CN106918032A - 水平管束受热面装置及混合燃料锅炉 - Google Patents

水平管束受热面装置及混合燃料锅炉 Download PDF

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吴东翰
周叶芊
吴月季
梅灵伶
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Abstract

本发明公开了一种水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其中水平管束受热面装置，包括多个四回程卧式蒸发管束，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。本发明提供的水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其提升了炉膛受热面其吸热效率，保证了炉膛受热面的燃烧热能转化效率。

Description

水平管束受热面装置及混合燃料锅炉
技术领域
本发明涉及生物质锅炉设备技术领域，尤其涉及一种水平管束受热面装置及混合燃料锅炉。
背景技术
众所周知，生物质锅炉是锅炉的一个种类，是以生物质能源作为燃料的锅炉叫生物质锅炉，大体可以分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉等。
目前，随着大气污染日益严峻和能源的枯竭，煤炭锅炉越来越收到一定限制，尤其是纯煤炭锅炉，本项目地点在杭州市临安市，具有大量的竹子加工企业和造纸企业，会产生大量竹屑和造纸污泥。
竹屑和造纸污泥是生物质能源的一种，具有较多植物纤维，易燃烧，也容易取得，且竹屑和造纸污泥燃烧后，可以通过锅炉产生蒸汽，而蒸汽是竹子加工企业和造纸企业的必需品之一，所以有助于形成循环能源综合利用产业。
综合生物质燃料(即煤+竹屑+造纸污泥配比)，其中煤仍然是主要的燃烧燃料；在燃烧过程中，竹灰分容易粘结在炉壁上或受热面，这样将会影响炉膛受热面的燃烧热能转化效率。
同时，传统生物质锅炉的炉膛受热面只是简单的单个蒸发管束结构，这样导致传统锅炉的炉膛受热面其吸热效率低，热能能源会有浪费问题。
因此，如何克服传统技术中的上述难题是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种水平管束受热面装置，包括多个四回程卧式蒸发管束，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
优选的，作为一种可实施方案；所述四回程卧式蒸发管束包括S形管束以及集箱；所述S形管束与所述集箱连通。
优选的，作为一种可实施方案；所述S形管束由四根钢管无缝折弯形成。
优选的，作为一种可实施方案；每个所述钢管的管径为42mm。
优选的，作为一种可实施方案；所述集箱为多个，且所述集箱的管径为273mm。
优选的，作为一种可实施方案；所述四回程卧式蒸发管束其蒸汽与所述锅炉炉膛的烟气相对方向为逆流或是混合流。
优选的，作为一种可实施方案；每片所述S形管束均由管夹板固定在竖井烟道的墙壁上。
相应地，本发明还提供了一种混合燃料锅炉，包括上述水平管束受热面装置，还包括锅炉炉膛；所述的水平管束受热面装置上的多个四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
优选的，作为一种可实施方案；所述混合燃料锅炉还包括检修门、吹灰器；每两个所述四回程卧式蒸发管束之间间布置有一个检修门和一个吹灰器。
优选的，作为一种可实施方案；所述吹灰器为气动旋流吹灰器。
与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
本发明提供的一种水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其中水平管束受热面装置，包括多个四回程卧式蒸发管束，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
分析上述主要结构可知：采用多个四回程卧式蒸发管束的设计，其可以最大程度的保证管束吸热能力强，而且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。这样同时可以保证外形紧凑，换热好，烟气顺畅。
与此同时，上述混合燃料锅炉，还采用了结合吹灰器的设计，这样可以避免燃烧过程中的竹灰分粘结问题。在燃烧过程中，竹灰分容易粘结在炉壁上或受热面，这样将会影响炉膛受热面的燃烧热能转化效率。但是本发明提供的混合燃料锅炉避免了上述技术缺陷。
综上，本发明提供的水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其保障了生物质燃料的充分燃烧，提升了燃烧效率；同时其还具有初会效率高、安全性能高、可靠性强等诸多方面的技术优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的水平管束受热面装置安装在混合燃料锅炉后的主视结构示意图；
图2为图1中的本发明实施例提供的水平管束受热面装置安装在混合燃料锅炉后的下部放大结构示意图；
图3为图1中的本发明实施例提供的水平管束受热面装置安装在混合燃料锅炉后的局部放大结构示意图；
图4为图1中的本发明实施例提供的水平管束受热面装置中的S形管束的侧面结构示意图；
标号：
1－四回程卧式蒸发管束；
2－竖井烟道。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参见图1和图2以及图3，本发明实施例提供的一种水平管束受热面装置，包括多个四回程卧式蒸发管束1，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束1均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道2内。
其中水平管束受热面装置，包括多个四回程卧式蒸发管束，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
