CN109751764B - 一种采用水冷夹套复合型后管板的wns型锅炉 - Google Patents

Abstract

一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，包括筒形壳体、炉胆、回燃室筒体，炉胆和回燃室筒体连通，回燃室筒体后部不封闭，在筒形壳体后管板上开出一个与回燃室筒体直径一样的大孔，回燃室筒体直接与筒形壳体后管板焊接，在筒形壳体后管板安装水冷夹套。相对于现有技术，本发明取消原来的回燃室后管板，在锅壳后管板上开出一个与回燃室直径一样的大孔，回燃室筒体直接与锅壳后管板焊接，这样，原来回燃室前管板高温区烟管施工难度的问题就迎刃而解，使该部位的胀接、焊接可以采用自动化胀接工艺和自动化焊接工艺。水冷夹套的采用避免了干背式结构的同时，改变了传统WNS锅炉组装工艺，缩短了生产周期，提高了生产效率。同时，新结构的采纳，更有利于采用低氮燃烧技术时锅炉的成本控制。

Description

一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉

技术领域

本发明涉及一种WNS型锅炉，具体涉及一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉。

背景技术

WNS型燃油气锅炉作为小型燃油气锅炉（1-20吨/时）的主力炉型，凭借其炉型具有炉体紧凑、占地面积小、升压快等优点，一直是工业锅炉的主力军，特别是在国家节能减排的大形势下，近年来WNS型燃油气锅炉已经占领油气炉市场的80%以上，其主力炉型为带内部回燃室的湿背式锅炉（附图1-2，即GB/T16508-2013《锅壳锅炉》附图1），和半湿背式锅炉的设计（附图3-4，即GB/T16508-2013《锅壳锅炉》附图3），占2~25吨/时WNS锅炉的95%以上。但这型锅炉因结构复杂、紧凑受无损检测环节的制约制造周期比较长，也存在一些质量隐患。一般在运行一段时间后，其回燃室前管板区域烟管角焊缝会出现漏水甚至孔桥出现裂纹，特别是热水锅炉，多数在运行2到3个采暖季就会出现问题。

WNS型锅炉出现前管板的焊接质量问题，其技术原因在于回燃室前管板区域高温区烟管未按照标准要求进行贴胀或者贴胀不到位未完全消除间隙。实际操作中，由于回燃室前管板胀接、焊接等均在回燃室内进行，一般WNS锅炉的回燃室高度在1米到1.5米之间，前后距离在0.5米到0.8米之间，操作空间狭小，无法使用电动胀管器和自动焊机，手工操作工人劳动强度大，施工难度大，难以达到理想的效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉。

本发明的技术方案具体为：

一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，包括筒形壳体、炉胆、回燃室筒体，炉胆和回燃室筒体连通，回燃室筒体后部不封闭，在筒形壳体后管板上开出一个与回燃室筒体直径一样的大孔，回燃室筒体直接与筒形壳体后管板焊接，在筒形壳体后管板安装水冷夹套。

进一步的：水冷夹套内设置多个结构拉撑。

进一步的：水冷夹套上设置检查孔。

进一步的：水源从进水口进入水冷夹套，水冷夹套热水从上部出水口排入回水箱。

进一步的：水冷夹套出水口采用连通管的形式与锅筒相连，水源从进水口进入水冷夹套。

进一步的：水冷夹套下部进水口连接水泵或者节能器，来自水泵或者节能器的水从下部进水口进入水冷夹套。

进一步的：水冷夹套的进水口和出水口都采用连通管的形式与锅筒相连。

进一步的：水冷夹套镶嵌到锅炉里。

进一步的：水冷夹采用一体式的圆筒直段。

相对于现有技术，本发明的技术效果为，取消原来的回燃室后管板，在锅壳后管板上开出一个与回燃室直径一样的大孔，回燃室筒体直接与锅壳后管板焊接，这样，原来回燃室前管板高温区烟管施工难度的问题就迎刃而解，使该部位的胀接、焊接可以采用自动化胀接工艺和自动化焊接工艺。水冷夹套的采用避免了干背式结构的同时，改变了传统WNS锅炉组装工艺，缩短了生产周期，提高了生产效率。同时，新结构的采纳，更有利于采用低氮燃烧技术时锅炉的成本控制。

