水管式中心回燃真空鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及燃?xì)庹婵斟仩t領(lǐng)域，特別是涉及一種安全高效的水管式中心回燃真空鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤鍋爐應(yīng)用在生活和工業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域，如學(xué)校、醫(yī)院、賓館等等，它屬于耗能高、熱效率低、污染嚴(yán)重的一種設(shè)備，是造成霧霾天氣的主要污染源，嚴(yán)重影響人們的身體健康，極大地制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、熱效率較高、污染較小，是替代燃煤鍋爐的理想產(chǎn)品。燃?xì)庹婵斟仩t屬于國(guó)家免檢產(chǎn)品，它的工作原理是，鍋爐內(nèi)部保持一定的真空度，爐水被加熱后在低于100°c的情況下沸騰，蒸汽遇到鍋爐上部的換熱器后冷凝放出熱量，并加熱管內(nèi)回水，熱水從出水管流出，蒸汽冷凝后回到爐水中，形成爐水的循環(huán)過(guò)程。燃?xì)庹婵斟仩t以其安全、高效、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)成為各個(gè)生產(chǎn)商競(jìng)相研發(fā)的對(duì)象，但由于燃?xì)庹婵斟仩t使用歷史較短、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，目前仍存在許多技術(shù)問(wèn)題。
[0003]目前市場(chǎng)上的真空鍋爐大部分是臥式三回程鍋爐，鍋爐有前、后煙箱，煙氣經(jīng)過(guò)爐膽后，進(jìn)入二、三回程煙管內(nèi)縱向沖刷煙管，換熱效率較低。現(xiàn)有的中心回燃鍋爐轉(zhuǎn)煙室一般為干背結(jié)構(gòu)，鍋爐運(yùn)行時(shí)前管板溫度較高，不但散熱損失較大，而且對(duì)轉(zhuǎn)煙室的耐熱和密封性能要求較高。高溫?zé)煔夂秃缚p直接接觸，使焊縫處容易產(chǎn)生裂紋。
[0004]綜上所述，當(dāng)前市場(chǎng)上的真空鍋爐存在燃燒效率低、管板易開(kāi)裂、結(jié)構(gòu)不夠緊促、占地面積大等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種燃燒效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的水管式中心回燃真空鍋爐，燃料可采用天然氣、城市煤氣、液化石油氣、重油、輕油等。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:水管式中心回燃真空鍋爐包括燃燒器、殼體、轉(zhuǎn)煙室、回水管、出水管、爐膽、水管式換熱器、排煙管、U型換熱器、真空壓力表、排氣球閥、爐水進(jìn)口管、爐膽拉撐、排污管和排液管，其特征在于:鍋爐殼體由上部的圓弧型筒體和下部的長(zhǎng)方體外殼對(duì)接而成，U型管換熱器位于殼體上部，爐膽、轉(zhuǎn)煙室和水管式換熱器位于殼體下部；爐膽為波形，其前端焊接于轉(zhuǎn)煙室、后端焊接橢圓形封頭；燃燒方式為中心回燃式；水管式換熱器中布置多個(gè)豎直換熱管，其煙氣進(jìn)口焊接于轉(zhuǎn)煙室，煙氣出口連接排煙管。爐膽、轉(zhuǎn)煙室與水管式換熱器均浸沒(méi)于爐水中，形成全濕背結(jié)構(gòu)。
[0007]所述水管式換熱器位于爐膽上面，由四塊平板垂直對(duì)接并焊接而成，兩端面作為煙氣進(jìn)出口 ；其上下面板作為管板，換熱管通過(guò)焊接垂直固定在管板上，換熱管在管板上按正三角形錯(cuò)排方式布置，換熱管可采用光滑管或翅片管。
[0008]所述爐膽為下位大直徑爐膽，其內(nèi)部燃燒方式為中心回燃式，爐膽和轉(zhuǎn)煙室連接成一體組成燃燒空間。
[0009]所述U型管換熱器布管方式為錯(cuò)排，回水管在下側(cè)，出水管在上側(cè)。
[0010]所述鍋爐殼體上設(shè)置有安全閥和液位計(jì)，在鍋爐殼體底部設(shè)置有排污管和冷凝液排放管，鍋爐殼體下方設(shè)置有支座。
