CN103836611B - 锅壳式高温过热蒸汽结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅壳式高温过热蒸汽结构，包括锅壳，位于该锅壳内的炉胆和若干根烟管，所述锅壳一端设有膜式水冷壁，该膜式水冷壁的进烟口与炉胆的出口连通，出烟口与烟管的入口连通形成密闭结构；过热器布置在烟管前的膜式水冷壁区域，高温烟气经炉胆出口的左侧膜式水冷壁吸热冷却后，进入右侧膜式水冷壁，横向冲刷过热器。本发明有益的效果：利用膜式水冷壁增加受热面和吸热量，能够有效降低进入烟管的烟气温度，从而降低了烟管端部和管板的壁温，改善了该处的水循环，从而确保了烟管和管板的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，特别是一种锅壳式高温过热蒸汽结构。
背景技术
随着我国经济的不断高速发展，不断涌现出一些新型行业和新企业，其对蒸汽的品质要求越来越高，要求蒸汽具有较高的过热温度，要求温度在250℃以上，有的甚至要求达到350℃；而其对蒸汽的用量却并不大，一般在10t/h，甚至有的只需要4t/h。
目前国内锅壳式锅炉只能提供饱和蒸汽，或者温度较低的过热蒸汽。需要过热蒸汽的一般采用水管式锅炉结构，但其存在以下几方面的问题：1、锅炉结构复杂，体积庞大。2、设备的成本高，占地面积大，用户投资大。3、水管锅炉的蒸发量大，目前国内最小的水管锅炉蒸发量为6t/h。对一些用户来说，其蒸发量太大了。4、水管锅炉水容量大，启动时间长，不够迅速，无法满足用户频繁启停的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种结构简单、成本低廉的锅壳式高温过热蒸汽结构，能够有效降低烟气温度，确保锅炉的安全，可以应用于高温过热蒸汽用量较小的场合，为小型用户提供保障。
本发明所采用的技术方案是：这种锅壳式高温过热蒸汽结构，包括锅壳，位于该锅壳内的炉胆和若干根烟管，所述锅壳一端设有膜式水冷壁，该膜式水冷壁的进烟口与炉胆的出口连通，出烟口与烟管的入口连通形成密闭结构；过热器布置在烟管前的膜式水冷壁区域，高温烟气经炉胆出口的左侧膜式水冷壁吸热冷却后，进入右侧膜式水冷壁，横向冲刷过热器。利用膜式水冷壁增加受热面和吸热量，能够有效降低进入烟管的烟气温度，从而降低了烟管端部和管板的壁温，改善了该处的水循环，从而确保了烟管和管板的安全。
所述膜式水冷壁包括一端开口的筒状侧膜式壁、设置于侧膜式壁内并沿轴向将其分隔成两个空腔的中膜式壁；其中侧膜式壁的开口端与锅壳密封连接，中膜式壁一端与锅壳密封连接，另一端与侧膜式壁封闭端之间留有空隙，将两空腔连通形成U形烟道，该U形烟道一端作为进烟口与炉胆的出口连通，另一端作为出烟口与烟管的入口连通。
本发明的有益效果是：1、取消了锅炉小烟室，锅炉尾部炉胆出口设置了膜式水冷壁，增加了受热面，加强了吸热。2、降低了烟管端部和管板的壁温，改善了该处的水循环，从而确保烟管和管板的安全。3、由于膜式水冷壁区域空间大，因此还可以设置较大的过热器，向用户提供高温过热蒸汽。4、该结构形式的锅壳锅炉型号较广，最小可以为1t/h，最大可以达到30t/h。5、锅炉结构紧凑，体积小巧，占地面积小。6、锅炉烟气侧的密封性好，漏风率基本为0。而水管锅炉的密封性相对较差，漏风率在0.5左右。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是图1的侧视图。
图3是图2的A-A向剖视图。
