一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐，包括鍋筒、爐墻、爐拱、爐排、水冷壁、集箱、下降管、高溫螺紋煙管筒和低溫螺紋煙管筒；所述鍋筒設(shè)置在頂部；所述爐墻、爐拱、爐排自上而下排布，并組成爐膛；所述水冷壁和鍋筒、下降管組成爐膛水冷系統(tǒng)；所述鍋筒、下降管、集箱、水冷壁依次連接；所述水冷壁分別和鍋筒、集箱連接；所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒組成模塊式對流受熱面，兩者通過一匯總管和鍋筒連接；本鍋爐采用自身支撐結(jié)構(gòu)；高低溫螺紋煙管筒內(nèi)水的流動采用強制流動方式，爐膛水冷系統(tǒng)內(nèi)水的流動采用混合循環(huán)方式。本實用新型水火管鍋爐具有高度明顯低、鋼材消耗顯著少，制造安裝維護方便，安全可靠等諸多優(yōu)點。
【專利說明】一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐，具體涉及一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐，屬于鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】。
【【背景技術(shù)】】
[0002]我國數(shù)量最多的三種工業(yè)鍋爐系列中，除水火管鍋爐外，其它不管是水管鍋爐還是內(nèi)燃式鍋爐，其基本型式與國際上流行的型式大同小異。目前仍占相當大比例的水火管鍋爐，經(jīng)過研究改善技術(shù)進一步完善，仍將是我國工業(yè)鍋爐的主要型式之一。這種完全由國人自行開發(fā)的水火管鍋爐，經(jīng)過結(jié)構(gòu)變革、技術(shù)完善，現(xiàn)已創(chuàng)新設(shè)計出第三代產(chǎn)品——模塊式對流受熱面水火管鍋爐。
[0003]第一代水火管鍋爐(1965年始創(chuàng))的突出特點:外置爐膛便于燃煤、鍋爐尺寸較小便于快裝；但容量較小(一般< 10蒸噸)、對水質(zhì)要求較嚴?，F(xiàn)已被第二代取代。
[0004]第二代水火管鍋爐一一新型水火管鍋殼鍋爐(1983年始創(chuàng))的突出特點:采用螺紋煙管使鍋爐容量增大(但< 100蒸噸)，鋼耗下降、鍋爐高度較小、對水質(zhì)的適應(yīng)性較強?，F(xiàn)正廣泛應(yīng)用。
[0005]第三代水火管鍋爐——模塊式對流受熱面水火管鍋爐(2010年始創(chuàng))的突出特點:僅由爐膛(輻射受熱面)與多個模塊式(螺紋煙管筒)對流受熱面組成，使容量大增(可達200蒸噸或更大)、壓力不受限制、鋼耗大幅度下降、制制造安裝明顯簡易、大容量鍋爐高度明顯減小、對水質(zhì)的適應(yīng)性較強。
[0006]目前，常用水管鍋爐的對流受熱面有:排管式、蛇形管式與旗面管式。
[0007]采用這三類對流受熱面鍋爐的一個共同缺點是:鍋爐高度皆明顯偏大。其原因在于:這三類對流受熱面結(jié)構(gòu)都不夠緊湊，同時，傳熱系數(shù)一般也較低[僅40?50W/(m2.? )]，其后部一般還需要再布置溫壓較大的空氣預(yù)熱器(或省煤器)才能將排煙溫度降至標準要求的程度(盡管大量煤種并不需要預(yù)熱空氣)；由于對流受熱面較多，對流煙道一般皆向高處發(fā)展，爐膛高度也必然跟隨增加(下寬上窄)，同時，鋼耗也頗大。另外，這些對流受熱面都需要爐墻包圍，冷空氣漏入量與散熱損失也較大。這些對流受熱面清理積灰都較困難，如不設(shè)置吹灰裝置，出力與效率會必然逐漸下降。
[0008]鍋爐對流受熱面的吸熱量大于輻射受熱面，而且對流受熱面的平均煙溫遠低于爐膛，則對流受熱面的鋼耗及制造安裝成本必然明顯大于輻射受熱面；同時，傳統(tǒng)對流受熱面制造安裝較煩，運行中磨損、積灰、低溫腐蝕等問題較難解決。
