CN1016532B - 燃烧矿物燃料的蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本蒸汽发生器具有一条用密封焊接管制成的垂直烟道，一条也是用密封焊接管制成的，安装在该烟道底端的漏斗形通风筒。烟道与漏斗形通风筒互通，工作媒介向上并从中流过。漏斗形管螺旋形地伸展，而烟道管基本上垂直地伸展，

Description

本发明涉及一种燃烧矿物燃料的蒸汽发生器，该发生器具有一条用焊接管道密封制成的垂直烟道，和一条处在烟道底端的漏斗形通风筒，该通风筒也是用焊接管密封制成的。烟道与漏斗形通风筒互通，工作媒介向上并从中流过。烟道基本上是垂直延伸的。

美国专利4537156公开了一种蒸汽发生器，其漏斗形管道平行地伸展到垂直面上。这种发生器的设计和生产都比较简单，特别在设计和生产大型蒸汽发生器装置的情况下更是如此，因为这个烟道管可以承受垂直的负载，特别是很重的负载，而不用另作强固，和烟道与漏斗形通风筒之间的连接是十分简单的。但是，这种蒸汽发生器也有相当大的缺陷，即在烟道的顶端流出工作媒介的温度变化很大，因为流过漏斗形管的工作媒介是不均衡的，它在漏斗形管里产生的热量是变化不定的。在最普通的包括有一个矩形横截面的烟道和四道漏斗形墙的蒸汽发生器中，已通过限制角落地带的相对的冷管中的工作媒介，来补偿中间墙地带和角落地带之间的热量供应的变化，但是，此限制不但价钱昂贵，而且，它还造成压力和能量损耗。业已发现，在其它一些蒸汽发生器中如具有矩形烟道横截面的蒸汽发生器，由于有废物的原因，热量供应中的失调增加了，从而很难得到补偿。这样在此烟道管的顶端将产生高达160℃温度的差异。

美国专利3832798也公开了一种蒸汽发生器，其漏斗形管和烟道以螺旋形方式伸展。该种方式由于流过管道的工作媒介基本上通过所有存在的热地带，可补偿不均匀的热量供应。但是，这种蒸汽发生器也有缺 点即设计和制造都十分昂贵，因为螺旋形地伸展的烟道管，除非加固，通常不能负载烟道和漏斗形管的重量，成本随着蒸汽发生器的尺寸增加而增加。

因此，本发明的目的是克服上述先有技术的缺陷，提供一种设计和生产的价钱比较便宜，即使在正常的热量供给遭受妨碍时，其在烟道出口处的工作媒介的温度差也相当低的蒸汽发生器。

根据本发明，漏斗形管是螺旋形地伸展的。在新的蒸汽发生器中，垂直管状烟道具有完全垂直管形蒸汽发生器的所有设计和生产的优点，而螺旋形管状通风管的作用，在没有招致实质设计上的花费的条件下，使工作媒介进入烟道管的进入温度在烟道周围呈均衡状态。漏斗形通风筒内的热量供应的变化主要是由矿渣引起的。同时，在部分负载下，漏斗形通风筒的热量分布是依靠燃烧的布置，所以对最终温度分布控制的可能性是有限的。因此，就热量供给失调而言，该漏斗形通风筒具有很大的意义。

在管道的开端的温度失调大多数是工作媒介的平均比容引起的，因此引起摩擦压力的下降。随着此失调最短线地提高，此变化按比例减少。因为，根据本发明的蒸汽发生器，由于在漏斗形通风筒中的失调基本被抵消了，而摩擦压力的降低是仅受漏斗形通风筒上面的失调影响。其他有利之处是在于，因为在烟道管的入口处的温度是均衡的，所以，减少工作媒介的限制，仅在冷却器管道中才有必要，其结果使本发明中的蒸汽发生器压力和能量损耗保持在低水平。在漏斗形通风筒中，一般有水流过，所以摩擦压力的降低比相应的垂直的漏斗形通风筒大些是无足轻重的。

