CN101191661A - 一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉 - Google Patents

Abstract

一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，属锅炉装备领域，即大型层燃热水、蒸汽、相变、工业锅炉和热电联产锅炉。本锅炉由上中心锅筒、下侧对承水冷壁集箱，左、右侧上、下锅筒，前、后、上、下横集箱，水冷壁管束和对流管束等构成。本锅炉制造安装工艺先进，炉膛既便于切筑炉墙又便于加工膜式壁。炉本体只需底座支撑，不需复杂的钢架，抗震能力强、钢耗低。集箱内均无隔板，锅筒内均装带人孔的隔板，因此从根本上解决了大型强制循环热水锅炉检修或维修的难题。本锅炉的全逆向对流和横向冲刷，利于换热提高热效，本锅炉的自清灰能力以及经济流速，不仅保证了锅炉运行的长期性能稳定和低流阻，而且大大降低了锅炉的原始排放浓度和电耗。

Description

一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉装备，即大型层燃热水、蒸汽、相变工业锅炉和热电联产锅炉。

背景技术

目前市场上盛行的链条水管锅炉，主要有单双锅筒、长短锅筒、纵置式和单双锅筒横置式结构等几种，其中有市场优势的是小型快装水管锅炉，其突出的优点是安全可靠、故障率低、性能稳定、出力足、热效高、使用寿命长，但是其突出的缺点是制造工艺复杂，耗工时高，生产成本高，劳动生产率低。尤其是中小型散装水管锅炉其缺点更加突出，不仅结构不紧凑体积大，制造和安装的工艺复杂工效低，构架和炉墙的结构复杂钢耗大，而且也不便于向大容量锅炉发展。国家发改委在节能中长期专项规划中指出：“集中供热比分散小锅炉供热效率高50％，将现有分散式供热燃煤小锅炉改造为集中供热。到2010年城市集中供热普及率由2002年的27％提高到40％。”因此发展大容量锅炉进行重大节能技术开发具有重要的现实意义。

发明内容

1、本实用新型不仅非常利于链条水管锅炉向大容量锅炉发展，而且从根本上解决了大型强制循环热水锅炉的检修和维修的难题，仅此显著优于目前国际国内各种大型强制循环热水锅炉。

2、本实用新型只需底座支撑，不需专门钢架支吊不仅抗震性能好，而且可节约钢架的耗钢量80％，节约钢架的人工费80％。

3、本实用新型全逆向对流横向冲刷烟路和水路长，不仅换热效率好，而且温差大，热水集中，热效高。

4、本实用新型采用小锅筒即可满足大容量布置对流管束，流阻低，钢耗低。管束内水分配均匀，循环可靠。锅筒的耗钢量比同出力的水火管锅壳少耗钢材50％以上，比同出力的角管锅炉的集箱少耗钢材20％以上。

5、本实用新型的经济流速和自清灰能力，使其第一降低锅炉电耗，第二降低了锅炉烟尘的原始排放浓度，第三保证了锅炉使用性能的长期稳定。

6、本实用新型的炉体和炉墙的结构工艺先进，便于制造安装提高工效保证质量。

本发明内容可通过下述实施方案进行比较。

1、本实用新型可根据锅炉容量的大小，自如设计上中心锅筒的高度直径与长度和下侧集箱的宽度，确定其炉膛容积和辐射受热面及水冷壁管的布置，自如设计左右侧上下锅筒的高度和对流管排数。强制循环热水锅炉，凡是锅筒的隔板上均带人孔，凡是集箱均不装隔板，需修正水流速或其它故障时人可打开隔板上的人孔进行操作。

2、本实用新型多排约数百根对流管束与左右侧上下锅筒连接在一起，自然构成一定强度的钢架，通过连通管和支吊件与上中心锅筒连接在一起，组成一个有机整体，不仅取代了钢架而且结构紧凑稳固，抗震性能好。

