CN103939881A - 卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置 - Google Patents

Abstract

卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，包括设在炉筒内的回燃转向室，回燃转向室的两端分别设有一块管板，炉筒内的烟管分别穿设在管板上并与回燃转向室内部连通，所述回燃转向室内自上而下竖向设有对流换热管，对流换热管两端均伸出回燃转向室，在回燃转向室中心处的对流换热管的中部均向外弯曲形成检修通道。炉筒内在下表面设有弧形结构的给水引射管，给水引射管上设有分别与对流换热管下端口上下对应的引射口。本发明设计合理，结构简单，既降低了回燃转向室内的烟气温度，改善了管板的运行环境，又引入了给水引射管，防止对流换热管水循环的恶化情况出现。

Description

卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其涉及一种卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置。

背景技术

长期以来，我国一直以煤作为主要能源，燃煤锅炉大量使用，形成了煤烟型大气污染，尤其是近年来多地发生的雾霾天气，进一步促使我国的能源政策和能源结构尽快转型。目前我国的燃煤工业及生活用锅炉的使用量巨大，是造成我国雾霾天气的重要的污染源，因此我国的一些大、中城市近期制定了把工业或生活燃煤锅炉改为燃油或燃气的锅炉政策，这样不仅可以解决锅炉燃煤和环境之间的突出矛盾，而且在西气东输的背景下，经济上也是可行的，因此锅炉的“煤改油”或“煤改气”前景广阔。

目前在燃油和燃气锅炉中，工业及生活锅炉使用的WNS卧式内燃多回程锅壳锅炉数量巨大，主要是因为其结构简单，自动化程度高，生产和安装的周期短，因此深得用户的青睐。但是在这种锅炉的使用过程中，由于结构的限制，也时常会出现一些事故，其中一个主要的常见事故是锅炉穿烟管的后管板易于出现裂纹，多年来生产厂家和用户均采用了许多办法，但效果均不是十分理想，目前大部分锅炉采用的是中间带回燃转向室的多回程湿背式锅壳锅炉，这种裂纹首先主要是出现在管板和烟管焊接的焊缝处，主要是由于管板内外的温差较大产生的应力裂纹，究其原因是从锅炉的波形炉胆内出来的烟气温度太高（有的达到1400°C左右），管板两侧的介质温度相差太高，虽然技术进步后普遍采用了湿背式回燃转向室，但高温烟气进入回燃转向室后温降有限，而锅筒内的水温很低，造成管板内外的温差很大，尤其是穿过管板的烟管和管板采用的是焊接方式，在焊缝处的冷却较差，在高温烟气的加热下，由于应力的反复作用，管板和烟管连接的焊缝易于出现应力疲劳裂纹，随着时间的推移，在锅壳内水压下，裂纹很快出现泄露，此时需要紧急停炉维修，这种焊缝由于温差应力产生裂纹引起的停炉，在这种WNS卧式内燃多回程锅壳锅炉中是一种经常发生的事故，经过多年探讨发生的原因，发现其中回燃转向室温度过高，使管板和烟管的焊缝内外温差较大而产生应力，在应力的反复作用下，出现了疲劳裂纹是主要原因。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设置在回燃转向室内的卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，该冷却装置可以降低管板内外的介质温差，进而减小温度应力，去除管板产生应力裂纹的产生条件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，包括设在炉筒内的回燃转向室，回燃转向室的两端分别设有一块管板，炉筒内的烟管分别穿设在管板上并与回燃转向室内部连通，所述回燃转向室内自上而下竖向设有对流换热管，对流换热管两端均伸出回燃转向室，在回燃转向室中心处的对流换热管的中部均向外弯曲形成检修通道。