[0011]所述鍋爐設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置完善的全自動(dòng)控制裝置和安全保護(hù)
目.0
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:1.水管式換熱器內(nèi)部垂直錯(cuò)列布置多個(gè)換熱管，煙氣橫向沖刷水管式換熱器的換熱管，具有較大的對(duì)流換熱系數(shù)，達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的，提高鍋爐效率；2.水管式換熱器的換熱管與管板的焊縫均浸泡在水中，避免焊縫和高溫火焰直接接觸，可以防止焊縫位置的管板因高溫火焰產(chǎn)生裂紋；3.中心回燃燃燒方式增加了爐膽的輻射換熱量，能夠減小尾部煙道的對(duì)流受熱面積，簡(jiǎn)化鍋爐結(jié)構(gòu)，減小鍋爐體積，從而減小占地面積、降低制作成本；4.鍋爐內(nèi)部保持一定真空度，爐水能在低于100°C的時(shí)候沸騰，降低能耗；5.真空鍋爐工作處于負(fù)壓狀態(tài)，不存在爆炸問(wèn)題，安全性高；
6.濕背結(jié)構(gòu)既能夠降低爐體表面溫度，減少熱損失，又能延長(zhǎng)鍋爐正常運(yùn)行周期；7.橢圓形封頭能夠使高溫火焰在回轉(zhuǎn)過(guò)程中無(wú)死角，減少動(dòng)量損失；8.下位爐膽布置方式能夠防止?fàn)t水液面飛濺的情況發(fā)生，減少能量損失；9.U型管換熱器的正三角形布管方式能夠使蒸汽和換熱管充分換熱，用蒸汽放出的潛熱來(lái)加熱回水。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為水管式中心回燃真空鍋爐正視圖；
[0014]圖2為水管式中心回燃真空鍋爐A-A剖面圖；
[0015]圖3為水管式換熱器三維示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:1_燃燒器；2-殼體；3_轉(zhuǎn)煙室；4_回水管；5_出水管；6_U形管換熱器；7-爐水進(jìn)口管；8_排氣球閥；9_真空壓力表；10-水管式換熱器；11-排煙管；12_排液管；
13-爐膽拉撐；14_爐膽；15_排污管。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明水管式中心回燃真空鍋爐的【具體實(shí)施方式】。
[0018]水管式中心回燃真空鍋爐的制作工藝:首先制作轉(zhuǎn)煙室，將橢圓形封頭焊接在爐膽一端，然后將爐膽另一端和轉(zhuǎn)煙室焊接在一起，爐膽通過(guò)拉撐固定在殼體上；水管式換熱器由四塊平板垂直對(duì)接并焊接而成，兩端面作為煙氣進(jìn)出口，一端連接轉(zhuǎn)煙室，另一端連接排煙管；水管式換熱器的上下面板作為管板，多個(gè)換熱管通過(guò)焊接垂直固定在管板上，換熱管在管板上按照正三角形錯(cuò)列方式布置；U型管換熱器由若干根U型管焊接在管板上而成，將U型管換熱器固定在殼體上部，U型管換熱器的進(jìn)出水管采用法蘭連接。最后在殼體相應(yīng)位置安裝爐水進(jìn)□管、真空壓力表、排氣球閥、液位計(jì)、吊耳、排液管、排污管和燃燒器等部件。
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明水管式中心回燃真空鍋爐的工作過(guò)程。
[0020]準(zhǔn)備階段:通過(guò)爐水進(jìn)口管向殼體內(nèi)部加入經(jīng)過(guò)軟化、除氧處理的水，通過(guò)液位計(jì)觀測(cè)鍋爐內(nèi)部水位，當(dāng)水位到達(dá)水管式換熱器上方一定深度時(shí)，停止加水。
[0021]燃燒過(guò)程:天然氣和空氣通過(guò)燃燒器混合燃燒，火焰從燃燒器噴嘴噴射而出，到達(dá)橢圓形封頭后折回，從波形爐膽流入轉(zhuǎn)煙室，然后進(jìn)入水管式換熱器，橫向沖刷水管式換熱器的換熱管，從排煙管排出。
