CN102252522A - 一种燃烧试验台专用节能锅炉 - Google Patents

Abstract

一种燃烧试验台专用节能锅炉，主要由燃烧室、锅筒、蒸发器、空气预热器、支撑架总成构成。蒸发器布置在燃烧室的出口，空气预热器呈卧式布置在蒸发器的后部，蒸发器与燃烧室和空气预热器之间装有膨胀节；蒸发器的出口装有用于检修的入孔；燃烧室底部的前半部敷设面积可调的卫燃带、燃烧室底部沿纵向设置多个出渣口和灰斗、空气预热器的冷段管箱上设置两个冷风口，可同时适应油燃烧器和煤燃烧器；采用膜式水冷壁，使燃烧室炉墙厚度、重量都大为减小，密封性好，不易结渣；设置蒸发器，可充分利用排烟热能，大大降低了排烟温度；采用螺旋槽管，使流动的烟气发生强烈湍流扰动，强化换热，不仅有效降低排烟温度，而且可强化炉内燃烧，提高燃烧的经济性。

Description

一种燃烧试验台专用节能锅炉

技术领域

    本发明涉及一种专用锅炉，尤其是一种适用于油燃烧器或煤燃烧器的燃烧试验台专用节能锅炉。

背景技术

    为深入了解和掌握或校核某燃控公司自行研制的油燃烧器和煤燃烧器的燃烧特性及其对锅炉结构的影响，对其进行试验研究是十分必要的。如果直接选用现有的一般性锅炉对新研制的燃烧器进行实验，则存在如下不足：一是难以同时满足既可适应油燃烧器、也可适应煤燃烧器的要求；二是现有的一般性锅炉的燃烧室结构、形状与所研制的燃烧器不匹配，会导致燃烧效果不理想；三是节能环保性不好。另外，在对燃烧器进行试验时，其排烟温度高达数100℃，如果将其直接排入大气，既很不安全，也是一种能源浪费，同时燃烧器所需的空气预热还得增设一套辅助加热装置，增加能耗。因此急需一种既可为油燃烧器也可为煤燃烧器的试烧提供燃烧室、冷却燃烧产生的热烟气以适合排放处理要求、利用热烟气加热燃烧实验所需热空气的专用节能锅炉。

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，提供一种结构紧凑、轻便、适应性强、经济、节能环保、安装维护方便的燃烧试验台专用节能锅炉。

技术方案：本发明的燃烧试验台专用节能锅炉，包括燃烧室、锅筒、蒸发器、空气预热器、支撑架总成，蒸发器布置在燃烧室的出口，空气预热器呈卧式布置在蒸发器的后部，蒸发器与燃烧室和空气预热器之间分别装有                                               

膨胀节和

膨胀节；蒸发器的出口装有用于检修的入孔；

所述的燃烧室包括由相互平行的前、后炉墙、设在前、后炉墙之间由L形右上炉墙和L形左下炉墙相互扣合围成的方框体，所述L形右上炉墙的内表面敷设有右上膜式水冷壁，所述L形左下炉墙的内表面敷设有左下膜式水冷壁；右上膜式水冷壁和左下膜式水冷壁的两端管口分别与上集箱和

下集箱相连通；前炉墙的外侧设有燃烧器连接座，后炉墙上设有与蒸发器相连的燃烧气出口；方框体上设有交叉排列的刚性梁，方框体的顶部设有防爆门，方框体的底部沿纵向设置有多个窄长形出渣孔，每个出渣孔的下方均连有一个灰斗；方框体底部的前半部设有面积大小可调的卫燃带；

所述的锅筒包括筒体、联接在筒体两端的椭球形封头，筒体的底部间隔平行设有多根下降管，筒体的内部设有汽水分离装置，筒体的顶部依次设有压力表、安全阀、连续排污阀和紧急放水阀，筒体的侧部设有与上集箱相连通的多根大汽水连接管，所述的多根下降管除两根下降管与蒸发器下部的下小集箱连通外，其余的下降管均与

