CN100414170C

CN100414170C - 卧式双层炉排反烧式锅炉

Info

Publication number: CN100414170C
Application number: CNB2006100499142A
Authority: CN
Inventors: 华元新; 华俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: CN1818462A

Abstract

一种卧式双层炉排反烧式锅炉，包括炉体、进风口、燃烧室、高温烟室、锅筒、换热室、水冷壁管组、下降管、前后棚管和进水接管等，其特征在于：在锅炉换热室下方设有一个联箱换热器，联箱换热器由壳体及其内部的烟管、左右联箱组成，联箱前端与换热器前端壳体连通，联箱上的管孔分别与水冷壁管、下降管、后联箱连通；联箱换热器后端设有烟箱，烟管汇集于烟箱，烟箱与出烟口相通；进水口设在换热器后端壳体上。本发明通过在换热器上增设左右联箱的技术手段，使换热器内的水不与锅筒内的水直接对流，从而使换热器内的水温更低，用低温水与锅炉尾部烟气进行逆流换热，进一步降低了排出烟气的温度，节能效果好、热能损失少。

Description

卧式双层炉排反烧式锅炉

技术领域

本发明属于小型卧式燃煤快装锅炉。具体地说是一种逆流换热卧式饱和蒸汽锅炉。

背景技术

小型卧式燃煤快装锅炉是目前锅炉厂制造和销售的常用锅炉，这种锅炉的结构包括：锅筒、水冷壁管、下降管、后棚管、联箱和炉墙等。锅筒内设有烟管，锅筒外壁的两侧各设有一排人体肋骨状的水冷壁管，两排水冷壁管中间的腔室为炉膛，炉膛前半部分设有固定炉排，空气从炉底由鼓风机送入，水从锅筒送入。工作时，煤在炉排上燃烧(正烧)，放出热量传递给锅炉的受热面，使炉水水温升高产生蒸汽而达到目的。不难看出，这种结构的锅炉有以下特点：煤燃烧后的高温烟气从炉膛由前向后流动，经锅筒烟管后排出，其流程一般为三程。因此，高温烟气是从较低水温处(水冷壁管中的水温较低)流向高水温处(锅筒内的水温较高)，经辐射和对流进行热交换，所以这种锅炉的排烟温度势必高于锅筒内饱和蒸汽的温度，而排烟温度高，烟气带走的热量就多，造成了热损耗，并且浓浓的黑烟中还富含尘粒，污染环境。

针对上述缺陷，本人在中国专利申请号为200510049381.3中提出了一种具有新颖结构的卧式双层炉排反烧锅炉，其采用了独立的燃烧室、高温烟室和逆流换热等技术，提高了煤的燃尽率、降低了排烟温度和烟尘含量，从而大幅度提高了锅炉的热效率，与老锅炉相比具有了特别好的节能环保效果。其结构由锅筒、水冷壁管、下降管、前后棚管及燃烧室等构成，锅筒搁置在锅炉的上方，其内部置有轴向烟管；锅筒的前方、前端下方及底部分别设有燃烧室、高温烟室和换热腔室，三室除必须的通道(如烟道)外均由炉墙隔离。

它的燃烧室位于锅炉最前方，由炉墙隔离成一个独立的室，其顶部设置空气入口，向下依次设有水管炉排、铸铁炉排，水管炉排上方的炉体壁上开有炉门，水管炉排与铸铁炉排间的炉体壁上开有拨火门，铸铁炉排下方除开有排渣口外，还设有一个与高温烟室互通的进烟孔，高温烟室内布有水管受热面；水管炉排经高温烟室内的前棚管、下降管与锅筒构成一个换热回路。换热腔室也是一个独立的腔室，上部为锅筒，下部为列管式换热器，列管式换热器内置有轴向烟管。锅筒与列管换热器间由多根对流管、水冷壁管、下降管连接；列管换热器上设有进水管，其后端设出烟管。工作时，空气从炉顶空气入口送入，提供燃烧室燃烧所需的氧气，燃烧后的高温烟气经进烟孔进入高温烟室，与高温烟室中的受热面换热后，经锅筒烟管后再进入换热腔室，然后再进入列管式换热器内的烟管，最后从出烟口排出炉外。

但该锅炉还是存在一些有待进一步改进之处，炉内没有完全解决排出烟气的余热利用问题，炉内下降管、对流管与列管换热器直接连通造成列管换热器内水温升高，使尾部烟气和换热器内水的温差降低，而影响换热效果。另外，烟气流动的阻力偏大。

