CN103134039A - 角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种角管式锅炉蛇形管对流受热面变截面结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，中间为双回路或多回路蛇形管对流受热面，双回路或多回路蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。本发明使下回路蛇形管的烟气通道变窄，以便提高烟速，实现等烟气速度下的换热（烟气出口速度不低于7m/s）。减少飞灰的沉积，增大了传热系数，保证了对流管束的传热效率。提高换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种角管式锅炉蛇形管对流受热面变截面结构。
背景技术
角管式锅炉（corner tube boiler）：以位于锅炉四角的大直径厚壁下降管为主，组成框架支承总体重量的锅炉。也称为管架式锅炉。
角管式锅炉是一种新型结构的锅炉。该锅炉下降管布置在锅炉四角上，不仅作为水循环通道，同时还作为锅炉的支撑框架，把这种角上布置有不受热下降管且有自支撑的锅炉称为角管式锅炉。该锅炉锅筒为外置式，炉膛为全封闭的膜式壁结构，对流受热面采用气面管结构，无钢架，水循环独特且安全，启动迅速，锅炉运行效率高达85%以上，烟尘排放指标极低。是一种安全节能，环保的高科技产品，是普通煤锅炉的代替产品。
角管式锅炉作为一种先进锅炉，具有以下几种优点：
（1）锅炉炉膛为全焊接的膜式壁结构，对流受热面为旗式受热面结构，受热面充足，如10t/h锅炉本体受热达到275m2，对流受热面积烟气流程达到四个流程，比普通的锅炉多二个流程，使锅炉排烟温度低，排烟热损失小。
（2）锅炉采用膜式壁结构，杜绝了漏风现象，使受热面的过量空气系数仅为1.3-1.5，使排烟损失低，同时减少风机电耗。
（3）锅炉采用链带式炉排结构，炉排面积大，独有的煤无烟燃烧技术及二次风结构，炉膛足够大，两侧进风，使锅炉燃烧所需风量与配风合理，燃烧时间、空间足够，燃烧完全，使不完全燃烧损失特别低。其中排烟中CO含量最低只有14ppmq4仅为3-6%。
（4）锅炉保温层厚，散热损失小。
（5）应用空气动力学原理，在炉膛内不同高度，不同长度方向设置了射流式消烟除尘装置，从根本上消除“炭黑”。高效率地消除了烟尘中的飞灰。
（6）锅筒为外置，不受热，避免了锅筒受热，彻底杜绝鼓包的产生。保证安全及可靠长期的使用。
（7）锅炉前、中、后都有大口径下降管，使水循环独特，安全，回路清晰，谁能够沿最佳路径进人受热面，保证良好的水循环。各个受热面同时受热，温差应力小。
（8）蒸汽品质好，独特的水循环使用汽水在进入锅筒前就开始了预分离。
（9）锅筒外置，水循环好。锅炉一受热就产生足够的循环动力，使锅炉具有启动快，负荷响应好的特点。同时减少了锅炉启动时间长而煤耗多的缺点，使锅炉的运行成本降低。
目前国内外角管式锅炉均采用旗式受热面作为锅炉对流受热面，尽管这种结构形式有其合理的一面，但是通过生产及使用环节也暴露出较多问题，主要表现在：
1、制造工序复杂，易产生故障，尤其是旗杆钻孔后金属屑清理，节流环的焊接，旗式受热面焊接等环节不易控制质量。
2、维修不方便，如果单根旗式受热面烧损，则通道后壁对应的旗杆也可能烧损，导致后墙窜火且不易维修。
3、旗式受热面焊接工作量大，制造工期长，以70MW热水锅炉为例单台产品制造工期共需80天。
4、运输及安装难度大，由于旗式受热面整体水压后存水量大，重量较高，故运输及安装成本较高。
为了解决以上问题，提高产品质量，缩短制造及安装工期，本发明提出了以蛇形管代替旗式管作为对流管束受热面技术，并给出设计方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种角管式锅炉蛇形管对流受热面变截面结构，它使下回路蛇形管的烟气通道变窄，以便提高烟速，实现等烟气速度下的换热（烟气出口速度不低于7m/s）。减少飞灰的沉积，增大了传热系数，保证了对流管束的传热效率。提高换热效率。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，中间为双回路或多回路蛇形管对流受热面，双回路或多回路蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
优选的，下回路蛇形管和上回路蛇形管之间通过中间集箱连接，下回路蛇形管数量在上回路蛇形管数量的基础上增加，即下回路蛇形管数量比上回路蛇形管数量的多，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