附图标记说明：膜式水冷壁1，侧膜式壁1-1，中膜式壁1-2，空隙1-3，锅壳2，炉胆3，烟管4，过热器5，过热器进口集箱6，过热器出口集箱7。
具体实施方式
如图1所示，这种锅壳式高温过热蒸汽结构，包括锅壳2，位于该锅壳内的炉胆3和若干根烟管4，所述锅壳2一端设有膜式水冷壁1，该膜式水冷壁1的进烟口与炉胆3的出口连通，出烟口与烟管4的入口连通形成密闭结构；过热器5布置在烟管4前的膜式水冷壁1区域，燃料在锅炉炉胆内充分燃烧后的高温烟气离开炉胆后直接进入锅壳锅炉尾部的膜式水冷壁1，高温烟气经炉胆3出口的左侧膜式水冷壁1吸热冷却后烟温在1050℃，进入右侧膜式水冷壁1，横向冲刷过热器5，最后进入锅壳锅炉的烟管。
如图2、图3所示，所述膜式水冷壁1包括一端开口的筒状侧膜式壁1-1、设置于侧膜式壁1-1内并沿轴向将其分隔成两个空腔的中膜式壁1-2；其中侧膜式壁1-1的开口端与锅壳2密封连接，中膜式壁1-2一端与锅壳2密封连接，另一端与侧膜式壁1-1封闭端与开口端相对的一端之间留有空隙1-3，将两空腔连通形成U形烟道，该U形烟道一端作为进烟口与炉胆3的出口连通，另一端作为出烟口与烟管4的入口连通。
燃料在炉胆3内充分燃烧后形成高温烟气炉胆出口处的烟气温度在1100℃左右，进入膜式水冷壁1的一个空腔内直接与炉胆出口连通的空腔，主要以辐射传热方式吸热并传递给水冷壁管子内的水；烟气温度降低至1050℃左右，烟气经中膜式壁1-2遮挡后通过空隙1-3进行180度大转弯进入另一个空腔内，并横向冲刷过热器；再次以辐射传热方式吸热并传递给水冷壁管子内的水，烟气进一步冷却，烟温下降到750℃左右；然后进入烟管4，通过对流传热方式进一步换热，烟气温度最终达到250℃左右排出。常规锅壳式锅炉在烟管入口与管板处的烟温在1100℃左右，本实施例该处的烟温为750℃左右，较常规技术下降了近350℃，因此大大降低了该处的壁温，从而改善了水循环，确保了锅炉的安全运行。饱和蒸汽由过热器进口集箱6进入过热器5加热，加热到额定温度后，最终从10过热器出口集箱7排出提供给用户使用。
本发明提供了一种新的机构形式，在炉胆出口设置分隔成两室的膜式水冷壁，过热器布置在烟温较低的膜式壁区域，过热器采用逆流布置形式。高温烟气经膜式水冷壁、过热器吸热冷却后，温度下降到750℃左右，降低了烟管与管板连接处的烟温，改善水循环，确保锅炉的安全可靠运行。本发明结构简单，设计合理，不但为用户提供了高温过热蒸汽，而且也改善了锅炉水循环，使产品更合理安全，同时也降低了制作成本。
Claims (1)
1.一种锅壳式高温过热蒸汽结构，包括锅壳（2），位于该锅壳内的炉胆（3）和若干根烟管（4），其特征在于：所述锅壳（2）一端设有膜式水冷壁（1），该膜式水冷壁的进烟口与炉胆（3）的出口连通，出烟口与烟管（4）的入口连通形成密闭结构；过热器布置在烟管前的膜式水冷壁区域，高温烟气经炉胆出口的左侧膜式水冷壁吸热冷却后，进入右侧膜式水冷壁，横向冲刷过热器；所述膜式水冷壁（1）包括一端开口的筒状侧膜式壁（1-1）、设置于侧膜式壁（1-1）内并沿轴向将其分隔成两个空腔的中膜式壁（1-2）；其中侧膜式壁（1-1）的开口端与锅壳（2）密封连接，中膜式壁（1-2）一端与锅壳（2）密封连接，另一端与侧膜式壁（1-1）封闭端之间留有空隙（1-3），将两空腔连通形成U形烟道，该U形烟道一端作为进烟口与炉胆（3）的出口连通，另一端作为出烟口与烟管（4）的入口连通。
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