fā)明中的對(duì)流管屏管束均采用擴(kuò)展受熱面強(qiáng)化換熱，高溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用弓形肋片強(qiáng)化換熱，較低溫區(qū)采用針翅型強(qiáng)化受熱，針翅管由于擴(kuò)大傳熱面積的同時(shí)利用流體的分離、二次流或邊界層周期性的起始所造成的擾動(dòng)，使邊界層不斷地受到破壞從而增大了其傳熱系數(shù)，換熱效率遠(yuǎn)高于旗式受熱面和鍋殼式鍋爐內(nèi)的螺紋煙管，使傳熱強(qiáng)化效果顯著。
[0023]7.能夠?qū)崿F(xiàn)全管屏式水管燃油燃?xì)忮仩t技術(shù)的完全國(guó)產(chǎn)化和規(guī)模化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化換熱、結(jié)構(gòu)緊湊和高效節(jié)能的完整統(tǒng)一，符合國(guó)家的發(fā)展目標(biāo)，填補(bǔ)國(guó)際上全容量針翅管屏式水管燃油燃?xì)忮仩t的空白，屬綜合性清潔能源節(jié)能減排產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為新型全管屏式燃油燃?xì)鉄崴仩t的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1的左視圖。
[0026]圖3為新型全管屏式燃油燃?xì)庹羝仩t的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為圖3的左視圖。
[0028]圖5為本發(fā)明的對(duì)流受熱管屏弓形肋片強(qiáng)化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明的對(duì)流受熱管屏針翅強(qiáng)化結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步更詳細(xì)的說明。
[0031]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，包括輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4，所述的輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3包括前墻膜式水冷壁3-1、后墻膜式水冷壁3-2、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和布置于前墻膜式水冷壁3-1上的燃燒器1，所述的前墻膜式水冷壁3-1、后墻膜式水冷壁3-2、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3以及右側(cè)墻膜式水冷壁3-4在燃燒器I的四周組成一個(gè)封閉的爐膛結(jié)構(gòu)；當(dāng)鍋爐采用煙氣中心回燃結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4的前部拉稀管排以形成對(duì)流受熱面的煙氣進(jìn)口，設(shè)置在前墻膜式水冷壁3-1上下部并和其連通的分別是前墻上集箱3-6和前墻下集箱3-5，設(shè)置在后墻膜式水冷壁3-2的上下部并和其連通的分別是后墻上集箱3-7和后墻下集箱3-8，四個(gè)集箱與左側(cè)墻膜式水冷壁
3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4共用的側(cè)墻上集箱3-9和側(cè)墻下集箱3-10相連通，所述的左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和側(cè)墻下集箱3-9以及側(cè)墻上集箱3-10組成“O”形截面結(jié)構(gòu)；對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4包括左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1、右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2和對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8，對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4與左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4以焊接鋼板8進(jìn)行對(duì)接，對(duì)稱分布在“O”形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4同時(shí)分別充當(dāng)了左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1及右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2的內(nèi)側(cè)墻膜式壁，設(shè)置在左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1上下部并和其聯(lián)通的是左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4和左側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-3、設(shè)置在右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2上下部并和其聯(lián)通的是右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-6，所述的對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和上下的焊接鋼板8組成兩側(cè)封閉對(duì)流煙道，左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2分別分布在兩邊的對(duì)流煙道中；當(dāng)鍋爐采用煙氣三回程結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4后部的管排拉稀作為爐膛出口，左、右側(cè)對(duì)流煙道中各增加一組帶有膜式壁的對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4把兩側(cè)的對(duì)流煙道各分成兩個(gè)對(duì)流煙道，以形成煙氣三回程結(jié)構(gòu)。所述對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4后部延長(zhǎng)的部分與后墻膜式水冷壁3-2組成了尾部煙室4-7。沿著左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4將鍋爐分為輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4，兩個(gè)模塊的對(duì)接接口能夠使用鋼板焊接或使用密封螺栓或法蘭連接。
[0032]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述尾部煙室4-7內(nèi)部或后邊布置煙氣深度冷卻器。
[0033]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8均采用光管和扁鋼焊接而成或采用直接軋制成型的鰭片管，減少散熱損失，提高爐內(nèi)熱效率，膜式水冷壁安裝快捷方便，減少整個(gè)鍋爐厚度和重量。
[0034]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束
4-2均采用對(duì)流擴(kuò)展強(qiáng)化受熱面，如圖5所示，高溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用弓形肋片10強(qiáng)化換熱，如圖6所示，低溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用針翅結(jié)構(gòu)11強(qiáng)化換熱，換熱效率有效提高。
