CN102252306B - 一种用于燃烧试验的节能锅炉 - Google Patents

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Abstract

一种用于燃烧试验的节能锅炉，主要由上下锅筒、分别与上下锅筒相连的上下集箱、燃烧室、烟道和过热器构成。将烟道和炉膛围绕上下锅筒进行布设，使得其整体布置紧凑；将烟道按三段布设，并将过热器布置在烟道中部，则可获得所需的过热蒸汽温度，并且将面式减温器布置在过热器的出口集箱之中，这样既能保护高温过热器的安全，又使汽温调节有较高的灵敏性；炉膛四周、烟道两侧受热面均采用膜式水冷壁，并在烟道的左右两段内设置有对流管束，既可使燃烧室炉墙厚度、重量都大为减小、密封性好，也可保证具有高的热效率。其结构紧凑，匹配性好，节能效果好。

Description

一种用于燃烧试验的节能锅炉
技术领域
    本发明涉及一种锅炉，尤其是一种用于燃烧试验的节能锅炉。
背景技术
   目前使用的重油燃烧试验需要对重油进行加热的汽源，其中包括重油油罐内加热、重油管路伴热以及重油油枪的蒸汽雾化，特别是重油油枪雾化需要高过热度的蒸汽，而所需蒸发量较小（不大于2t/h）。现有小吨位锅炉多为火管式饱和蒸汽锅炉，将这种火管锅炉用于该试验装置存在如下问题：（1）若采用火管锅炉加装过热器的方案，在炉膛一端的烟气转向室内布置过热器在结构上难以实现；（2）若采用火管锅炉加装电加热过热器的方案，系统相对复杂，蒸汽温度不能实现无级调节，锅炉热效率低；如果采用普通的带过热器的水管锅炉，则存在钢材消耗量大、占用空间大、蒸发量不匹配（一般都大于6t/h）。
发明内容
    技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、与重油燃烧试验装置匹配性好、节能效果好的用于燃烧试验的节能锅炉。
技术方案：本发明的用于燃烧试验的节能锅炉，主要由锅筒、分别与锅筒相连的集箱、燃烧室、烟道、过热器构成；其中：
所述的锅筒主要由对称排列的上锅筒和下锅筒构成；
所述的集箱主要由对称连接在上锅筒两侧壁上的前上集箱和后上集箱、对称连接在下锅筒两侧壁上的前下集箱和后下集箱构成，前上集箱与前下集箱相对面之间对称设有多个连接管口，后上集箱与后下集箱相对面之间对称设有多个连接管口；
所述的燃烧室包括由前膜式水冷壁、后膜式水冷壁、左膜式水冷壁和右膜式水冷壁围成的方框形结构，方框形结构的前膜式水冷壁上设有燃烧器连接座，前膜式水冷壁的上端与前上集箱的连接管口相连通，下端与前下集箱的连接管口相连通；方框形结构的后膜式水冷壁上设有检查孔，后膜式水冷壁的上端与后上集箱的连接管口相连通，下端与后下集箱的连接管口相连通；左膜式水冷壁和右膜式水冷壁的上、下两端分别与上锅筒和下锅筒相连通；方框形结构的左膜式水冷壁与后膜式水冷壁的接口处为两根间隔排列的钢管；
所述的烟道主要由左、前、右三段烟道构成，其中：左、右段烟道呈平行状并与前段烟道相垂直；右段烟道由炉膛的左膜式水冷壁和                                               
Figure 2011101909215100002DEST_PATH_IMAGE002
侧膜式水冷壁所围成，右段烟道内设有
Figure 763317DEST_PATH_IMAGE002
对流管束；前段烟道由烟道前膜式水冷壁和烟道后膜式水冷壁所围成，前段烟道内设有过热器；左段烟道由
Figure 2011101909215100002DEST_PATH_IMAGE004
侧膜式水冷壁和
Figure 2011101909215100002DEST_PATH_IMAGE006
侧膜式水冷壁所围成，左段烟道后端部安装有出烟口，左段烟道内部设有
Figure 680458DEST_PATH_IMAGE004
对流管束和对流管束；各烟道膜式水冷壁和各烟道内的各对流管束的上、下两端分别与上锅筒和下锅筒相连通；
所述的过热器由一端经进口集箱与上锅筒相连通、另一端经出口集箱与试验装置相连的螺旋趐片式蛇形管束组成。
所述的上锅筒和下锅筒均由圆筒形筒体和椭球形封头构成，筒体由多辊筒卷板机卷制而成；所述的出口集箱中设有减温器。
有益效果：由于采用了上述技术方案，将烟道和炉膛围绕上下锅筒进行布设，使得其整体布置紧凑；将烟道按三段布设，并将过热器布置在烟道中部，则可获得所需的过热蒸汽温度，并且将面式减温器布置在过热器的出口集箱之中，这样既能保护高温过热器的安全，又使汽温调节有较高的灵敏性；炉膛四周、烟道两侧受热面均采用膜式水冷壁，并在烟道的左右两段内设置有对流管束，既可使燃烧室炉墙厚度、重量都大为减小、密封性好，也可保证具有高的热效率。其结构紧凑，匹配性好，节能效果好。