分析上述主要结构可知：采用多个四回程卧式蒸发管束的设计，其可以最大程度的保证管束吸热能力强，而且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。这样同时可以保证外形紧凑，换热好，烟气顺畅。
与此同时，上述混合燃料锅炉，还采用了结合吹灰器的设计，这样可以避免燃烧过程中的竹灰分粘结问题。在燃烧过程中，竹灰分容易粘结在炉壁上或受热面，这样将会影响炉膛受热面的燃烧热能转化效率。但是本发明提供的混合燃料锅炉避免了上述技术缺陷。
综上，本发明提供的水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其保障了生物质燃料的充分燃烧，提升了燃烧效率；同时其还具有初会效率高、安全性能高、可靠性强等诸多方面的技术优势。
下面对本发明实施例提供的水平管束受热面装置的具体结构做一下详细的说明：
优选的，作为一种可实施方案；所述四回程卧式蒸发管束包括S形管束以及集箱；所述S形管束与所述集箱连通。所述S形管束由四根钢管无缝折弯形成。
需要说明的是，上述四回程卧式蒸发管其也具有特殊的设计，该四回程卧式蒸发管束包括S形管束以及集箱；同时所述S形管束与所述集箱连通。且所述S形管束由四根钢管无缝折弯形成(如图4所示)。
优选的，作为一种可实施方案；每个所述钢管的管径为42mm。
优选的，作为一种可实施方案；所述集箱为多个，且所述集箱的管径为273mm。
需要说明的是，省煤器管及过热器管的两端都连接到集箱上，水冷壁的下端连接到集箱上，上端既可以连接到集箱上，再由集箱引出少数管子接到上锅筒上，也可以将水冷壁管上端直接接到上锅筒上。
优选的，作为一种可实施方案；多个四回程卧式蒸发管束沿着所述锅炉炉膛的竖井烟道的宽度范围内间隔排布32排，上升角度5度，高度差5.175m。
优选的，作为一种可实施方案；所述四回程卧式蒸发管束其蒸汽与所述锅炉炉膛的烟气相对方向为逆流或是混合流。
需要说明的是，四回程卧式蒸发管束根据S形管束的布置方向可以分为立式(即垂直布置)或是卧式两种；尾部竖井中的四回程卧式蒸发管束大多采用卧式(水平布置)。上述四回程卧式蒸发管束根据烟气与蒸汽的相对流动方向可以分为顾流、逆流、双逆流以及混流四中。
其中，顺流布置，壁温最低，传热最差，受热面最大；
逆流布置，壁温最高，传热最好，受热面最小。
双逆流以及混流布置，管壁温度以及受热面大小居两者之间，且应用较为广泛。
优选的，作为一种可实施方案；每片所述S形管束由管夹板固定在竖井烟道的墙壁上。
需要说明的是，为了增强S形管束的结构稳定性；还在混合燃料锅炉内安装了上述管夹板；且每片所述S形管束由管夹板固定在竖井烟道的墙壁上。
竖井烟道布置内布置设置四回程卧式蒸发管束，管径φ42×4，错排4根管子接入φ273×10集箱，蒸发管束沿锅炉宽度32排，上升角度5度，高度差5.175m。
相应地，本发明还提供了一种混合燃料锅炉，包括上述水平管束受热面装置，还包括锅炉炉膛；所述的水平管束受热面装置上的多个四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
优选的，作为一种可实施方案；所述混合燃料锅炉还包括检修门、吹灰器；每两个所述四回程卧式蒸发管束之间间布置有一个检修门和一个吹灰器。
优选的，作为一种可实施方案；所述吹灰器为气动旋流吹灰器。
需要说明的是，蒸汽吹灰器是火力发电厂锅炉和其它行业锅炉，必须配套清除锅炉受热面积灰，以提高锅炉热效率的节能设备，是锅炉吹灰器的一种。气动旋流(蒸汽)吹灰器的特点及其技术先进性：(竞争优势)吹灰、节能、效果好，客户收益大，综合节能效果比传统机械式、固定旋转式、炉膛式蒸汽吹灰器提高80％，使用安全，自身能耗低，运行可靠，维护量低，且安装简单。
上述混合燃料锅炉采用了结合吹灰器的设计，这样可以避免燃烧过程中的竹灰分粘结问题。在燃烧过程中，竹灰分容易粘结在炉壁上或受热面，这样将会影响炉膛受热面的燃烧热能转化效率。但是本发明提供的混合燃料锅炉避免了上述技术缺陷。
综上，本发明提供的水平管束受热面装置及混合燃料锅炉，其保障了生物质燃料的充分燃烧，提升了燃烧效率；同时其还具有初会效率高、安全性能高、可靠性强等诸多方面的技术优势。
基于以上诸多显著的技术优势，本发明提供的水平管束受热面装置及混合燃料锅炉必将带来良好的市场前景和经济效益。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水平管束受热面装置，其特征在于，包括多个四回程卧式蒸发管束，且相邻两个所述四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
2.如权利要求1所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
所述四回程卧式蒸发管束包括S形管束以及集箱；所述S形管束与所述集箱连通。
3.如权利要求2所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
所述S形管束由四根钢管无缝折弯形成。
4.如权利要求3所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
每个所述钢管的管径为42mm。
5.如权利要求2或4所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
所述集箱为多个，且所述集箱的管径为273mm。
6.如权利要求1所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
所述四回程卧式蒸发管束其蒸汽与所述锅炉炉膛的烟气相对方向为逆流或是混合流。
7.如权利要求2所述的水平管束受热面装置，其特征在于，
每片所述S形管束均由管夹板固定在竖井烟道的墙壁上。
8.一种混合燃料锅炉，其特征在于，包括如权利要求1－7任一项所述的水平管束受热面装置，还包括锅炉炉膛；所述的水平管束受热面装置上的多个四回程卧式蒸发管束均匀间隔水平布置在锅炉炉膛的竖井烟道内。
9.如权利要求8所述的混合燃料锅炉，其特征在于，
所述混合燃料锅炉还包括检修门、吹灰器；每两个所述四回程卧式蒸发管束之间间布置有一个检修门和一个吹灰器。
10.如权利要求9所述的混合燃料锅炉，其特征在于，
所述吹灰器为气动旋流吹灰器。
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