附图说明

图1是带内部回燃室的湿背式（双回程）锅炉示意图。

图2是带内部回燃室的湿背式（三回程）锅炉示意图。

图3是半湿背式（双回程）锅炉示意图。

图4是半湿背式（双回程）锅炉示意图。

图5为本发明实施例1结构示意图。

图6为本发明实施例2结构示意图。

图7为本发明实施例3结构示意图。

图8为本发明实施例4结构示意图。

图9为WNS2.8-1.0/95/75-Q型热水锅炉采用本发明时的结构示意图。

其中1是筒形壳体；2是炉胆；3是筒形壳体前管板；4是筒形壳体后管板；5是烟管；6是回燃室筒体；7是回燃室前管板；8是回燃室后管板；11是耐火砖；12是水冷夹套；13出水口；14进水口；15检查孔；16结构拉撑。

具体实施方式

如附图5-8所示，一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，包括筒形壳体、炉胆、回燃室筒体。

炉胆2和回燃室筒体6连通，回燃室筒体6后部不封闭，在筒形壳体后管板4上开出一个与回燃室筒体6直径一样的大孔，回燃室筒体6直接与筒形壳体后管板4焊接，在筒形壳体后管板4安装水冷夹套12。

这种结构的特点主要是回燃室筒体6与筒形壳体后管板4直接相连，没有了现有锅炉中的回燃室后管板8，使用水冷夹套12替代现有技术中的回燃室后管板8。

为了保证水冷夹套的结构稳定性，在水冷夹套内设置多个结构拉撑。

具体实施例1：

如图5所示，水冷夹套12安装在筒形壳体后管板4部位，来自水泵或者节能器的水从进水口14进入水冷夹套12，水冷夹套12热水从上部出水口13排入回水箱。

水冷夹套12内的水循环回路在水泵的压力推动下单独运行，属强制循环。其在常压热水锅炉、常压真空相变热水锅炉、带压热水锅炉、带压蒸汽锅炉中均可以采用。

具体实施2：

如图6所示，水冷夹套12镶嵌到锅炉里，来自水泵或者节能器的水从进水口14进入水冷夹套12，水冷夹套12热水从上部出水口13排入回水箱。

水冷夹套12镶嵌到锅炉里使锅炉后部无漏烟可能，提高了锅炉热效率。

具体实施3：

如图7所示，水冷夹套12镶嵌到锅炉里，水冷夹套出水口13采用连通管的形式与锅筒相连，来自水泵或者节能器的水从下部进水口14进入水冷夹套。

具体实施4：

如图8所示，水冷夹套12安装在筒形壳体后管板4部位，水冷夹套的进水口14和出水口13都采用连通管的形式与锅筒相连。

水冷夹套内的上下部采用连通管的形式与锅筒相连，冷水从下部进入，热水或者汽水混合物从上部回到锅筒内。水冷夹套的压力与锅筒相同，在带压热水锅炉、带压蒸汽锅炉中，水冷夹套是带压运行，在常压热水锅炉、常压真空相变热水锅炉中是无压运行。

为了解决水冷夹套可能产生的漏水问题，水冷夹套可采用一体式的圆筒直段进行制作，一体式的结构没有焊接时的焊缝有效的解决了漏水问题，并且一体式的结构明显的提高了水冷夹套的结构稳定性。

一、发明的社会效果和经济效果

采用该发明后，由于锅筒后管板开孔直径大于回燃室直径，不但直接提高了回燃室前管板高温区烟管胀接焊接工序的工效，而且完全改变了原来WNS锅炉的加工工序。该发明改善了施工人员和检验人员的劳动环境，产品的施工周期和质量也能够大大提高，缩短了整个WNS锅炉的生产周期。

