CN107449139A - 新型大功率五回程铸铁锅炉 - Google Patents

新型大功率五回程铸铁锅炉 Download PDF

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韩广建
刘斌
戴勇
刘丕智
刘军
王志刚
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Abstract

一种新型大功率五回程铸铁锅炉，它是由锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片组成，锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片的内部都是空腔，其中，锅炉中片侧面带有上部连接孔2、集热锥3、炉膛10、烟气通道、U型密封槽11、八型密封槽12、下连接孔7，炉膛10周边上带有炉膛密封槽13，烟气通道包括五个回程烟气通道，通过五个回程烟气通道换热，确保本发明排烟温度在130℃以下，容积热负荷低、燃烧充分，氮氧化物排放低于30mg/Nm3，一氧化碳排放低于50mg/Nm3，与现有铸铁锅炉相比，锅炉热效率效率可达到在94%以上，为锅炉领域提供一种新型铸铁锅炉。

Description

新型大功率五回程铸铁锅炉
技术领域：
本发明涉及暖通与空调领域，确切地说属于工业锅炉制造领域。
背景技术：
铸铁锅炉是由锅炉前片、锅炉中片和锅炉后片三种标准结构规格的锅炉片组装而成，所有铸锅炉前锅炉片和后锅炉片只用一个，不同功率的铸铁锅炉只是锅炉中片的数量根据功率进行变化，锅炉片的结构尺寸对铸铁锅炉的功率影响至关重要。目前，现有铸铁锅炉普遍存在的主要问题是：1、铸铁锅炉单片传热面积小，一般均小于4平方米；2、铸铁锅炉烟气流程设计不合理，流程过少，目前现有的流程多为二回程、三回程流程；3、铸铁锅炉炉膛直径较小，目前铸铁锅炉炉膛直径都小于780mm。上述三个问题导致出现的现象为：容积热负荷很高，氮氧化物排放高；燃烧不够充分，一氧化碳高等缺陷。
发明内容：
本发明目的就是提供一种高效多用途的新型大功率五回程铸铁锅炉。
本发明是由锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片组成，锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片的内部都是空腔，锅炉前片上端开有出水口，锅炉前片内侧面带有上部连接孔、集热锥、五回程烟道口、U型密封槽、前回转室、下连接孔，前片外侧面带有检查口、燃烧器连接口；锅炉中片两侧面结构相同，锅炉中片侧面带有上部连接孔、集热锥、炉膛、烟气通道、U型密封槽、八型密封槽、下连接孔，炉膛周边上带有炉膛密封槽，烟气通道包括五个回程烟气通道：炉膛为一回程烟气通道，烟气方向由前向后；二回程烟气通道位于炉膛两侧上下四个通道，烟气方向由后向前；三回程烟气通道位于集热锥下部两侧，烟气方向由前向后；二回程烟气通道和三回程烟气通道之间通过U型密封槽、八型密封槽隔离开；四回程烟气通道为集热锥区域，位于每个锅炉片U型密封槽上部两侧的缝隙,由三回程烟气通道上部经过集热锥进入五回程烟气通道的通道上；烟气方向从下向上再向下的“n”型；五回程烟气通道位于集热锥中间下部，烟气方向由前向后,五回程烟气通道和二回程烟气通道之间通过U型密封槽隔离开；锅炉后片上端开有常压口，锅炉后片内侧面带有上部连接孔、集热锥、五回程烟道口、U型密封槽、八型密封槽、后回转室、下连接孔，后片外侧面带有出烟口、进水口。
其中，炉膛内通过炉膛密封槽实现全密封结构，炉膛直径不小于900mm，炉膛上部均匀分布有肋片；二回程烟气通道上部的两个烟气通道内壁上均匀分布有肋片；三回程烟气通道上均匀分布有肋片；四回程烟气通道内分布有集热锥；五回程烟气通道上均匀分布有肋片。由于各个回程通道上的烟气温度逐渐降低，炉膛上的肋片、二回程烟气通道上的肋片、三回程烟气通道上的肋片、五回程烟气通道上的肋片高度逐渐递增，确保更有效的收集热量，提高效率。
本发明的烟气运行过程是：燃料经燃烧器进入锅炉炉膛一回程烟气通道，在一回程烟气通道内燃烧，高温烟气向后运动，到达锅炉后片后回转室处折返进入二回程烟气通道；烟气在二回程烟气通道里由后向前运动，到达锅炉前片前回转室处折返，进入三回程烟气通道；三回程烟气通道的烟气由前向后运动，会有一部分烟气沿着锅片之间的缝隙向上经过沿着U型密封槽、集热锥进入四回程烟气通道，三回程烟气通道中的烟气会逐渐减少，最后全部进入四回程烟气通道；烟气经过四回程烟气通道直接进入五回程烟气通道，烟气向后运动，最后通过锅炉后片出烟口排出锅炉。
本发明通过增大单片传热面积、扩大炉膛容积，单片传热面积达到5.1平方米以上，扩大炉膛容积达到0.02立方米以上，使得容积热负荷很低、燃烧充分，氮氧化物排放低于30mg/Nm3，一氧化碳排放低于50mg/Nm3。本发明通过五回程烟道换热，排烟温度可降到130℃以下，与现有铸铁锅炉相比，锅炉热效率效率可达到在94%以上，为锅炉领域提供一种新型铸铁锅炉。
附图说明：本发明说明书包括6幅附图，附图的图面说明如下：
图1为本发明锅炉前片正视图、侧视图；
图2为本发明锅炉前片后视图；
图3为本发明锅炉中片正视图、侧视图；
图4为本发明锅炉后片正视图、侧视图；