发明内容

本发明的目的是要提供一种改进的高效、节能锅炉，以解决炉内回收利用尾部烟气余热，进一步提高锅炉热效率和降低烟气流动阻力的问题。

其原理是在本人已申请的专利基础上通过结构改进，将炉外省煤器的换热功能结合到锅炉结构的内部，在锅炉尾段设置新型换热器，使换热器内的水和锅炉尾部烟气进行逆流换热，进一步降低排出烟气的温度，提高换热器内的水温，达到节能效果。

本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，包括炉体、进风口、燃烧室、高温烟室、锅筒、换热室、水冷壁管组、下降管、前后棚管和进水接管，其特征在于在锅炉换热室下方设有一个联箱换热器，联箱换热器由壳体及其内部的烟管、左右联箱组成，联箱前端与换热器前端壳体连通，联箱上的管孔分别与水冷壁管、下降管、后联箱连通；联箱换热器后端设有烟箱，烟管汇集于烟箱，烟箱与出烟口相通；进水口设在换热器后端壳体上。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，联箱前端与换热器前端壳体连通时，左右联箱与壳体的连通位置高于列管换热器的水平中心线，且左右联箱以列管换热器纵向中心线相对称安装，列管换热器30顶部与左右联箱顶部的垂直距离小于或等于150毫米。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，进烟孔设在铸铁炉排上方的燃烧室与高温烟室间的炉墙上。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，铸铁炉排的上下方的燃烧室与高温烟室间的炉墙上均设有进烟孔。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，进烟孔的结构为弧形檐式结构。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，进烟孔的设置高度高于铸铁炉排上的煤层高度。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，所述燃烧室下方的铸铁炉排为水管炉排，形成双水管炉排。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，所述的前下降管一端与锅筒壳体连通，另一端与炉排集水管连通。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，所述的前下降管一端联箱换热器的壳体连通，另一端与炉排集水管连通。

本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉与申请号为200510049381.3中提出的锅炉相比，由于采用了具有创新意义的联箱换热器，即：通过换热器与左右联箱连接，再经联箱上的管孔分别与连接锅筒的管道连接，从而使换热器内的水不与锅筒内的水直接发生对流交换，其结果使换热器与锅筒内的水具有相对较高的水温差，因此，流经换热器烟管的烟温与换热器内的水温相应地具有了较高的温差，从而更有利于尾部烟气的热量吸收，排出的烟温更低，进而实现了热效率更高、热损失更低的目的。另外，通过改变进烟孔的位置或增设进烟孔、前下降管的连接方式，有利于解决烟气流动阻力的问题，达到了真正意义上的逆流换热效果。

附图说明

图1是本发明的纵向剖视结构示意图。

图2是联箱换热器的俯视结构示意图。

图3是图2的A向示意图。

图中：1、出渣口，2、铸铁炉排，3、拨火门，4、燃烧室，5、水管炉排集箱，6、炉门，7、水管炉排，8、前集箱，9、进风口，10、前下降管，11、前棚管，12、炉墙，13、水位计，14、压力表接管，15、吊环，16、安全阀接管，17、冷孔，18、主汽阀管座，19、吊环，20、锅筒，21、后棚管，22、下降管，23、水冷壁管，24、后联箱，25、左右联箱，26、联箱排污管接口，27、出烟口，28、换热器排污管接口，29、进水接管，30、换热器，31、换热室，32、清灰门，33、高温烟室，34、进烟孔，35、炉体，36、水泠壁管孔，37、下降管孔，38、后联箱接口，39、烟管，40、换热器壳体。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图作进一步说明：

参见附图。

图1是本发明卧式双层炉排反烧式锅炉的实施例。它包括炉体35、进风口9、燃烧室4、高温烟室33、锅筒20、换热室31、水冷壁管23、前下降管10、下降管22、前后棚管11、21和进水接管29，其特征在于在锅炉换热室31下方设有一个联箱换热器(参见图2、3)，联箱换热器由换热器30的壳体40、烟管39和左右联箱25组成，联箱25的前端与壳体40连通，联箱上水泠壁管孔36、下降管孔37分别与水冷壁管23、下降管22连通；烟管39轴向设在壳体40内，贯穿连接在壳体40的前后管板上，并汇集至集烟箱，集烟箱与出烟口27相通；进水接管29设在壳体40的后部。

图1中，炉体35内的燃烧室4为独立的燃烧室，燃烧室4与高温烟室33间设有炉墙12。其鼓风用的进风口9设置在燃烧室4顶部，从顶上向下鼓风。高温烟室33内设置有前棚管11。其特征在于在锅炉换热室31下方设有一个联箱换热器。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，联箱前端与换热器前端壳体连通时，左右联箱25与壳体40的连通位置高于列管换热器30的水平中心线，且左右联箱以列管换热器30纵向(图1中的竖直向)中心线相对称安装，列管换热器30顶部与左右联箱顶部的垂直距离小于或等于150毫米。