下集箱相连通，

下集箱上设有与

下集箱相连通的连接管。

所述的蒸发器主要由垂直错列的对流管束、上小集箱、下小集箱组成；其中上小集箱和下小集箱均为五根两端被封堵的粗直管；对流管束的上、下两端分别与上小集箱和下小集箱相连通，上小集箱通过小汽水连接管与锅筒相连通；下小集箱下设有

框架；

所述的空气预热器主要由热段管箱、冷段管箱、空气连通箱组成，热段管箱和冷段管箱之中纵向布设有为螺旋槽管的受热面钢管，热段管箱和冷段管箱之间设有连通烟道，连通烟道与热段管箱之间设有

膨胀节，冷段管箱的后部左右两侧分别开有

冷风口和

冷风口，热段管箱的前部左侧开有热风口；连通烟道上开有检修入口；所述的空气连通箱包括设在热段管箱和冷段管箱上呈U字形相互连通的

连通箱、

连通箱、

连通箱；

所述的支撑架总成包括由水泥构筑的

框架、

框架、

框架，采用花纹钢板制成的炉前平台、检修平台及护栏、以及采用格栅板的扶梯。

所述的前炉墙为浇注耐火、绝热和保温材料的护板炉墙；所述的防爆门有四个；所述的筒体的底部间隔平行设置的多根下降管为6个；所述的多根大汽水连接管为8根。

有益效果：本发明采用适当体积大小的燃烧室、燃烧室底部的前半部敷设面积可调的卫燃带、燃烧室底部沿纵向设置多个出渣口和灰斗、空气预热器的冷段管箱上设置两个冷风口等，可同时适应油燃烧器和煤燃烧器；采用膜式水冷壁，使燃烧室炉墙厚度、重量都大为减小，密封性好，不易结渣；设置蒸发器，可充分利用排烟热能，并明显降低排烟温度；采用螺旋槽管，使在其中流动的烟气发生强烈湍流扰动，强化换热，可更高效地利用烟气余热加热燃料燃烧所需的空气，不仅有效降低排烟温度，而且可强化炉内燃烧，提高燃烧的经济性。由于重量轻，再加上膜式水冷壁与各下降管等合理的受力状况，省去了钢架支撑，成本低。其结构紧凑、轻巧，适应性、经济性好，节能环保，安装维护方便。

附图说明

图1是本发明的燃烧试验台专用节能锅炉结构主视图。

图2是图1的B－B结构图。

图3是图1的A－A视图。

图中：1－炉前平台；2－前炉墙；3－扶梯；4－检修平台及护栏；5－压力表；6－锅筒；7－安全阀；8－

下集箱；9－上集箱；10－后炉墙；11－小汽水连接管；12－上小集箱；13－对流管束；14－热段管箱；15－

膨胀节；16－连通烟道；17－冷段管箱；18－受热面钢管；19－

框架；20－冷风口；21－热风口；22－

膨胀节；23－

框架；24－下小集箱；25－

膨胀节；26－

灰斗；27－

下降管；28－下降管；29－

灰斗；30－

下降管；31－下降管；32－

灰斗；33－

下降管；34－

下降管；35－

灰斗；36－

下集箱；37－

框架；38－燃烧器连接座；39－大汽水连接管；40－汽水分离装置；41－右上膜式水冷壁；42－L形右上炉墙；43－连接管；44－卫燃带；45－左下膜式水冷壁；46－L形左下炉墙；47－

防爆门；48－

防爆门；49－

防爆门；50－

防爆门；51－刚性梁；52－

连通箱；53－冷风口；54－

连通箱；55－

连通箱。

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，本发明的燃烧试验台专用节能锅炉，主要由燃烧室、锅筒6、蒸发器、空气预热器、支撑架总成构成。燃烧室由相互平行的前、后炉墙2、10，设在前、后炉墙2、10之间由L形右上炉墙42和L形左下炉墙46相互扣合围成的方框体，L形右上炉墙42为敷管炉墙，其内表面设置有右上膜式水冷壁41；L形左下炉墙46为敷管炉墙，其内表面设置有左下膜式水冷壁45；右上膜式水冷壁41和左下膜式水冷壁45的各管的上、下端分别与上集箱9和

