CN201242277Y - 一种大型层燃有压相变换热热水锅炉 - Google Patents

Abstract

一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，广泛适用于大型集中供热和工业领域。本实用新型由纵置锅筒、纵横集箱、连通管、墙管、水冷壁、对流管束和换热器等构成；炉本体自成构架结构紧凑整体性强，大大降低了非受热面的钢架支撑；换热器水路多回程无隔板实现与锅炉的完美匹配，锅水循环实现均匀下降上升自动调节；烟尘在炉内多次扩容减速重力沉降，多回路流程惯性分离，大幅度降低烟尘的初始排放浓度；对流管束立式布置横向冲刷，大大减少受热面积灰降低热阻和流阻；采用全膜式水冷壁，烟气流程长，换热效果好热效高；锅炉不结垢、不氧腐蚀、不用排污、不用软化水设备和除氧设备，是一种高效、节能、节水、降耗、减排非常显著的集中供热锅炉。

Description

一种大型层燃有压相变换热热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及四大锅炉系列，即大型层燃有压相变换热热水、自然循环热水、蒸汽和热电联产锅炉，尤其涉及到一种用于大型集中供热的层燃有压相变换热热水锅炉。

背景技术

目前市场上流行的大型集中供热热水锅炉有多种炉型，虽有差异但都存在着共性缺点，其一是对水质要求比较高，一旦产生水垢，轻者增大热阻降低热效，重者出现暴管事故。因此需要昂贵的软化水设备及化学药剂，需要严格的水质检测，定期排污，不仅增大初投资和运行费用，而且增加了管理麻烦和浪费热能及水资源。其二是氧腐蚀严重，严重影响锅炉使用寿命，需匹配昂贵的除氧设备，不仅增加管理的麻烦，而且增大了运行费用；其三是对流受热面的弊端，烟管对流受热流速高烟管容易磨损影响使用寿命，烟风阻力大动能消耗高；水管对流受热受热面容易积灰清除困难影响热效；其四是锅炉本体自支撑能力差，需要大量非受热面的钢架支撑钢耗高，抗震能力差。其五是锅炉本体的降尘能力差，烟尘的初始排放浓度高等。

相变换热热水锅炉是一种依靠热煤介质的沸腾蒸发与冷凝换热而传递热量使水加热的换热设备，它是由蒸发换热器和冷凝换热器两部分组成，蒸发换热器中设有锅炉燃烧室和辐射对流受热面，燃料燃烧放出的热量使受热面内热煤水产生相应压力下的饱和蒸汽。蒸汽上升至冷凝段在冷凝换热器内凝结放出汽化潜热，将热量传递给换热器内的供热水，将水加热到一定的温度送往热用户。冷凝后的凝结水又回到蒸发换热器中蒸发汽化，使之周而复始不断向外界供给热量。这样蒸发换热器中不用补加生水或非常有限的补水就从根本上解决了产生水垢的可能。因此可是锅炉不结垢、不氧腐蚀、不用排污、不用软化水设备和除氧设备，不仅能提高锅炉的运行效率延长使用寿命，减少热损失，而且能减少辅助设备投资，大幅度降低运行费用，从根本上解决了目前大型层燃热水锅炉的各种弊端，是一种高效，节能、节水、减排非常显著的供热锅炉。

现有市场上销售的相变换热热水锅炉，多数是在小型无压锅炉上采用，由于换热器的水路回程结构的工艺缺陷，即多回程水路在一个锅筒内用隔板隔开，使制造质量的可靠性下降，对检修和维修带来困难，由于无压的饱和温度低温差小需要的受热面增大，把本来已经增加的换热器成本又大大增大，因此使本来具有的相变换热的性能优势，却失去了市场竞争优势，更难实现相变换热的大型化。

发明内容

本实用新型的目的不仅克服现有相变换热热水锅炉的不足，而且实现相变换热热水锅炉的大型化，由于锅炉结构的全面集成创新，不仅使相变换热技术能成功的在大型锅炉上采用，而且使锅炉的热交换，水循和烟尘沉降全面改善。

本实用新型是这样实现的；一种大型层燃有压相变换热热水锅炉包括：纵置锅筒、侧上下集箱、换热器，其特征是，在纵置锅筒和侧上集箱顶部分别通过连通管连通换热器，侧水冷壁、对流管束的上下端和横集箱的两端，分别与侧上下集箱连通，下降管的上下端分别与纵置锅筒两端下部和侧下集箱两端上部连通，炉膛顶棚管和锅炉顶棚管的上下端分别与纵置锅筒和侧上集箱连通，上、下横集箱分别与侧上、下集箱连通，墙管的上下端分别与上、下横集箱连通，炉膛顶棚管离锅炉顶棚管的间距构成上纵烟道，墙管的前后两端空间和水冷壁及对流管束间距构成炉膛和多回程烟道。