进烟孔34设在铸铁炉排上方的燃烧室4与高温烟室33间的炉墙12上。根据需要在铸铁炉排2的上下方的燃烧室4与高温烟室33间的炉墙12上均可设置进烟孔(图1中下进烟孔未画出)。进烟孔34的结构可采用多种形式，但是以弧形檐式结构为好采用弧形檐式结构的目的使高温烟气在进口处产生涡流，有利于烟气中可燃物的燃尽。根据此目的采用其它形式的进烟孔也应当属于本专利的保护范围。

考虑到铸鈇炉排2上的煤层厚度，进烟孔34的设置高度应与煤层高度相适应，确保进烟孔34的畅通。

根据本发明的卧式双层炉排反烧式锅炉，所述燃烧室4下方的铸铁炉排2也可用水管炉排来替换，形成双水管炉排。

前下降管的一端与炉排集水管连通，另一端根据需要在保证水循环的前题下，可与锅筒20的壳体连通，也可以与联箱换热器的壳体40连通。

本锅炉工作时，水从锅炉后方的进水接管29注入，从后向前流动，经联箱接口进入联箱。煤从炉门6加入后引燃，空气从进风口引入，水管炉排的煤层底部燃烧使水管炉排7受热，受热后的水通过前集箱8进入前棚管11继续受热，产生的汽水混合物进入锅筒20。烟气由进烟孔34进入高温烟室33，与前棚管11换热后，再进入锅筒烟管进行换热，加热锅筒20中的水，然后高温烟气从锅筒20后端流出进入换热室31，与水冷壁管23进行热交换。烟气继续向前折向下方进入到联箱换热器的烟管39内，与换热器30内的水进行热交换，最后从换热器30的尾部排出炉外。

本发明的关键技术是增加了具有创新结构的联箱换热器。其结构如图2、3所示，它由壳体40及其内部的烟管39、左右联箱25组成，联箱25前端与换热器30前端的壳体连通，联箱上的水泠壁管孔36、下降管孔37和后联箱管孔38分别与水冷壁管23、下降管22、后联箱24连通；换热器30后端设有集烟箱，烟管39汇于集烟箱，集烟箱与出烟口27相通；进水接管29设在换热器30后端壳体40上。

综上所述，燃烧室4产生的烟气经高温烟室33、锅筒20、换热室31后再进入换热器30内烟管39，最后从换热器30的尾部排出炉外；水从进水接管29注入至换热器壳程，由后向前流动，然后经联箱接管流入左右联箱25，再通过水泠壁管23、下降管22、锅筒20进行水循环，由此实现了高温烟气和水的逆向换热目的。

Claims

1. 一种卧式双层炉排反烧式锅炉，包括炉体(35)、进风口(9)、燃烧室(4)、高温烟室(33)、锅筒(20)、换热室(31)、水冷壁管(23)、下降管(22)、前后棚管(11、21)和进水接管(29)，其特征在于：在锅炉换热室(31)下方设有一个联箱换热器，联箱换热器由壳体(40)及其内部的烟管(39)、左右联箱(25)组成，左右联箱(25)前端与换热器(30)前端的壳体(40)连通，联箱上的管孔分别与水冷壁管(23)、下降管(22)、后联箱(24)连通；换热器(30)后端设有集烟箱，烟管(39)汇于集烟箱，集烟箱与出烟口(27)相通；进水接管(29)设在换热器(30)的后端壳体(40)上。

2. 如权利要求1所述的锅炉，其特征是：左右联箱(25)与壳体(40)的连通位置高于换热器(30)的水平中心线，且左右联箱以换热器(30)纵向中心线相对称安装，换热器(30)顶部与左右联箱顶部的垂直距离小于或等于150毫米。

3. 如权利要求1所述的锅炉，其特征是：进烟孔(34)设在铸铁炉排(2)上方的燃烧室(4)与高温烟室(33)间的炉墙(12)上。

4. 如权利要求1或3所述的锅炉，其特征是：铸铁炉排(2)的上下方的燃烧室(4)与高温烟室(33)间的炉墙上均设有进烟孔(34)。

5. 如权利要求或4所述的锅炉，其特征是：进烟孔(34)的结构为弧形檐式结构。

6. 如权利要求5所述的锅炉，其特征是：铸铁炉排(2)上方的进烟孔(34)的设置高度高于铸铁炉排(2)上的煤层高度。

7. 如权利要求1所述的锅炉，其特征是：所述燃烧室(4)下方的铸铁炉排(2)为水管炉排。