所述对流换热管为整体型螺旋翅片管或光管。

所述炉筒内在下表面设有弧形结构的给水引射管，给水引射管上设有分别与对流换热管下端口上下对应的引射口。

采用上述技术方案，本发明在回燃转向室内部的竖直方向上安装对流换热管（可以是光管或翅片管，推荐优先采用整体性螺旋翅片管，整体性螺旋翅片管由于采用整体压制而成且带翅片，整体性螺旋翅片管的传热系数很高，因此在有限的空间内可以布置较少的数量即可以满足降50-100度烟温的要求），在强度满足要求的情况下在回燃转向室内尽可能多的布置对流换热管，对流换热管采用插入式结构，对流换热管两端分别连接水管，同时在对流换热管下端入口处布置给水引射管，使给水引射管和给水管相连接，给水引射管与每根对流换热管对应处开设引射孔，让这些引射孔喷向对流换热管高压水（流速约3-5米/秒），正常运行时，给水引射管不向对流换热管内喷水，当对流换热管可能出现的水循环动力不足时，给水引射管向对流换热管内喷水给予补偿，保证对流换热管水循环的可靠性。这样在从波形炉胆内出来的高温烟气先冲刷对流换热管，对流换热管内的水吸热后上升，把热量带走，对流换热管外的烟气温度降低，降温后的烟气再进入烟管，这样较低的烟温和管板内外较低的温差，改善了管板的工作环境，相应的减少了焊缝应力的破坏作用，延长了锅炉的运行周期和使用寿命。

综上所述，本发明设计合理，结构简单，既降低了回燃转向室内的烟气温度，改善了管板的运行环境，又引入了给水引射管，防止对流换热管水循环的恶化情况出现。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，包括设在炉筒1内的回燃转向室2，回燃转向室2的两端分别设有一块管板3，炉筒1内的烟管5分别穿设在管板3上并与回燃转向室2内部连通，回燃转向室2内自上而下竖向设有对流换热管4，对流换热管4两端均伸出回燃转向室2，在回燃转向室2中心处的对流换热管4的中部均向外弯曲形成检修通道6。检修通道6用于检修工人进入到其中对回燃转向室2进行检修作业。

对流换热管4为整体型螺旋翅片管或光管。

炉筒1内在下表面设有弧形结构的给水引射管7，给水引射管7上设有分别与对流换热管4下端口上下对应的引射口（图中未示意出来）。

本发明在回燃转向室2内部的竖直方向上安装对流换热管4（可以是光管或翅片管，推荐优先采用整体性螺旋翅片管，整体性螺旋翅片管由于采用整体压制而成且带翅片，整体性螺旋翅片管的传热系数很高，因此在有限的空间内可以布置较少的数量既可以满足降50-100度烟温的要求），在强度满足要求的情况下在回燃转向室2内尽可能多的布置对流换热管4，对流换热管4采用插入式结构，对流换热管4两端分别连接水管，同时在对流换热管4下端入口处布置给水引射管7，使给水引射管7和给水管相连接，给水引射管7与每根对流换热管4对应处开设引射孔，让这些引射孔喷向对流换热管4高压水（流速约3-5米/秒），正常运行时，给水引射管7不向对流换热管4内喷水，当对流换热管4可能出现的水循环动力不足时，给水引射管7向对流换热管4内喷水给予补偿，保证对流换热管4水循环的可靠性。这样在从波形炉胆8内出来的高温烟气先冲刷对流换热管4，对流换热管4内的水吸热后上升，把热量带走，对流换热管4外的烟气温度降低，降温后的烟气再进入烟管5，这样较低的烟温和管板3内外较低的温差，改善了管板3的工作环境，相应的减少了焊缝应力的破坏作用，延长了锅炉的运行周期和使用寿命。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，包括设在炉筒内的回燃转向室，回燃转向室的两端分别设有一块管板，炉筒内的烟管分别穿设在管板上并与回燃转向室内部连通，其特征在于：所述回燃转向室内自上而下竖向设有对流换热管，对流换热管两端均伸出回燃转向室，在回燃转向室中心处的对流换热管的中部均向外弯曲形成检修通道。

2.根据权利要求1所述的卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，其特征在于：所述对流换热管为整体型螺旋翅片管或光管。

3.根据权利要求2所述的卧式内燃多回程锅炉双湿背冷却装置，其特征在于：所述炉筒内在下表面设有弧形结构的给水引射管，给水引射管上设有分别与对流换热管下端口上下对应的引射口。