CN100591992C - 锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道 - Google Patents
锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道 Download PDFInfo
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Abstract
锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道，它涉及锅炉领域。它解决了现有锅炉烟管传热效率低、体积大、成本高和耗能大，对环境污染严重的问题。本发明在螺纹烟管(5)的轴心处轴向设置的螺纹水管(4)，螺纹烟管(5)和螺纹水管(4)壁之间形成环形烟气通道，螺纹水管(4)的管内形成水通道，螺纹烟管(5)设在锅筒(6)内，螺纹水管(4)右端的进水口与右集箱(11)相连通。本发明加强了烟气旋流边界层的扰动和混合，使烟气的传热性能增强；水管设在烟管(5)内增加了烟道中的传热面积，使排出烟的温度降低；烟管(5)中的水管(4)减小了烟道流动截面积、加大了烟气流速，使得烟气传热性能增强、热效率高。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉领域。
背景技术
工业锅炉是我国重要的热能动力设备，它使用广泛、需求量大。至2003年，全国在用工业锅炉保有量为52.74万台、125.40万MW，接近电站锅炉装机容量的2倍。目前，工业用锅壳式烟管锅炉主要采用螺纹烟管强化烟管传热。然而工业锅炉热效率仍不高，平均运行效率仅为60％～65％，比国外同类产品低10～20个百分点，致使能源的浪费现象严重，而且体积大、成本高；同时，工业锅炉的烟尘排放是造成我国大气污染的主要污染源之一。
发明内容
本发明为了解决现有工业用锅壳式烟管锅炉传热效率低、体积大、成本高和耗能大，而且对环境污染严重的问题，提供了一种工业锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道，解决上述问题的具体技术方案如下：
本发明由锅筒、螺纹烟管和在螺纹烟管轴心处轴向设置的螺纹水管，螺纹烟管和螺纹水管壁之间形成环形烟气通道，螺纹水管的管内形成水通道，螺纹烟管设在锅筒内，螺纹水管右端的进水口与右集箱相连通，螺纹水管左端的出水口与左集箱相连通。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1、烟气通道采用螺纹烟管和螺纹水管结构，加强了烟气在环形通道中流动边界层的扰动和混合，使得烟气的传热性能增强，提高了锅炉的传热效率；2、螺纹水管设在烟管内增加了烟道中的传热面积，使得排出烟气温度降低，锅炉热效率增加；3、烟管中的水管减小了烟道流动截面积、加大了烟气流速，使得烟气传热性能增强，锅炉的热效率增加；4、由于烟管中烟气是旋流流动，使得烟气的传热性能增强，烟管和锅筒的尺寸缩小，使得锅炉本体结构紧凑、占地小、节省原材料；5、耗能降低和减少了对环境的污染。
附图说明
图1是本发明螺纹烟管5和螺纹水管4的结构示意图，图2是图1的左视图，图3是单锅筒、纵置式、链条炉排式工业锅炉的结构示意图，图4是图3的侧视局部剖视图，图5是采用单独Φ89螺纹烟管在进口烟气温度为800℃、烟气流速20m/s时烟管中横截面气体流速矢量分布示意图，图6是采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管的环形烟管时烟管中横截面气体流速矢量分布示意图。图7是进口烟气温度为800℃、烟气流速20m/s条件下仅用螺纹烟管5时和采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管的环形烟管时烟气温度的变化曲线图。图7中K(T)为温度座标、L/d为管长、--○—为仅用螺纹烟管5时烟气温度的变化曲线、--■—为采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管时烟气温度的变化曲线。
图中1是煤斗、2是烟气室、3是左集箱、6是锅筒、7是人孔、8是出汽口、9是压力表座、10是安全阀、11是右集箱、12是烟气出口、13是回水管、17是上炉膛、18是炉拱、19是下炉膛，21是出渣口、22是风室、23是炉排。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式由锅筒6、螺纹烟管5和在螺纹烟管5的轴心处轴向设置的螺纹水管4组成，螺纹烟管5和螺纹水管4壁之间形成环形烟气通道，螺纹水管4的管内形成水通道，螺纹烟管5设在锅筒6内，螺纹水管4右端的进水口与右集箱11相连通，螺纹水管4左端的出水口与左集箱3相连通。
螺纹烟管5采用管外径为Φ89或Φ108mm的螺纹管、螺纹水管4采用管外径为Φ32或Φ38mm螺纹管。
烟气在螺纹烟管的内螺纹的作用下形成旋流烟气通道，使烟气旋流流明显提高，从而强化了管壁的横向冲刷，使管壁传热系数提高。
具体实施方式二：本实施方式的螺纹烟管5焊接在锅筒6两端的管板上。
锅炉工作过程如下：
散煤放在煤斗1中，散落在炉排上，随着炉排的转动进入下炉膛19内。炉排上的煤受来自炉膛烟气的热量和炉拱辐射的热量，与风室22进入的空气进行燃烧，煤燃烧的烟气从下炉膛19流入上炉膛17，并向炉膛内布置的水冷壁15和暴露在上炉膛中的部分锅筒传递热量后进入烟气室2，烟气在螺纹烟管5和螺纹水管4壁之间形成的环形烟气通道内旋流，使烟气旋流明显提高，从而强化了管壁的横向冲刷，螺纹烟管5和螺纹水管4吸收烟气热量，使烟气温度降低后经烟气出口12进入尾部烟道。煤燃烧后的灰渣通过出渣口21排出锅炉。
Claims (2)
1、锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道，它由锅筒(6)、螺纹烟管(5)和在螺纹烟管(5)的轴心处轴向设置的螺纹水管(4)组成，其特征在于螺纹烟管(5)和螺纹水管(4)壁之间形成环形烟气通道，螺纹水管(4)的管内形成水通道，螺纹烟管(5)设在锅筒(6)内，螺纹水管(4)右端的进水口与右集箱(11)相连通，螺纹水管(4)左端的出水口与左集箱(3)相连通。
2、根据权利要求1所述的锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的截面为环形的螺纹烟道，其特征在于螺纹烟管(5)焊接在锅筒(6)两端的管板上。
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