下集箱36相连通。前炉墙2为浇注耐火、绝热和保温材料的护板炉墙，在其外侧安装有固定在膜式水冷壁前端管子上的燃烧器连接座38；后炉墙10是燃烧室的出口。燃烧室的四周设有刚性梁51，燃烧室的顶部间隔设有

防爆门47、

防爆门48、防爆门49、防爆门50四个防爆门，底部沿纵向设置有多个窄长形出渣孔，各出渣孔下方设有灰斗26、

灰斗29、

灰斗32、灰斗35；燃烧室底部的前半部设有面积大小可调的卫燃带44。锅筒6是中间为圆筒体、两端有椭球形封头的容器，由

下降管34、

下降管33、下降管31、

下降管30、下降管28和

下降管27六根下降管支撑于燃烧室右上方，其内部设置有汽水分离装置40，上部设有压力表5、安全阀7、连续排污阀、紧急放水阀等附件；锅筒6与上集箱9通过八根大汽水连接管39相互连通。所述的六根下降管中的

下降管27、

下降管30、

下降管33、

下降管34四根下降管与设在其下部的下集箱8相连通，

下集箱8经连接管43与

下集箱36相连通，另外二根下降管（

下降管28、

下降管31）则与蒸发器下部的下小集箱24连通。蒸发器布置在燃烧室的出口，主要由垂直错列对流管束13、上小集箱12、下小集箱24组成；其中上小集箱12和下小集箱24均包括五根两端被封堵的粗直管；对流管束13的上、下两端分别与上小集箱12和下小集箱24相连通，上小集箱12通过小汽水连接管11与锅筒6相连通。蒸发器通过下小集箱24支撑在

框架23上，它与燃烧室和空气预热器之间分别装有

膨胀节25和膨胀节22；蒸发器的出口装有用于检修的人孔。空气预热器呈卧式布置在蒸发器的后部，由热段管箱14、冷段管箱17、

膨胀节15、连通烟道16、受热面钢管18、空气连通箱组成，整体支撑在

框架19上。受热面钢管18采用螺旋槽管，纵向布设在热段管箱14，冷段管箱17两个管箱之中，冷段管箱17上开有

冷风口20和

冷风口53，热段管箱14上开有热风口21；连通烟道16装在冷段管箱17与热段管箱14之间，其上开有检修入口；所述的空气连通箱包括设在热段管箱14和冷段管箱17上呈U字形相互连通的

连通箱52、

连通箱54、

连通箱55。支撑架总成包括由水泥构筑的

框架37、框架23、

框架19，采用花纹钢板制成的炉前平台1、检修平台及护栏4、以及采用格栅板的扶梯3，

框架19、框架23、

框架37均为水泥结构，所有平台采用花纹钢板，扶梯3的踏步板采用格栅板。

工作过程及原理：右上膜式水冷壁41，左下膜式水冷壁45和对流管束13中的水吸收燃烧室内的高温火焰的辐射热或以对流方式从高温烟气中吸收热量，加热蒸发成饱和蒸汽，分别经大、小汽水连通管39、11进入锅筒6；锅筒中6中的水分别经

下降管27、下降管30、

下降管33、

下降管34四个下降管进入

下集箱8和

下集箱36中，同时经下降管28和下降管31进入下小集箱24中，实现水的自然循环；通过水的吸热作用使排烟温度显著下降。

从蒸发器排出的烟气进入空气预热器热段管箱14和冷段管箱17中的螺旋槽钢管18；烟气在螺旋槽钢管18内纵向冲刷，冷空气在螺旋槽钢管18外横向冲刷，其热量进一步被通过其中的冷空气吸收，使得排出的烟气达到安全的排放温度。

当进行油燃烧器实验时，从送风机来的冷空气直接进入空气预热器冷段管箱17的第二回程，即从

冷风口53进入。

当进行煤燃烧器实验时，燃烧室底部的卫燃带44敷设约38平方米；实验时按燃料特性，根据燃烧具体要求和不同的热风温度要求，适当地增大或减小卫燃带44的面积；从送风机来的冷空气应进入空气预热器冷段管箱17的第一回程，即从冷风口20进入。