[0009]因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種新型的模塊式對流受熱面水火管鍋爐，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、高度低、鋼材消耗少，安裝維護方便，安全可靠的模塊式對流受熱面水火管鍋爐，其克服了傳統(tǒng)水管對流受熱面等存在的問題與弊端。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐，其包括鍋筒、爐墻、爐拱、爐排、水冷壁、集箱、下降管、高溫螺紋煙管筒以及低溫螺紋煙管筒；其中，所述鍋筒呈縱向設(shè)置在頂部；所述爐墻、爐拱、爐排自上而下排布，并組成爐膛；所述水冷壁設(shè)置在爐膛的四周，其和鍋筒、鍋筒、下降管組成爐膛水冷系統(tǒng)；所述鍋筒、下降管、集箱、水冷壁依次連接；所述水冷壁分別和鍋筒、集箱連接；所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒兩者組成模塊式對流受熱面；所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒通過一匯總管和鍋筒連接。
[0012]本實用新型的模塊式對流受熱面水火管鍋爐進一步設(shè)置為:所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒構(gòu)成模塊式對流受熱面支撐于一鋼制支撐架上，其沿鍋爐寬度方向左右對稱布置，低溫螺紋煙管筒高于高溫螺紋煙管筒。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0014]1.鍋爐高度比水管鍋爐明顯下降
[0015]由于螺紋煙管高效傳熱[傳熱系數(shù)達70_80W/(m2.°C )]，無需增補受熱面即能將排煙溫度降至標準要求的程度，使得鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，高度明顯下降，約下降1/3，可明顯節(jié)約鍋爐房的基建投資。
[0016]2.鋼材消耗顯著減少
[0017]由于采用高效傳熱螺紋煙管、自身支撐結(jié)構(gòu)、受熱面分配合理、水流程合理等措施，使鍋爐鋼耗顯著下降。模塊式對流受熱面水火管鍋爐的鋼耗比常規(guī)水管鍋爐約下降30?40%，大大節(jié)省鍋爐制造成本。
[0018]3.模塊化組合、工廠化制造比重大，制造、安裝、維護明顯簡便
[0019]鍋爐僅由爐膛輻射受熱面與較小直徑較短螺紋煙管筒對流受熱面兩部分組成，結(jié)構(gòu)簡單、集成度高，單件最大重量減小，單元模塊煙管筒全部在工廠制造，工藝簡單；安裝現(xiàn)場將單元模塊煙管筒進行組合，安裝工程量小且簡便，施工周期短；易于維修維護。
[0020]4.安全可靠性充分保證
[0021]①鍋爐的煙管筒直徑較小且立置，則高溫管板易于可靠絕熱，高溫?zé)煿苋肟诓捎媚透邷貏傆裉沾商坠?，保護管口及高溫管板的安全。
[0022]②立置煙管筒下部積垢區(qū)域較小，有利于排污；螺紋煙管筒的下部煙溫不超過400°C，無需特殊保護。
[0023]③此型熱水鍋爐采用回水引射技術(shù)，不僅保證了正常運行時的安全水速，也具有停電自身保護功能。
[0024]④此型蒸汽鍋爐的蒸汽濕度可以控制在< 1%的范圍內(nèi)(標準規(guī)定可允許4% )。
[0025]⑤利用高低溫?zé)煿芡驳母叨炔睿行Х乐篃煔舛搪贰?br> [0026]5.積灰磨損的可能性減小
[0027]①螺紋煙管立置，不易積灰，大于50%負荷時有自清灰能力；如積灰，也較易清理。
[0028]②煙管雙回程使各回程的煙氣出入溫度差值不很大，出入口煙氣速度的差值也不很大，有利于防止入口磨損與出口積灰。