附图说明
图1是本发明的用于燃烧试验的节能锅炉结构主视图；
图2是图1的A－A视图；
图3是图1的B－B视图；
图4是图1的C－C视图。
图中：1－上锅筒；2－前上集箱；3－燃烧器连接座；4－前膜式水冷壁；5－右膜式水冷壁；6－前下集箱；7－下锅筒；8－后下集箱；9－后膜式水冷壁；10－检查孔；11－后上集箱；12－烟道前膜式水冷壁；13－烟道后膜式水冷壁；14－左膜式水冷壁；15－
Figure 917721DEST_PATH_IMAGE002
对流管束；16－
Figure 732093DEST_PATH_IMAGE002
侧膜式水冷壁；17－出烟口；18－侧膜式水冷壁；19－
Figure 883906DEST_PATH_IMAGE004
对流管束；20－
Figure 82806DEST_PATH_IMAGE006
对流管束；21－
Figure 751685DEST_PATH_IMAGE006
侧膜式水冷壁；22－过热器；23-进口集箱；24－出口集箱；25－减温器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
图1所示，本发明的节能锅炉主要由锅筒、集箱、燃烧室、烟道、过热器构成。锅筒包括上锅筒1和下锅筒7，两者均由圆筒形筒体和椭球形封头构成，筒体由多辊筒卷板机卷制而成。集箱包括前上集箱2、后上集箱11、前下集箱6、后下集箱8；各集箱均为加工有多个用于连接前后膜式水冷壁水管的壁孔的粗直管子；其中前上集箱2和后上集箱11的一端与上锅筒1相连通，另一端被封堵；前下集箱6和后下集箱8的一端与下锅筒7相连通，另一端被封堵。燃烧室位于上锅筒1和下锅筒7的右外侧，它包括由前膜式水冷壁4、后膜式水冷壁9、左膜式水冷壁14和右膜式水冷壁5围成的方框形结构，各水冷壁由排管和连接排管的挡板构成。方框形结构的前膜式水冷壁4上安装有燃烧器连接座3，前膜式水冷壁4上各管子的上端与前上集箱2相连通、下端与前下集箱6相连通；方框形结构的后膜式水冷壁9上安装有检查孔10，后膜式水冷壁9上各管子的上端与后上集箱11相连通、下端与后下集箱8相连通；左膜式水冷壁14和右膜式水冷壁5的各管子的上、下两端分别直接与上锅筒1和下锅筒7相连通。左膜式水冷壁14与后膜式水冷壁9接口处为间隔排列的两根钢管，其间的间隔作为燃烧室的出烟口。烟道包括左、前、右三段，其中左、右段烟道总体上呈平行状，并与前段烟道相垂直；右段烟道由炉膛的左膜式水冷壁14和侧膜式水冷壁16所围成，其内设置有包括多根管子的
Figure 499378DEST_PATH_IMAGE002
对流管束15；前段烟道由烟道前膜式水冷壁12和烟道后膜式水冷壁13所围成，其内安装有过热器22；左段烟道由
Figure 298707DEST_PATH_IMAGE004
侧膜式水冷壁18和
Figure 822092DEST_PATH_IMAGE006
侧膜式水冷壁21所围成，其后端部安装有出烟口17，其内部安装有包括20多根管子的
Figure 251936DEST_PATH_IMAGE004
对流管束19和
Figure 493562DEST_PATH_IMAGE006
对流管束20。各烟道膜式水冷壁和其内各对流管束的管子的上、下两端分别直接与上锅筒1和下锅筒7相连通。过热器22由螺旋趐片式蛇形管束组成，其蛇形管束的一端通过进口集箱23与上锅筒1相连通，另一端通过出口集箱24接试验装置；在出口集箱24中布设有面式减温器25。
工作过程及原理：燃烧室各膜式水冷壁、
Figure 831002DEST_PATH_IMAGE002
侧膜式水冷壁16和
Figure 474473DEST_PATH_IMAGE002
对流管束15中的水分别吸收燃烧室内高温火焰的辐射热或以对流方式从右段烟道内高温烟气中吸收热量，加热蒸发成饱和蒸汽，分别经前、后上集箱2、11或直接进入上锅筒1；上锅筒1中的水经中段烟道和左段烟道中的膜式水冷壁和对流管束通过对流方式吸收烟气一定热量后进入下锅筒7，实现水的自然循环。上锅筒1中的蒸汽经管路和进口集箱23进入过热器22中的螺旋趐片式蛇形管束，进一步吸收烟气的热量后达到所需的过热温度，再经出口集箱24供给燃烧实验装置；蒸汽的过热温度可通过出口集箱24中的面式减温器25进行调节。