[0035]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，根據(jù)需要添加或者減少左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2的管屏數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)從小容量到大容量管屏式水管單一結(jié)構(gòu)。
[0036]如圖3和圖4所示，當(dāng)所述鍋爐為蒸汽鍋爐時(shí)，還包括布置在輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)3的左側(cè)墻膜式水冷壁3-3或右側(cè)墻膜式水冷壁3-4上方的鍋筒2，所述鍋筒2通過汽水引出管7和各個(gè)上集箱相連通。
[0037]本發(fā)明煙氣流程的工作原理為:當(dāng)鍋爐采用煙氣中心回燃結(jié)構(gòu)時(shí)，位于前墻膜式水冷壁3-1上的燃燒器I燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c爐膛四周膜式水冷壁進(jìn)行輻射換熱，爐膛四周膜式水冷壁包括前墻膜式水冷壁3-1、后墻膜式水冷壁3-2、左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4，高溫?zé)煔庥蔂t膛四周回燃后，從左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4前部管排拉稀成的煙氣出口出去進(jìn)入對(duì)流煙道，轉(zhuǎn)彎后的煙氣沖刷對(duì)流煙道中帶有強(qiáng)化受熱面的左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8，然后流入對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4后部延伸的部分和后墻膜式水冷壁3-2組成的尾部煙室4-7，從尾部煙室4-7的出口排出。若想進(jìn)一步降低煙氣溫度，減少排煙損失，可在尾部煙室4-7內(nèi)部或者后邊布置煙氣深度冷卻器。
[0038]當(dāng)鍋爐采用煙氣三回程結(jié)構(gòu)時(shí)，位于前墻膜式水冷壁3-1上的燃燒器I燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬飨蚝髩δな剿浔?-2，與爐膛四周的膜式水冷壁進(jìn)行輻射換熱后的高溫?zé)煔鈴淖髠?cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4后部的拉稀管排形成的爐膛出口進(jìn)入對(duì)流煙道，轉(zhuǎn)彎后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入內(nèi)側(cè)對(duì)流煙道沖刷對(duì)流煙道中帶有強(qiáng)化受熱面的左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8，然后煙氣流到內(nèi)側(cè)對(duì)流煙道前端再轉(zhuǎn)彎進(jìn)入外側(cè)對(duì)流煙道，沖刷左側(cè)對(duì)流管屏管束4-1和右側(cè)對(duì)流管屏管束4-2以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁4-8后進(jìn)入尾部煙室4-7，從尾部煙室4-7的出口排出。同樣，若想進(jìn)一步降低煙氣溫度，減少排煙損失，可在尾部煙室4-7內(nèi)部或者后邊布置煙氣深度冷卻器。
[0039]本發(fā)明的水流程工作原理如下:當(dāng)為熱水鍋爐時(shí)，如圖1和圖2所示，將左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4分為前部和后部，首先，鍋爐回水從進(jìn)水集箱5進(jìn)入側(cè)墻下集箱3-10后部和后墻下集箱3-8，經(jīng)過左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4的后部加熱上升進(jìn)入側(cè)墻上集箱3-9后部和后墻上集箱3-7，通過連通管9進(jìn)入左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4和右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5的后部，從對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4后部的管排下降到左側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-3和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-6，再流經(jīng)對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4前部的管排被加熱上升匯入左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4和右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5，然后經(jīng)過下降管6進(jìn)入側(cè)墻下集箱3-10前部和前墻下集箱3-5，最后熱水流經(jīng)左側(cè)墻膜式水冷壁3-3、右側(cè)墻膜式水冷壁3-4前部和前墻膜式壁3-1的管排受熱上升后進(jìn)入側(cè)墻上集箱3-9和前墻上集箱3-6，經(jīng)引出管流出供應(yīng)熱力系統(tǒng)。
[0040]當(dāng)鍋爐為蒸汽鍋爐時(shí)，如圖3和圖4所示:將對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4分為前部、中部和后部三部分，首先，鍋爐給水從進(jìn)水集箱5進(jìn)入左側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-3和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-6后部，流經(jīng)對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4后部的管子受熱上升到左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4和右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5，繼續(xù)流經(jīng)對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4中部的管子下降到左側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-3和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱4-6，再從對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)4前部的管子受熱上升后匯入左側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-4、右側(cè)對(duì)流管屏上集箱4-5并經(jīng)汽水引出管7進(jìn)入鍋筒2，鍋筒2下部連接的下降管6給輻射換熱膜式水冷壁的前墻下集箱3-5供水，經(jīng)前墻膜式水冷壁3-1加熱后上升匯入前墻上集箱3-6，經(jīng)汽水引出管7引入鍋筒完成自然循環(huán)；與鍋筒2連接的下降管給側(cè)墻下集箱3-10供水，經(jīng)“O”形截面上的左側(cè)墻膜式水冷壁3-3和右側(cè)墻膜式水冷壁3-4的管子加熱上升匯入側(cè)墻上集箱3-9，經(jīng)汽水引出管7引入鍋筒2完成自然循環(huán)；鍋筒2連接的下降管給后墻下集箱3-8供水，經(jīng)后墻膜式水冷壁3-2的管子加熱上升匯入后墻上集箱3-7，經(jīng)汽水引出管7進(jìn)入鍋筒2完成自然循環(huán)。