[0029]6.鍋爐熱效率有所提高
[0030]螺紋煙管筒的漏風(fēng)量小于水管鍋爐，排煙損失減小；螺紋煙管筒的筒外壁溫較低，散熱損失下降，使鍋爐效率較高。
[0031]7.鍋爐原始排塵濃度明顯降低
[0032]由于爐膛粉塵重力分離與高低溫?zé)煿芡蚕虏糠蹓m慣性分離效果顯著，鍋爐原始排塵濃度明顯降低。
[0033]8.也適于燃燒生物質(zhì)
[0034]這種結(jié)構(gòu)鍋爐對于燃燒揮發(fā)分較高與灰熔點較低的生物質(zhì)燃料也適宜，因為爐膛空間較大，便于燃盡可燃氣體，另外，煙管也易于清除灰渣。
[0035]9.也適于燃燒氣體燃料
[0036]這種結(jié)構(gòu)鍋爐因為爐膛空間較大，便于燃燒可燃氣體。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0037]圖1是本實用新型的模塊式對流受熱面水火管鍋爐第一實施方式(熱水型)的主視圖。
[0038]圖2是圖1的俯視圖。
[0039]圖3是圖1的側(cè)視圖。
[0040]圖4是本實用新型的模塊式對流受熱面水火管鍋爐第二實施方式(蒸汽型)的主視圖。
[0041]圖5是圖4的俯視圖。
[0042]圖6是圖4的側(cè)視圖。
【【具體實施方式】】
[0043]請參閱說明書附圖1至附圖3所示，其為本實用新型的一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐的第一實施方式，其具體為一種模塊式對流受熱面水火管熱水鍋爐，其由鍋筒1、爐墻2、爐拱3、爐排4、水冷壁5、集箱6、下降管7、高溫螺紋煙管筒8以及低溫螺紋煙管筒9等幾部分組成。
[0044]其中，所述鍋筒2呈縱向設(shè)置在頂部，其用于儲存熱水。
[0045]所述爐墻2、爐拱3、爐排4自上而下排布，并組成爐膛10。
[0046]所述水冷壁5設(shè)置在爐膛10的四周，其和鍋筒1、集箱6、下降管7組成爐膛水冷系統(tǒng)。所述鍋筒1、下降管7、集箱6、水冷壁5依次連接；所述水冷壁5分別和鍋筒1、集箱6連接，其為光管水冷壁或膜式水冷壁。
[0047]所述高溫螺紋煙管筒8、低溫螺紋煙管筒9組成模塊式對流受熱面。所述高溫螺紋煙管筒8、低溫螺紋煙管筒9通過一匯總管11和鍋筒I連接。所述高溫螺紋煙管筒8、低溫螺紋煙管筒9筒構(gòu)成模塊式對流受熱面支撐于一鋼制支撐架12上，其沿鍋爐寬度方向左右對稱布置，低溫螺紋煙管筒9高于高溫螺紋煙管筒8，其可依據(jù)鍋爐容量采用不同數(shù)量的螺紋煙管筒。所述高溫螺紋煙管筒8、低溫螺紋煙管筒9組成的模塊式對流受熱面為強制循環(huán)；爐膛水冷系統(tǒng)為混合循環(huán)，具有停電保護功能。
[0048]本實用新型的模塊式對流受熱面水火管熱水鍋爐無需專用鋼架結(jié)構(gòu)，采用自身支撐結(jié)構(gòu)。
[0049]本實用新型的模塊式對流受熱面水火管熱水鍋爐的工作原理如下:鍋爐燃料(煤、生物質(zhì)等)在爐排4上燃燒產(chǎn)生的火焰及熱煙氣，在爐膛10內(nèi)以輻射換熱為主，向水冷壁5釋放熱能后從爐膛10出口進入模塊式對流受熱面的高溫螺紋煙管筒8，以對流換熱方式向其釋放煙氣熱能后，經(jīng)180°轉(zhuǎn)彎后進入低溫螺紋煙管筒9，以對流換熱方式向其釋放煙氣熱能后，從低溫螺紋煙管筒9出口排出低溫?zé)煔狻?br> [0050]熱水鍋爐總回水經(jīng)管路分配，以并聯(lián)方式分別進入模塊式對流受熱面的高溫螺紋煙管筒8、低溫螺紋煙管筒9，被模塊式對流受熱面以強制循環(huán)方式加熱的回水，經(jīng)匯集總管11進入鍋筒1，回水及部分鍋水混合進入下降管7，經(jīng)集箱6分配各組水冷壁5，經(jīng)水冷壁5進入鍋筒2以后，從鍋筒2上部供出額定參數(shù)的熱水。