3、本实用新型烟路从上中心锅筒即炉膛前部至后部，再进入左侧对流管束后部至前部，再进入右侧对流管束前部至后部排出，水路从右侧对流管束后部进入至前部，再进入左侧对流管束前部至后部，再进入上中心锅筒后部至前部送往供热系统。整个逆向对流过程是：烟路是前→后，后→前，前→后，水路是后→前，前→后，后→前。全程逆向且路程长。

4、本实用新型以84MW热水锅炉为例同锅壳式水火管锅炉和角管锅炉进行比较，本锅炉左右侧上下锅筒只需800毫米直径，水流速均在最佳范围，连接对流管束的锅筒共4个，筒壁厚12毫米即可满足设计要求，而锅壳式水火管锅炉，连接对流管束的锅壳需3个，每个直径2500毫米，壁厚24毫米。角管锅炉，连接对流管束的集箱直径377毫米，壁厚10毫米，共20个。

5、本实用新型的烟气平均流速9米以下，而水火管锅炉的烟气平均流速20米，二三回程烟道全程均设有落灰装置，利于烟灰清除，受热面不易积灰。

6、本实用新型均可分部件组装施工，按工序进行，方便操作。

附图说明

图1是本实用新型热水锅炉的主视图。

图2是本实用新型热水锅炉的左视图。

图3是本实用新型热水锅炉的B-B剖视图。

图4是本实用新型热水锅炉的C-C剖视图。

图5是本实用新型蒸汽锅炉的左视图。

图6是本实用新型蒸汽锅炉的主视图。

图中：1链条炉排煤斗、2前下横集箱、3左侧下锅筒、4除灰口、5前拱、6前墙、7前墙管、8膜式壁、9烟道、10炉膛、11膜式壁横集箱、12连通管、13前上横集箱、14连通管、15上中心锅筒、16隔板、17连通管、18出水管、19导向管、20隔板、21隔板、22连通管、23连通管、24后上横集箱、25连通管、26后拱上横集箱、27后墙、28后墙管、29燃尽室、30后拱、31前拱管、32后拱管、33除灰口、34后下横集箱、35下侧对称水冷壁集箱、36对流管束、37侧墙、38烟墙、39左侧上锅筒、40水冷壁管束、41螺旋除灰、42支吊件、43支吊梁、44进水管、45进烟口、46进烟口、47进烟口、48排烟口、49密封墙、50人孔、51右侧上锅筒、52右侧下锅筒、53上升管、54下降连通管、55前墙管、56下降连通管、57连通管、58后墙管、59连通管、60进水管、61出汽管、62上升管、63上升管。

具体实践方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1-6所示，本锅炉包括：上中心锅筒(15)，下侧对称水冷壁集箱(35)，左右侧、上、下锅筒(39)(3)(51)(52)前、后上横集箱(11)(13(24)(26)，前后下横集箱(2)(34)等，水冷壁管束(40)的上内端与上中心锅筒(15)纵向两侧中心以下径向连接，前墙管(6)的上端与前上横集箱(13)的下部横向中心连接，其下端与前下横集箱(2)的上部横向中心连接，前拱管(31)的上端与前上横集箱(11)的下部横向中心或中心前侧径向连接，其下端与前下横集箱的上部中心或后侧径向连接，后拱管(32)的上端与后上横集箱(26)的下部中心连接，其下端与后下横集箱(34)的前侧径向连接，后墙管(28)的上端与后上横集箱(24)的下部中心连接，其下端与后下横集箱(34)的上部中心或后侧径向连接。连通管(14)(12)(25)(23)的下端分别与前、后上横集箱(13)(11)(26)(23)的上部横向中心连接，其下端与上中心锅筒(15)的纵向两侧中心以下连接。对流管束(36)的上端与左右侧上锅筒(39)(51)的下部多排纵向顺排径向连接，其下端与左右下锅筒(3)(52)的上部纵向多排顺排径向连接。上中心锅筒(15)内的隔板(16)(20)(21)均安装人孔(50)，左右侧上下锅筒(39)(3)(51)(52)内所设计的隔板均安装人孔(50)，其隔板的数量与位置均按现有技术计算后确定。进水管(44)安装在右侧上锅筒(51)的后上部，出水管(18)安装在上中心锅筒(15)的前上部。连通管(17)的右下端与右侧上锅筒(51)的前上部中心连通，其左下端与左侧上锅筒(39)的前上端连通。连通管(22)的左下端与左上锅筒(39)的后上部中心连通，其右下端与上中心锅筒(15)的后上部中心连通。支吊梁(43)的右下端与右侧上锅筒的后上部连接，其左端与连通管(22)连接，支吊件(42)的下端分别在上锅筒(15)的前、后上部两侧连接，其上端分别与连通管(17)(22)、支吊梁(43)的下部连接。前拱管(31)的上部和下部除连通管(12)和前拱(5)采用密封墙(49)和耐火材料构筑外，其余垂直段均采用膜式壁密封，实现烟道(9)既对流受热面和炉膛(10)既辐射受热面。