Claims (3)

1.一种用于燃烧试验的节能锅炉，其特征在于：它主要由锅筒、分别与锅筒相连的集箱、燃烧室、烟道、过热器构成；其中：
所述的锅筒主要由对称排列的上锅筒（1）和下锅筒（7）构成；
所述的集箱主要由对称连接在上锅筒（1）两侧壁上的前上集箱（2）和后上集箱（11）、对称连接在下锅筒（7）两侧壁上的前下集箱（6）和后下集箱（8）构成，前上集箱（2）与前下集箱（6）相对面之间对称设有多个连接管口，后上集箱（11）与后下集箱（8）相对面之间对称设有多个连接管口；
所述的燃烧室包括由前膜式水冷壁（4）、后膜式水冷壁（9）、左膜式水冷壁（14）和右膜式水冷壁（5）围成的方框形结构，方框形结构的前膜式水冷壁（4）上设有燃烧器连接座（3），前膜式水冷壁（4）的上端与前上集箱（2）的连接管口相连通，下端与前下集箱（6）的连接管口相连通；方框形结构的后膜式水冷壁（9）上设有检查孔（10），后膜式水冷壁（9）的上端与后上集箱（11）的连接管口相连通，下端与后下集箱（8）的连接管口相连通；左膜式水冷壁（14）和右膜式水冷壁（5）的上、下两端分别与上锅筒（1）和下锅筒（7）相连通；方框形结构的左膜式水冷壁（14）与后膜式水冷壁（9）的接口处为两根间隔排列的钢管；
所述的烟道主要由左、前、右三段烟道构成，其中：左、右段烟道呈平行状并与前段烟道相垂直；右段烟道由炉膛的左膜式水冷壁（14）和                                               
Figure 2011101909215100001DEST_PATH_IMAGE002
侧膜式水冷壁（16）所围成，右段烟道内设有
Figure 193078DEST_PATH_IMAGE002
对流管束（15）；前段烟道由烟道前膜式水冷壁（12）和烟道后膜式水冷壁（13）所围成，前段烟道内设有过热器（22）；左段烟道由
Figure 2011101909215100001DEST_PATH_IMAGE004
侧膜式水冷壁（18）和侧膜式水冷壁（21）所围成，左段烟道后端部安装有出烟口（17），左段烟道内部设有
Figure 921999DEST_PATH_IMAGE004
对流管束（19）和对流管束（20）；各烟道膜式水冷壁和各烟道内的各对流管束的上、下两端分别与上锅筒（1）和下锅筒（7）相连通；
所述的过热器（22）由一端经进口集箱（23）与上锅筒（1）相连通、另一端经出口集箱（24）与试验装置相连的螺旋趐片式蛇形管束组成。
2.根据权利要求1所述的用于燃烧试验的节能锅炉，其特征在于：所述的上锅筒（1）和下锅筒（7）均由圆筒形筒体和椭球形封头构成，筒体由多辊筒卷板机卷制而成。
3.根据权利要求1所述的用于燃烧试验的节能锅炉，其特征在于：所述的出口集箱（24）中设有减温器（25）。
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