或者，下回路蛇形管和上回路蛇形管之间通过中间集箱连接，下回路蛇形管管径在上回路蛇形管管径的基础上增加，即下回路蛇形管管径比上回路蛇形管管径大，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
再或者，所述蛇形管对流受热面安装于炉膛后壁和锅炉通道后壁之间，在下回路蛇形管两侧的炉膛后壁和锅炉通道后壁安装有耐热钢板，使得下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面变窄。
本发明在角管式锅炉蛇形管对流受热面的基础上，根据容量的不同，采用蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构形式，在大容量锅炉上由于对流管束较长，上下烟气速度不均，易产生对流管束下端换热率低、积灰等现象，因此将蛇形管对流管束改为两级，第一级蛇形管管子的数量少，第二级增加蛇形管管子数量，或采用增加第二级蛇形管管径的方法，使烟气通道变窄，两级蛇形管中间通过中间集箱连接，即可实现等烟气速度下的换热（烟气出口速度不低于7m/s）。或者，采用在下回路蛇形管两侧的炉膛后壁和锅炉通道后壁安装耐热钢板封堵，使烟气通道变窄，以便提高烟速，减少飞灰的沉积，增大了传热系数，保证了对流管束的传热效率。
附图说明
图1为本发明实施例1所述结构示意图。
图2为本发明实施例2所述结构示意图。
图3为本发明实施例3所述结构示意图。
图4为本发明实施例4所述结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管1形式，蛇形管对流受热面的结构形式为中间为由上回路蛇形管1-1和下回路蛇形管1-2相互连接而成的蛇形管对流受热面，双回路蛇形管的上、下两端分别和集箱2、3连接，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
实施例2
如图2所示，下回路蛇形管1-1和上回路蛇形管1-2之间通过中间集箱4连接，下回路蛇形管数量在上回路蛇形管数量的基础上增加，即下回路蛇形管数量比上回路蛇形管数量的多，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
实施例3
如图3所示，下回路蛇形管1-1和上回路蛇形管1-2之间通过中间集箱4连接，下回路蛇形管管径在上回路蛇形管管径的基础上增加，即下回路蛇形管管径比上回路蛇形管管径大，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
实施例4
如图4所示，所述蛇形管对流受热面安装于炉膛后壁5和锅炉通道后壁6之间，在下回路蛇形管两侧的炉膛后壁和锅炉通道后壁安装有耐热钢板7、8，使得下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面变窄。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，其特征在于：所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，中间为双回路或多回路蛇形管对流受热面，双回路或多回路蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
2.如权利要求1所述的角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，其特征在于：下回路蛇形管和上回路蛇形管之间通过中间集箱连接，下回路蛇形管数量在上回路蛇形管数量的基础上增加，即下回路蛇形管数量比上回路蛇形管数量的多，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
3.如权利要求1所述的角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，其特征在于：下回路蛇形管和上回路蛇形管之间通过中间集箱连接，下回路蛇形管管径在上回路蛇形管管径的基础上增加，即下回路蛇形管管径比上回路蛇形管管径大，下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面窄。
4.如权利要求1所述的角管式锅炉蛇形管对流受热面烟气通道变截面结构，其特征在于：所述蛇形管对流受热面安装于炉膛后壁和锅炉通道后壁之间，在下回路蛇形管两侧的炉膛后壁和锅炉通道后壁安装有耐热钢板，使得下回路蛇形管烟气通道比上回路蛇形管烟气通道截面变窄。
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