經(jīng)過汽水分離的飽和蒸汽從鍋筒2上部出口供應(yīng)熱力系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:包括輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)(3)和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)，所述的輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)(3)包括前墻膜式水冷壁(3-1)、后墻膜式水冷壁(3-2 )、左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3 )、右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)和布置于前墻膜式水冷壁(3-1)上的燃燒器(1)，所述的前墻膜式水冷壁(3-1)、后墻膜式水冷壁(3-2)、左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)以及右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)在燃燒器(I)的四周組成一個(gè)封閉的爐膛結(jié)構(gòu)； 當(dāng)鍋爐采用煙氣中心回燃結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)的前部拉稀管排以形成對(duì)流受熱面的煙氣進(jìn)口，設(shè)置在前墻膜式水冷壁(3-1)上下部并和其連通的分別是前墻上集箱(3-6)和前墻下集箱(3-5)，設(shè)置在后墻膜式水冷壁(3-2)的上下部并和其連通的分別是后墻上集箱(3-7)和后墻下集箱(3-8)，四個(gè)集箱與左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)所共用的側(cè)墻上集箱(3-9)和側(cè)墻下集箱(3-10)相連通，所述的左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)、右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)和側(cè)墻上集箱(3-9)以及側(cè)墻下集箱(3-10)組成“O”形截面結(jié)構(gòu)；對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)包括左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)、右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)和對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁(4-8)，對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)與左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)以焊接鋼板(8)進(jìn)行對(duì)接，對(duì)稱分布在“O”形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)同時(shí)分別充當(dāng)了左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)及右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)的內(nèi)側(cè)墻膜式壁，設(shè)置在左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)上下部并和其聯(lián)通的是左側(cè)對(duì)流管屏上集箱(4-4)和左側(cè)對(duì)流管屏下集箱(4-3)、設(shè)置在右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)上下部并和其聯(lián)通的是右側(cè)對(duì)流管屏上集箱(4-5)和右側(cè)對(duì)流管屏下集箱(4-6)，所述的對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁(4-8)、左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)、右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)和上下的焊接鋼板(8)組成兩側(cè)封閉對(duì)流煙道，左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)和右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)分別分布在兩邊的對(duì)流煙道中； 當(dāng)鍋爐采用煙氣三回程結(jié)構(gòu)時(shí)，左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)后部的管排拉稀作為爐膛出口，左、右側(cè)對(duì)流煙道中各增加一組帶有膜式壁的對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)把兩側(cè)的對(duì)流煙道各分成兩個(gè)對(duì)流煙道，以形成煙氣三回程結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:當(dāng)所述鍋爐為蒸汽鍋爐時(shí)，還包括布置在輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)(3)的左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3 )或右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)上方的鍋筒(2 )，所述鍋筒(2 )通過汽水引出管(7 )和各個(gè)上集箱相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:所述對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)后部延長(zhǎng)的部分與后墻膜式水冷壁(3-2)組成了尾部煙室(4-7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:所述尾部煙室(4-7)內(nèi)部或后邊布置煙氣深度冷卻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:所述輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)(3)以及對(duì)流管屏外側(cè)墻膜式壁(4-8)均采用光管和扁鋼焊接而成或采用直接軋制成型的鰭片管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:所述左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)和右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)均采用對(duì)流擴(kuò)展強(qiáng)化受熱面，高溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用弓形肋片(10)強(qiáng)化換熱，低溫區(qū)對(duì)流管屏管束采用針翅結(jié)構(gòu)(11)強(qiáng)化換熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:沿著左側(cè)墻膜式水冷壁(3-3)和右側(cè)墻膜式水冷壁(3-4)將鍋爐分為輻射換熱膜式水冷壁管屏結(jié)構(gòu)(3)和對(duì)流換熱管束式管屏結(jié)構(gòu)(4)，兩個(gè)模塊的對(duì)接接口能夠使用鋼板焊接或使用密封螺栓或法蘭連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全管屏式高效燃油燃?xì)忮仩t，其特征在于:根據(jù)需要添加或者減少左側(cè)對(duì)流管屏管束(4-1)和右側(cè)對(duì)流管屏管束(4-2)的管屏數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)從小容量到大容量管屏式水管單一結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F22B31/08GK103791479SQ201410023480
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】趙欽新, 胡美玲, 張國(guó)平, 王云剛, 張毅, 李鈺鑫 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 無錫中正鍋爐有限公司