[0022]加熱過(guò)程:首先關(guān)閉排氣球閥，啟動(dòng)燃燒器，對(duì)鍋爐的爐水進(jìn)行加熱，殼體內(nèi)部下邊的爐水首先受到爐膽的加熱，爐水受熱后靠自然對(duì)流上升到水管式換熱器，爐水進(jìn)入水管式換熱器的管內(nèi)繼續(xù)受熱上升，爐水受熱達(dá)到一定溫度后開(kāi)始沸騰，當(dāng)真空壓力表顯示+0.05MPa，打開(kāi)殼體上方的排氣球閥，排出爐內(nèi)空氣及少量蒸汽，然后關(guān)閉排氣球閥，開(kāi)啟U型管換熱器的回水管，鍋爐的運(yùn)行模式換成自動(dòng)模式。蒸汽在上部U型換熱器的管束外部冷凝，使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，爐水在低于100°c的情況下沸騰，蒸汽冷凝放出大量的氣化潛熱來(lái)加熱U型管內(nèi)的回水，熱水從出水管排出，蒸汽凝結(jié)后形成的冷凝水回落到爐內(nèi)。爐水一直在鍋爐內(nèi)部循環(huán)，不會(huì)增減，且負(fù)壓運(yùn)行，所以，爐內(nèi)受熱面不會(huì)結(jié)垢，鍋爐也不會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水管式中心回燃真空鍋爐，包括燃燒器、殼體、轉(zhuǎn)煙室、回水管、出水管、爐膽、水管式換熱器、排煙管、U型換熱器、真空壓力表、排氣球閥、爐水進(jìn)口管、爐膽拉撐、排污管和排液管，其特征在于:鍋爐殼體由上部的圓弧形筒體和下部的長(zhǎng)方體外殼對(duì)接而成，U型管換熱器位于殼體上部，爐膽、轉(zhuǎn)煙室和水管式換熱器位于殼體下部；爐膽為波形，其前端焊接于轉(zhuǎn)煙室、后端焊接橢圓形封頭；燃燒方式為中心回燃式；水管式換熱器中布置多個(gè)豎直換熱管，其煙氣進(jìn)口焊接于轉(zhuǎn)煙室，煙氣出口連接排煙管；爐膽、轉(zhuǎn)煙室與水管式換熱器均浸沒(méi)于爐水中，形成全濕背結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管式中心回燃真空鍋爐，其特征在于:所述水管式換熱器位于爐膽上面，由四塊平板垂直對(duì)接并焊接而成，兩端面作為煙氣進(jìn)出口 ；其上下面板作為管板，換熱管通過(guò)焊接垂直固定在管板上，換熱管在管板上按正三角形錯(cuò)排方式布置，換熱管可采用光滑管或翅片管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管式中心回燃真空鍋爐，其特征在于:所述爐膽為下位大直徑爐膽，其內(nèi)部燃燒方式為中心回燃式，爐膽和轉(zhuǎn)煙室連接成一體組成燃燒空間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管式中心回燃真空鍋爐，其特征在于:所述U型管換熱器布管方式為錯(cuò)排，回水管在下側(cè)，出水管在上側(cè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水管式中心回燃真空鍋爐，主要部件包括燃燒器、殼體、轉(zhuǎn)煙室、爐膽、水管式換熱器和U型管換熱器，其特征在于：鍋爐殼體由上部的圓弧形筒體和下部的長(zhǎng)方體外殼對(duì)接而成，U型管換熱器位于殼體上部，爐膽、轉(zhuǎn)煙室和水管式換熱器位于殼體下部；爐膽為波形，其前端焊接于轉(zhuǎn)煙室、后端焊接橢圓形封頭；燃燒方式為中心回燃式；水管式換熱器中布置多個(gè)豎直換熱管，其煙氣進(jìn)口焊接于轉(zhuǎn)煙室，煙氣出口連接排煙管。鍋爐運(yùn)行時(shí)內(nèi)部保持一定真空度，爐水被加熱后在低于100℃的情況下沸騰，蒸汽上升在U型管換熱器管外冷凝，放出熱量加熱管內(nèi)回水，冷凝水回流到爐內(nèi)。該鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，不需要外置換熱器，占地面積小，鍋爐熱效率較高。
【IPC分類】F24H9/18, F24H7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204880723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520635366
【發(fā)明人】吳金星, 彭旭, 栗俊芬, 劉艷會(huì), 王明強(qiáng), 王超, 倪碩, 楊禹坤
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月22日