[0051]請參閱說明書附圖4至附圖6所示，其為本實用新型的一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐的第二實施方式，其具體為一種模塊式對流受熱面水火管蒸汽鍋爐，其由鍋筒I’、爐墻2’、爐拱3’、爐排4’、水冷壁5’、集箱6’、下降管7’、高溫螺紋煙管筒8’以及低溫螺紋煙管筒9’(省煤器)等幾部分組成。
[0052]其中，所述鍋筒2’呈縱向設(shè)置在頂部，其用于儲存飽和蒸汽及熱水并進行汽水分離。
[0053]所述爐墻2’、爐拱3’、爐排4’自上而下排布，并組成爐膛10’。
[0054]所述水冷壁5’設(shè)置在爐膛10’的四周，其和鍋筒I’、集箱6’、下降管7’組成爐膛水冷系統(tǒng)。所述鍋筒I’、下降管7’、集箱6’、水冷壁5’依次連接；所述水冷壁5’分別和鍋筒I’、集箱6’連接，其為光管水冷壁或膜式水冷壁。
[0055]所述高溫螺紋煙管筒8’、低溫螺紋煙管筒9’兩者組成模塊式對流受熱面。所述高溫螺紋煙管筒8’通過一匯總管11’和鍋筒I’連接、低溫螺紋煙管筒9’的給水進入鍋筒。所述高溫螺紋煙管筒8’、低溫螺紋煙管筒9’支撐于一鋼制支撐架12’上，其沿鍋爐寬度方向左右對稱布置，其可依據(jù)鍋爐容量采用不同數(shù)量的螺紋煙管筒。
[0056]本實用新型的模塊式對流受熱面水火管蒸汽鍋爐的工作原理如下:鍋爐燃料(煤、生物質(zhì)等)在爐排4’上燃燒產(chǎn)生的火焰及熱煙氣.在爐膛10’內(nèi)以輻射換熱為主向水冷壁5’釋放熱能后，從爐膛10’出口進入模塊式對流受熱面的高溫螺紋煙管筒8’，以對流換熱方式向其釋放煙氣熱能后，煙氣經(jīng)180°轉(zhuǎn)彎后進入低溫螺紋煙管筒9’，以對流換熱方式向其釋放煙氣熱能后，從低溫螺紋煙管筒9 ’出口排出低溫?zé)煔狻?br> [0057]蒸汽鍋爐給水先進入模塊式對流受熱面的低溫螺紋煙管筒9’，被模塊式對流受熱面以強制循環(huán)方式加熱的給水進入鍋筒2’，鍋水進入各下降管7’，經(jīng)爐膛10’的水冷壁5’及高溫螺紋煙管筒8’，兩組蒸發(fā)受熱面被加熱的水產(chǎn)生額定參數(shù)的蒸汽后進入鍋筒2’，蒸汽在鍋筒2’內(nèi)部經(jīng)汽水分離后從鍋筒2’上部供出額定參數(shù)的蒸汽。
[0058]以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的基本實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊式對流受熱面水火管鍋爐，其特征在于:包括鍋筒、爐墻、爐拱、爐排、水冷壁、集箱、下降管、高溫螺紋煙管筒以及低溫螺紋煙管筒；其中，所述鍋筒呈縱向設(shè)置在頂部；所述爐墻、爐拱、爐排自上而下排布，并組成爐膛；所述水冷壁設(shè)置在爐膛的四周，其和鍋筒、下降管組成爐膛水冷系統(tǒng)；所述鍋筒、下降管、集箱、水冷壁依次連接；所述水冷壁分別和鍋筒、集箱連接；所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒兩者組成模塊式對流受熱面；所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒通過一匯總管和鍋筒連接。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊式對流受熱面水火管鍋爐，其特征在于:所述高溫螺紋煙管筒、低溫螺紋煙管筒構(gòu)成模塊式對流受熱面支撐于一鋼制支撐架上，其沿鍋爐寬度方向左右對稱布置，低溫螺紋煙管筒高于高溫螺紋煙管筒。
【文檔編號】F24H1/40GK204006633SQ201420423200
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李之光, 梁耀東 申請人:李之光, 梁耀東