蒸汽锅炉的上升下降为自然循环，五锅筒内去掉所有隔板。炉膛水冷壁管束(40)和前后墙管(7)、(28)均为上升管，对流管束(36)为混合下降上升管。下降连通管(56)的上端离左右侧下锅筒(3)、(52)前后两端一段距离的底部连接，其下端离前后下横集箱(2)、(34)的两端一段距离的上部连接。下降连通管(54)的内端离上中心锅筒(15)前后两端一段距离的两侧纵向中心以下连接，其外端分别离左右侧上锅筒(39)、(51)前后两端一段距离的两侧内纵向中心以下连接。上升管(53)左右侧各多根，其外下端在左右侧上锅筒顶部纵向中心均布连接，其内端与上中心锅筒(15)的两侧中心以上蒸汽空间处连接。上升管(62)的上端与横式壁横集箱(11)前侧横向径向连接，其下端与前下横集箱上部横向径向连接。上升管(63)的上端与后拱上横集箱(26)后下侧横向径向连接，其下端与后下横集箱(34)的上部横向径向连接。

其水路，进水从右侧上集箱(51)的后上部进水管(44)进入，通过锅筒隔板依次上下到前上部，通过连通管(17)进入左侧上锅筒(39)前上部，再通过隔板依次上下到后上部，通过连通管(22)进入上中心锅筒(15)的后上部开始下降，通过连通(23)，后上横集箱(24)后墙管(28)下降至后下横集箱(34)，开始上升，通过后拱管(32)，后上横集箱(26)连通管(25)上升到上中心锅筒(15)，再通过水冷壁管束(40)下降到下侧对称水冷壁集箱(35)向前行再通过水冷壁管束(40)上升到上中心锅筒(15)通过导向隔板(19)和隔板(16)开始下降，通过连通管(14)前上横集箱(13)前墙管(7)进入前下横集箱(2)开始上升，通过前拱管(31)，膜式壁管段(8)，膜式壁横集箱(11)，连通管(12)进入上中心锅筒(15)通过出水管(18)送往系统。

其蒸汽锅炉水路，进水从进水管(60)进入上中心锅筒(15)，通过下降连通管(54)进入左右侧上锅筒(39)(51)，通过对流管束(36)下降至左右侧下锅筒(3)(52)，通过下降连通管(56)进入前后下横集箱(2)(34)，通过连通管(57)(59)进入下侧对称水冷壁集箱，分别通水冷壁管束(40)，前后拱管(31)(32)，前后墙管(7)(28)上升到上中心锅筒(15)，对流管束(36)混合上升的蒸汽通过上升管(53)汽水分离进入上中心锅筒(15)，蒸汽通过出汽管(61)送出。

其锅炉烟路，煤炭燃烧的高温火焰经前后拱(5)(30)，进入炉膛(10)，经后拱上横集箱(26)上部空间进入燃尽室(29)，再从进烟口(45)进入，通过左侧对流管束(36)横向冲刷前行至进烟口(46)进入烟道(9)向右行，经过进烟口(47)进入右侧对流管束(36)横向冲刷向后行至排烟口(48)排入烟筒。

