CN103134040B - 角管式锅炉蛇形管对流受热面结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角管式锅炉蛇形管对流受热面结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，蛇形管对流受热面的结构形式为中间为蛇形管、蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，所述蛇形管为双路或多路蛇形管回路，所述蛇形管选用φ38~φ51mm管径，壁厚为3mm以上。本发明取消旗排管结构，将其改为蛇形管对流管束结构，简化了传统旗式受热面设计结构，原水循环回路由单路改为双路，增加蛇形管循环回路，降低了制造成本，提改了生产效率，缩短了制造工期，提高了产品的质量和维修的便利性，确保了水循环的安全可靠性。

Description

角管式锅炉蛇形管对流受热面结构

技术领域

本发明涉及一种角管式锅炉蛇形管对流受热面结构。

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14ppm，q4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结构，它取消旗排管结构，将其改为蛇形管对流管束结构，简化了传统旗式受热面设计结构，原水循环回路由单路改为双路，增加蛇形管循环回路，降低了制造成本，提改了生产效率，缩短了制造工期，提高了产品的质量和维修的便利性，确保了水循环的安全可靠性。 

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结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，蛇形管对流受热面的结构形式为中间为蛇形管、蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，所述蛇形管为双路或多路蛇形管回路，所述蛇形管选用φ38~φ51mm管径，壁厚为3mm以上。

优选的，蛇形管对流受热面的结构形式为锅筒回水、蛇形管上端出水形式：包括锅筒及进水集箱和出水集箱，所述进水集箱和锅筒连接，所述蛇形管的上端和出水集箱连接。 

或者，蛇形管对流受热面的结构形式为通道后壁上部回水、锅筒出水形式：包括锅筒及进水集箱和出水管，所述出水管和锅筒连接，所述蛇形管的上端和进水集箱连接。 

再或者，蛇形管对流受热面的结构形式为蛇形管下部回水、锅筒出水形式：包括锅筒及进水集箱和出水管，所述出水管和锅筒连接，所述蛇形管的下端和进水集箱连接。 

本发明采用蛇形管对流受热面，不仅确保了角管式锅炉原有的高效、节能的特点，同时简化了产品的设计，降低了制造成本，可实施批量生产，降低了劳动强度，同时增加的自然循环回路，确保了水循环的安全可靠性，减少了锅炉的维修费用。 

本发明采用蛇形管对流受热面的优势有： 

1、水循环安全，避免了水质不好造成的旗式受热面中节流环部分水路阻塞导致管路烧损。

2、制造简单，工期缩短，蛇形管可以采用TiG焊自动接管，蛇形管弯管机自动弯管，而且避免了旗式受热面大量的焊接工作，生产效率较旗式受热面锅炉至少可提高一倍以上。 

3、维修方便，如果蛇形管出现问题，只需将蛇形管两端截断，封堵，即可启炉运行，而不必对通道后壁水冷壁进行处理。 

4、通过选择合理管径，可以保证蛇形管的抗磨性，提高烟气速度和换热效率。 

5、可以实现对流管束内的工质流动方向与通道后壁管内的工质流动方向同向或反向，增加了产品设计的空间。 

附图说明

图1为本发明所述蛇形管对流受热面的结构。 

图2为本发明实施例2所述蛇形管对流受热面的结构形式结构示意图。 

图3为本发明实施例3所述蛇形管对流受热面的结构形式结构示意图。 

图4为本发明实施例4所述蛇形管对流受热面的结构形式结构示意图。 

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结构，所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，蛇形管对流受热面的结构形式为中间为蛇形管1、蛇形管的上、下两端分别和集箱2、3连接，所述蛇形管为双路蛇形管回路1-1、1-2，所述蛇形管选用φ38~φ51mm管径，壁厚为3mm以上。

实施例2

如图2所示，蛇形管对流受热面的结构形式为锅筒回水、蛇形管上端出水形式：包括锅筒2-1及进水集箱2-2和出水集箱2-3，所述进水集箱和锅筒连接，所述蛇形管2-4的上端和出水集箱连接。

实施例3

如图3所示，蛇形管对流受热面的结构形式为通道后壁上部回水、锅筒出水形式：包括锅筒3-1及进水集箱3-2和出水管3-3，所述出水管和锅筒连接，所述蛇形管3-4的上端和进水集箱连接。

实施例4

如图4所示，蛇形管对流受热面的结构形式为蛇形管下部回水、锅筒出水形式：包括锅筒4-1及进水集箱4-2和出水管4-3，所述出水管和锅筒连接，所述蛇形管4-4的下端和进水集箱连接。

本发明优选为管径为φ51mm，壁厚为3.5-4mm。主要考虑φ51mm的钢管相对φ38-42mm管耐磨性好，可以提高对流受热面的烟气速度，进而提高换热效率。一般选用φ38-42mm钢管，烟气入口速度不高于10m/s，而选用φ51mm的钢管时，烟气入口速度可以提高到12m/s，在提高换热效率的基础上，可以减少对流管积灰。 

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 (1)

1.一种角管式锅炉蛇形管对流受热面结构体，其特征在于：所述角管式锅炉对流受热面采用蛇形管形式，蛇形管对流受热面的结构形式为中间为蛇形管、蛇形管的上、下两端分别和集箱连接，所述蛇形管为双路或多路蛇形管回路，所述蛇形管选用φ51mm管径，壁厚为3mm以上；

蛇形管对流受热面的结构形式为通道后壁上部回水、锅筒出水形式：包括锅筒及进水集箱和出水管，所述出水管和锅筒连接，所述蛇形管的上端和进水集箱连接。