图5为本发明锅炉后片后视图；
图6为本发明组装图；
图中：1为出水口，2为上部连接孔，3为集热锥，4为五回程烟道前口，5为U型密封槽，6为前回转室，7为下连接孔，8为检查口，9为燃烧器连接口，10为炉膛，11为U型密封槽，12为八型密封槽，13为炉膛密封槽，14为二回程烟气通道，15为三回程烟气通道，16为四回程烟气通道，17为五回程烟气通道，18为常压口，19为五回程烟道后口，20为后回转室，21为出烟口，22为进水口，23为肋片。
具体实施方式：
以下结合附图说明，对本发明做详细描述：
实施例1：
本发明是由一片锅炉前片、七片锅炉中片、一片锅炉后片组成，锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片的内部都是空腔，主要包括：
a. 锅炉前片上端开有出水口1，锅炉前片内侧面带有上部连接孔2、集热锥3、五回程烟道前口4、U型密封槽5、前回转室6、下连接孔7，前片外侧面带有检查口8、燃烧器连接口9（见图1和图2）；
b. 锅炉中片两侧面结构相同，锅炉中片侧面带有上部连接孔2、集热锥3、炉膛10、烟气通道、U型密封槽11、八型密封槽12、下连接孔7，炉膛10周边上带有炉膛密封槽13，烟气通道包括五个回程烟气通道：炉膛10为一回程烟气通道，烟气方向由前向后；二回程烟气通道14位于炉膛10两侧上下四个通道，烟气方向由后向前；三回程烟气通道15位于集热锥3下部两侧，烟气方向由前向后；二回程烟气通道14和三回程烟气通道15之间通过U型密封槽11、八型密封槽12隔离开；四回程烟气通道16为集热锥3区域，位于每个锅炉片U型密封槽11上部两侧的缝隙,由三回程烟气通道15上部经过集热锥3进入五回程烟气通道17的通道上；烟气方向从下向上再向下的“n”型；五回程烟气通道17位于集热锥3中间下部，烟气方向由前向后,五回程烟气通道17和二回程烟气通道14之间通过U型密封槽11隔离开（见图3和图6）；
c. 锅炉后片上端开有常压口18，锅炉后片内侧面带有上部连接孔2）、集热锥3、五回程烟道后口19、U型密封槽11、八型密封槽12、后回转室20、下连接孔7，后片外侧面带有出烟口21、进水口22（见图4和图5）。
其中，炉膛10内通过炉膛密封槽13实现全密封结构，炉膛10直径为900mm，炉膛10上部均匀分布有肋片23；二回程烟气通道14上部的两个烟气通道内壁上均匀分布有肋片23；三回程烟气通道15上均匀分布有肋片23；四回程烟气通道16内分布有集热锥3；五回程烟气通道17上均匀分布有肋片23，炉膛上的肋片、二回程烟气通道上的肋片、三回程烟气通道上的肋片、五回程烟气通道上的肋片高度逐渐递增，分别为：10mm、15mm、20mm、30mm。
本实施例锅炉热功率1400KW，炉膛直径φ900，单片传热面积为 5.1 m2，炉膛容积为1.2 m3，氮氧化物排放为 24mg/Nm3，一氧化碳排放为20mg/Nm3，排烟温度为130℃以下，锅炉热效率为94%。
实施例2：
本发明是由一片锅炉前片、十五片锅炉中片、一片锅炉后片组成，锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片的内部都是空腔，主要包括：
a. 锅炉前片上端开有出水口1，锅炉前片内侧面带有上部连接孔2、集热锥3、五回程烟道前口4、U型密封槽5、前回转室6、下连接孔7，前片外侧面带有检查口8、燃烧器连接口9（见图1和图2）；
b. 锅炉中片两侧面结构相同，锅炉中片侧面带有上部连接孔2、集热锥3、炉膛10、烟气通道、U型密封槽11、八型密封槽12、下连接孔7，炉膛10周边上带有炉膛密封槽13，烟气通道包括五个回程烟气通道：炉膛10为一回程烟气通道，烟气方向由前向后；二回程烟气通道14位于炉膛10两侧上下四个通道，烟气方向由后向前；三回程烟气通道15位于集热锥3下部两侧，烟气方向由前向后；二回程烟气通道14和三回程烟气通道15之间通过U型密封槽11、八型密封槽12隔离开；四回程烟气通道16为集热锥3区域，位于每个锅炉片U型密封槽11上部两侧的缝隙,由三回程烟气通道15上部经过集热锥3进入五回程烟气通道17的通道上；烟气方向从下向上再向下的“n”型；五回程烟气通道17位于集热锥3中间下部，烟气方向由前向后,五回程烟气通道17和二回程烟气通道14之间通过U型密封槽11隔离开（见图3和图6）；
c. 锅炉后片上端开有常压口18，锅炉后片内侧面带有上部连接孔2）、集热锥3、五回程烟道后口19、U型密封槽11、八型密封槽12、后回转室20、下连接孔7，后片外侧面带有出烟口21、进水口22（见图4和图5）。
其中，炉膛10内通过炉膛密封槽13实现全密封结构，炉膛10直径为900mm，炉膛10上部均匀分布有肋片23；二回程烟气通道14上部的两个烟气通道内壁上均匀分布有肋片23；三回程烟气通道15上均匀分布有肋片23；四回程烟气通道16内分布有集热锥3；五回程烟气通道17上均匀分布有肋片23，炉膛上的肋片、二回程烟气通道上的肋片、三回程烟气通道上的肋片、五回程烟气通道上的肋片高度逐渐递增，分别为：10mm、15mm、20mm、30mm。
本实施例锅炉热功率2800KW，炉膛直径φ900，单片传热面积为 5.1 m2，炉膛容积为2.3m3，氮氧化物排放为 26mg/Nm3，一氧化碳排放为25mg/Nm3，排烟温度为130℃以下，锅炉热效率为94%。