原WNS锅炉的制造工序是锅筒几节筒体先和前管板焊好，探伤合格；炉胆和回燃室等组焊好探伤合格；后管板和炉胆组焊探伤合格；后管板和炉胆组合件与锅筒筒体对装焊接探伤合格；焊接拉撑件、烟管等；

采用水冷夹套结构后，我们可以把锅筒、炉胆（含回燃室）、水冷夹套3大部件单独平行加工，这样带来了以下好处：

1、解决了回燃室前管板区域高温区烟管施工难度的问题，使该部位的胀接、焊接可以采用自动化胀接工艺和自动化焊接工艺，提高了工作效率和质量。

2、水冷夹套可以单独加工，在锅炉本体烟管等焊接完毕后，一并组装，使回燃室后管板与锅壳后管板之间大量的拉撑件的焊接位置由回燃室内部狭小空间的全位置焊接变成一般技术的水平位置焊接，原来需要高技能焊工施焊，现在一般焊工就可以满足要求。

3、锅筒可以单独加工至探伤合格，后管板环缝可以提前焊接，焊接方法可以由手工焊改为全自动焊接，探伤和返修也更为便利。

4、炉胆与锅筒前后管板之间的连接全部采用角焊缝后，炉胆与锅筒的组对可以由水平组装改为垂直组装，组装难度减小。

二、使用效果

技术人员在一台WNS2.8-1.0/95/75-Q型热水锅炉上，应用了水冷夹套复合型后管板技术，所有设计满足国家相关技术规范和标准的要求（附图7）。由于技术的改进，回燃室前管板高温区烟管生产过程实现了胀接和焊接自动化，操作人员和检验人员便于施工和检验。经过检测，质量满足行业标准要求。同时，由于后部水冷夹套与锅炉锅壳筒体、炉胆等平行施工，该台锅炉的生产周期缩短了3个工作日。

由于低氮燃烧的需要，锅炉的燃烧室直径和长度均需要增加，炉膛的受热面积和吸热量当然也会增加，由于锅炉炉胆长度增加，第一、二回程烟管长度也会增加，整体锅炉的吸热量会增加20%左右。这样一来，锅炉本体的排烟温度就会大幅度降低，甚至到了基本等于炉水饱和温度的地步，也就是有相当部分烟管起不到有效的传热左右，只是起到烟道的烟气输送左右。

我们采用本发明，可以部分解决由于低氮燃烧要求带来的锅炉长度和受热面增加，以这台WNS2.8-1.0/95/75-Q型热水锅炉为例，原来通用的设计是回燃室后管板与锅炉后管板的距离是800mm，图7所示的水冷夹套结构是520mm。也就是说，在低氮燃烧情况下，我们需要减少锅炉本体受热面的时候，采用水冷夹套技术后，锅炉的长度减少了380mm，三回程烟管长度也可以减少380mm。

可以看出，采用水冷夹套技术，对锅炉采用低氮燃烧技术是有利的。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，包括筒形壳体、炉胆、回燃室筒体，其特征在于：炉胆和回燃室筒体连通，回燃室筒体后部不封闭，在筒形壳体后管板上开出一个与回燃室筒体直径一样的大孔，回燃室筒体直接与筒形壳体后管板焊接，在筒形壳体后管板安装水冷夹套；

水冷夹套采用一体式的圆筒直段。

2.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套内设置多个结构拉撑。

3.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套上设置检查孔。

4.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水源从进水口进入水冷夹套，水冷夹套热水从上部出水口排入回水箱。

5.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套出水口采用连通管的形式与锅筒相连，水源从进水口进入水冷夹套。

6.如权利要求4或5所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套下部进水口连接水泵或者节能器，来自水泵或者节能器的水从下部进水口进入水冷夹套。

7.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套的进水口和出水口都采用连通管的形式与锅筒相连。

8.如权利要求1所述的一种采用水冷夹套复合型后管板的WNS型锅炉，其特征在于：水冷夹套镶嵌到锅炉里。

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