Claims (8)

1.一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，包括：上中心锅筒(15)，下侧对称水冷壁集箱(35)，左右侧上、下锅筒(39)(3)(51)(52)前、后上横集箱(11)(13(24)(26)，前后下横集箱(2)(34)等，其特征是：水冷壁管束(40)的上内端与上中心锅筒(15)纵向两侧中心以下径向连接，前墙管(6)的上端与前上横集箱(13)的下部横向中心连接，其下端与前下横集箱(2)的上部横向中心连接，前拱管(31)的上端与前上横集箱(11)的下部横向中心或中心前侧径向连接，其下端与前下横集箱的上部中心或后侧径向连接，后拱管(32)的上端与后上横集箱(26)的下部中心连接，其下端与后下横集箱(34)的前侧径向连接，后墙管(28)的上端与后上横集箱(24)的下部中心连接，其下端与后下横集箱(34)的上部中心或后侧径向连接。连通管(14)(12)(25)(23)的下端分别与前、后上横集箱(13)(11)(26)(23)的上部横向中心连接其下端与上中心锅筒(15)的纵向两侧中心以下连接。对流管束(36)的上端与外侧对称上锅筒(39)的下部多排纵向顺排径向连接，其下端与左右下锅筒(3)的上部纵向多排顺排径向连接。

2.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：五锅筒，即上中心锅筒15，左侧上、下锅筒(39)(3)，右侧上、下锅筒(51)(52)。

3.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：上中心锅筒(15)内的隔板(16)(20)(21)均安装人孔(50)，其隔板的数量与位置均按现有技术计算后确定。

4.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：进水管(44)安装在右侧上锅筒(51)的后上部，出水管(18)安装在上中心锅筒(15)的前上部。

5.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：连通管(17)的右下端与右侧上锅筒(51)的前上部中心连通，其左下端与左侧上锅筒(39)的前上端连通。连通管(22)的左下端与左上锅筒(39)的后上部中心连通，其右下端与上中心锅筒(15)的后上部中心连通。支吊梁(43)的右下端与右侧上锅筒的后上部连接，其左端与连通管(22)连接，支吊件(42)的下端分别在上锅筒(15)的前、后上部两侧连接，其上端分别与连通管(17)(22)、支吊梁(43)的下部连接。

6.根据权利要求1所述一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：前拱管(31)的上部和下部除连通管(12)和前拱(5)采用密封墙(49)和耐火材料构筑外，其余垂直段均采用膜式壁密封，实现烟道(9)一侧对流受热面和炉膛(10)一侧辐射受热面。

7.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：蒸汽锅炉的上升下降为自然循环，五锅筒内去掉所有隔板。炉膛水冷壁管束(40)和前后墙管(7)、(28)均为上升管，对流管束(36)为混合下降上升管。下降连通管(56)的上端离左右侧下锅筒(3)、(52)前后两端一段距离的底部连接，其下端离前后下横集箱(2)、(34)的两端一段距离的上部连接。下降连通管(54)的内端离上中心锅筒(15)前后两端一段距离的两侧纵向中心以下连接，其外端分别离左右侧上锅筒(39)、(51)前后两端一段距离的两侧内纵向中心以下连接。上升管(53)左右侧各多根，其外下端在左右侧上锅筒顶部纵向中心均布连接，其内端与上中心锅筒(15)的两侧中心以上蒸汽空间处连接。

8.根据权利要求1所述的一种五锅筒纵置式大型层燃水管锅炉，其特征是：上升管(62)的上端与横式壁横集箱(11)前侧横向径向连接，其下端与前下横集箱上部横向径向连接。上升管(63)的上端与后拱上横集箱(26)后下侧横向径向连接，其下端与后下横集箱(34)的上部横向径向连接。

Images