Claims (6)

1.一种新型大功率五回程铸铁锅炉，它是由锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片组成，锅炉前片、锅炉中片、锅炉后片的内部都是空腔，其特征在于：
a. 锅炉前片上端开有出水口（1），锅炉前片内侧面带有上部连接孔（2）、集热锥（3）、五回程烟道前口（4）、U型密封槽（5）、前回转室（6）、下连接孔（7），前片外侧面带有检查口（8）、燃烧器连接口（9）；
b. 锅炉中片两侧面结构相同，锅炉中片侧面带有上部连接孔（2）、集热锥（3）、炉膛（10）、烟气通道、U型密封槽（11）、八型密封槽（12）、下连接孔（7），炉膛（10）周边上带有炉膛密封槽（13），烟气通道包括五个回程烟气通道：炉膛（10）为一回程烟气通道，烟气方向由前向后；二回程烟气通道（14）位于炉膛（10）两侧上下四个通道，烟气方向由后向前；三回程烟气通道（15）位于集热锥（3）下部两侧，烟气方向由前向后；二回程烟气通道（14）和三回程烟气通道（15）之间通过U型密封槽（11）、八型密封槽（12）隔离开；四回程烟气通道（16）为集热锥（3）区域，位于每个锅炉片U型密封槽（11）上部两侧的缝隙,由三回程烟气通道（15）上部经过集热锥（3）进入五回程烟气通道（17）的通道上，烟气方向从下向上再向下的“n”型；五回程烟气通道（17）位于集热锥（3）中间下部，烟气方向由前向后,五回程烟气通道（17）和二回程烟气通道（14）之间通过U型密封槽(11)隔离开；
c. 锅炉后片上端开有常压口（18），锅炉后片内侧面带有上部连接孔（2）、集热锥（3）、五回程烟道后口（19）、U型密封槽（11）、八型密封槽（12）、后回转室（20）、下连接孔（7），后片外侧面带有出烟口（21）、进水口（22）。
2.根据权利要求1 所述的新型大功率五回程铸铁锅炉片，其特征在于：所述的炉膛（10）内通过炉膛密封槽（13）实现全密封结构，炉膛（10）直径不小于900mm，炉膛（10）上部均匀分布有肋片（23）。
3.根据权利要求1 所述的新型大功率五回程铸铁锅炉片，其特征在于：所述的二回程烟气通道（14）上部的两个烟气通道内壁上均匀分布有肋片（23）。
4.根据权利要求1 所述的新型大功率五回程铸铁锅炉片，其特征在于：所述的三回程烟气通道（15）上均匀分布有肋片（23）。
5.根据权利要求1 所述的新型大功率五回程铸铁锅炉片，其特征在于：四回程烟气通道16内分布有集热锥3。
6.根据权利要求1 所述的新型大功率五回程铸铁锅炉片，其特征在于：五回程烟气通道（17）上均匀分布有肋片（23）。
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