本发明的两个实施例将在下面详细地用附图加以说明：

图1是根据本发明的一个正方形横截面的蒸汽发生器的烟道和漏斗形通风筒的展开示意图。

图2是图1的蒸汽发生器的漏斗形管和烟道管之间的优选连接的垂直剖面图。

图3是图2的A向视图。

图4是本发明的蒸汽发生器的漏斗形通风筒和一部分烟道的透视示意图，该蒸汽发生器具有24面横截面的烟道。

参照图1，一种燃烧煤粉的蒸汽发生器的一个垂直烟道（1）它的燃烧情况没有在图中显示，是由垂直墙或排管（10），通过辐板11彼此密封焊接组合，形成4道相等的壁（12至15）。在底端，漏斗形通风筒（2）与烟道（1）密封地连接在一起。漏斗形通风筒也是通过辐板（21）将漏斗形管（20）密封焊接起来组成的。漏斗形管（20）以螺旋形方式伸展，使工作媒介能在它与排管（10）中通过。水（箭头16所示）在底部被喷射入漏斗形管（20），流过漏斗形管（20），然后向上流过排管（10）到达出口。水由于吸收燃烧煤粉的燃烧热得以蒸发。每条漏斗形管（20）伸展到水平面（17），水平面在图1用点划线表示，和把烟道（1）的底端从漏斗形通风筒上隔开。每条漏斗形管（20）的顶端都伸入交叉口或分歧件（3），通过交叉口，三条排管（10）分支出来（如图2和图3所示）。漏斗形通风筒2有交替设置的两个梯形漏斗形墙18a，18b，和两个矩形漏斗形墙19a，19b。梯形漏斗形墙18a，18b彼此平行地伸展，并与烟道墙（12，14）对齐。而矩形漏斗形墙19a，19b分别平行地安置到梯形漏斗形墙18a，18b的两倾斜面。

漏斗形管（20）的直径比排管（10）大，这样，漏斗形墙（18a，19b）可以承受相当重的灰末。参照图2，在接近交叉件（3）处，漏斗形管（20）与排管（10）的夹角α在100°至130°之间。这个角尽可能大，以致每道漏斗形管的长度也尽可能增长。其结果改善了每条漏斗形管（20）的热气道的分布。但是，该角度受热力学和由管直径和辐板宽度的强度条件的限制。

参照图4的蒸汽发生器，烟道（1′）具有由垂直排管（10′）和辐板（11′）焊接组成的24个垂直墙（22）。漏斗（2′）是在底部形成的，它有一个水平的细长的矩形出口（23）。出口（23）的两条短边被两垂直面的漏斗形墙（24）所接合，每个面在顶端与倾斜面漏斗形墙（25）合并。两道倾斜漏斗形墙（26）接合出口（23）的两条长边。漏斗形通风筒（2′）包括螺旋形伸展的管（20′），该管用辐板21密封焊接在一起。墙或排管（10′）与漏斗形管（20′）彼此相通，水或汽体从中向上流过。在图4所示的蒸汽发生器的情况下，平面（17）将烟道（1′）从漏斗形通气筒（2′）分隔开，该平面（17）安置在漏斗形墙（26）的最高位置。

为了简化图4显示的蒸汽发生器的生产，例如，在烟道1′的底部区域，每三道相邻的垂直墙（22）通过一道倾斜面中间墙（相当于斜面漏斗形墙（25））合并成为一道新的和宽的垂直墙，使蒸汽发生器的在螺旋形管状垂直部分的面数从24减少至8。

在图4显示的蒸汽发生器的情况中，在角落部分的热应力和在墙中心的热应力之间的差导比在图1显示的蒸汽发生器的情况要小得多。

作为图1-3中表示的实例的变动。墙管的数目除了三以外，比如，一或五可以分支出一个漏斗形管，数个漏斗形管，可伸入一道墙或排管。取代交叉件（3），收集器可以用在斜管和漏斗管延伸的地方，该收集器是作为混合收集器设计的。

如果在矿物燃料的燃烧中，有硬质尘灰升起，与图3所示的不同，辐板（21）或（21′）可以成切线地安置到分别处于该漏斗形通风筒内的漏斗形管20，20′，这样，面对硬质尘灰的是一块十分平滑的滑动面。

取代矩形，将漏斗形通风筒从烟道底端分隔开的平面（17），可以倾斜地伸展到该烟道的轴线。

Claims (3)

1、一种蒸汽发生器，它具有一条用密封焊接管制成的垂直烟道，一条也是用密封焊接管制成的，安装在该烟道底端的漏斗形通风筒，烟道管与漏斗形管互通，工作媒介向上并从中流过，烟道管基本上垂直地伸展，其特征在于漏斗形管螺旋形地绕漏斗形通风筒伸展。

2、根据权利要求1中所述的蒸汽发生器，其特征是漏斗形管的直径比烟道管的直径大，至少有两条烟道管从每条漏斗形管中分出。

3、根据权利要求1或2中所述的蒸汽发生器，其特征是该漏斗形管包括一个与烟道管成100°～130°的α角。

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