Claims (5)

1.一种燃烧试验台专用节能锅炉，其特征在于：它包括燃烧室、锅筒（6）、蒸发器、空气预热器、支撑架总成，蒸发器布置在燃烧室的出口，空气预热器呈卧式布置在蒸发器的后部，蒸发器与燃烧室和空气预热器之间分别装有                                                膨胀节（25）和膨胀节（22）；蒸发器的出口装有用于检修的入孔；

所述的燃烧室包括由相互平行的前、后炉墙（2、10）、设在前、后炉墙（2、10）之间由L形右上炉墙（42）和L形左下炉墙（46）相互扣合围成的方框体，所述L形右上炉墙（42）的内表面敷设有右上膜式水冷壁（41），所述L形左下炉墙（46）的内表面敷设有左下膜式水冷壁（45）；右上膜式水冷壁（41）和左下膜式水冷壁（45）的两端管口分别与上集箱（9）和

下集箱（36）相连通；前炉墙（2）的外侧设有燃烧器连接座（38），后炉墙（10）上设有与蒸发器相连的燃烧气出口；方框体上设有交叉排列的刚性梁（51），方框体的顶部设有防爆门，方框体的底部沿纵向设置有多个窄长形出渣孔，每个出渣孔的下方均连有一个灰斗；方框体底部的前半部设有面积大小可调的卫燃带（44）；

所述的锅筒（6）包括筒体、联接在筒体两端的椭球形封头，筒体的底部间隔平行设有多根下降管，筒体的内部设有汽水分离装置（40），筒体的顶部依次设有压力表（5）、安全阀（7）、连续排污阀和紧急放水阀，筒体的侧部设有与上集箱（9）相连通的多根大汽水连接管（39），所述的多根下降管除两根下降管与蒸发器下部的下小集箱（24）连通外，其余的下降管均与下集箱（36）相连通，

下集箱（36）上设有与下集箱（8）相连通的连接管（43）；

所述的蒸发器主要由垂直错列的对流管束（13）、上小集箱（12）、下小集箱（24）组成；其中上小集箱（12）和下小集箱（24）均为五根两端被封堵的粗直管；对流管束（13）的上、下两端分别与上小集箱（12）和下小集箱（24）相连通，上小集箱（12）通过小汽水连接管（11）与锅筒（6）相连通；下小集箱（24）下设有

框架（23）；

所述的空气预热器主要由热段管箱（14）、冷段管箱（17）、空气连通箱组成，热段管箱（14）和冷段管箱（17）之中纵向布设有为螺旋槽管的受热面钢管（18），热段管箱（14）和冷段管箱（17）之间设有连通烟道（16），连通烟道（16）与热段管箱（14）之间设有膨胀节（15），冷段管箱（17）的后部左右两侧分别开有

冷风口（20）和

冷风口（53），热段管箱（14）的前部左侧开有热风口（21）；连通烟道（16）上开有检修入口；所述的空气连通箱包括设在热段管箱（14）和冷段管箱（17）上呈U字形相互连通的

连通箱（52）、连通箱（54）、

连通箱（55）；

所述的支撑架总成包括由水泥构筑的

框架（37）、

框架（23）、

框架（19），采用花纹钢板制成的炉前平台（1）、检修平台及护栏（4）、以及采用格栅板的扶梯（3）。

2.根据权利要求1所述的燃烧试验台专用节能锅炉，其特征在于：所述的前炉墙（2）为浇注耐火、绝热和保温材料的护板炉墙。

3.根据权利要求1所述的燃烧试验台专用节能锅炉，其特征在于：所述的防爆门有四个。

4.根据权利要求1所述的燃烧试验台专用节能锅炉，其特征在于：所述的筒体的底部间隔平行设置的多根下降管为6个。

5.根据权利要求1所述的燃烧试验台专用节能锅炉，其特征在于：所述的多根大汽水连接管（39）为8根。

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