本实用新型不仅使相变换热热水锅炉实现大型化，而且具有以下显著优点：

1.多个换热器并连，水路多回程，换热器内不用设隔板，使换热器的制造质量可靠检修维修方便。

2.锅炉顶部的单、双锅筒和双集箱能科学合理的与换热器组装连通。

3.烟尘在锅炉本体内两次扩容减速重力沉降和多回路流程惯性分离，大幅度降低烟尘的原始排放浓度。

4.锅炉本体的完全自支撑，大幅度减少非受热面的钢架支撑降低钢耗。

5.锅炉循环实现均匀下降上升自动调节，最大限度的解决了由于结构布置引起的流量偏差，杜绝了因锅水循环可能引发的故障。

6.对流管束立式布置横向冲刷，减少受热面积灰，降低了热阻和流阻，保证了运行效率的稳定。

7.采用全膜式水冷壁，烟气流程长，热效高出力足。

附图说明

图1是：本实用新型的主视图

图2是：本实用新型的左视图

图3是：本实用新型单锅筒与双换热器的连通方式

在图中

1是炉排、2是横集箱、3是前拱管、4是前拱、5是下横集箱、6是清灰口、7是下横集箱、8是挡烟墙、9是下横集箱、10是下横集箱、11是烟道、12是墙管、13是墙管、14是侧水冷壁、15是连通管、16是纵置锅筒、17是换热器、18是连通管、19是连通管、20、21、22、23、24是上横集箱、25是墙管、26是墙管、27是炉膛、28是烟道、29是烟道、30是排烟口、31是外包皮、32是保温层、33是墙管、34是隔墙、35是落灰道、36是后拱管、37是横集箱、38是连通管、39是清灰口、40是横梁、41是后拱管、42是后拱、43是侧下集箱、44是侧耐火墙、45是保温材料、46是外包皮、47是下降管、48是对流管束、49是侧上集箱、50是炉膛顶棚管、51是清灰口、52是上纵烟道、53是锅炉顶棚管、54是耐火材料、55是保温材料、56是外包皮、57是连通管、58是连通管、59是连通管、60是连通管、61是进(出)水管座、62是连通管、63、64、65、66、67是墙管、68是侧纵烟道、69是连通管、70是连通管。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作详细描述，一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，由锅筒(16)，侧上、下集箱(49)(43)，换热器(17)构成。其特征是，连通管(62)的上端与换热器(17)的下部中心连通，其下端与侧上集箱(49)上部中心连通；连通管(60)的内侧下端与锅筒(16)的上部偏外侧径向连通，其外侧与换热器(17)的内侧中心连通；连通管(57)和(18)的两端分别与两个换热器侧中心连通；连通管(59)的两端分别与锅筒(16)侧中心连通，上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的两端分别与侧上集箱(49)内侧中心连通。下横集箱(5)(7)(9)(10)的两端分别与侧下集箱(43)内侧中心连通，墙管(12)(13)(26)(25)(33)的上端分别与上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的下部径向连通，其下端分别与下横集箱(5)(7)(9)(10)的上部径向连通；炉膛顶棚管(50)的上端与锅筒(16)的下部中心连通，其下端与侧上集箱(49)的内上侧径向连通，对流管束(48)和侧水冷壁管(14)的上端与侧上集箱(14)下部径向连通，其下端与侧下集箱(43)的上部径向连通，连通管(63)的上端与锅筒(16)的下部内侧径向连通，其下端分别垂直与上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的上部中心连通，墙管(64)(65)(66)(67)的下端分别与上横集箱(20)(24)上部中心连通，其上端分别离锅筒(16)两端一段距离的下部径向连通，下降管(47)的上端与锅筒(16)的两端下部径向连通，其下端与侧下集箱(43)两端的上部径向连通，连通管(62)(60)在锅筒(16)和侧上集箱(49)的顶部分别共连通2、3、4、6个换热器(17)，锅筒(16)设1个或2个，炉膛顶棚(50)离锅炉顶棚(53)的间距空间构成上纵烟道(52)，墙管(12)离墙管(13)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(11)，墙管(13)离墙管(26)至侧水冷壁(14)的间距空间构成炉膛(27)，墙管(26)离墙管(25)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(28)，墙管(25)离墙管(33)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(29)，对流管束(48)的多排间距空隙至上下端构成烟道(68)，当单锅筒水路4回程或双锅筒水路6回程时，1个锅筒(16)顶部按装两个换热器(17)，墙管(25)的垂直下端至横集箱(37)上部的间距是烟气转向通道，其上端至炉膛顶棚(50)和锅筒(16)的结合处全部密封，炉膛和部分烟道采用膜式壁结构或光管加耐火材料密封结构，非相变换热的自然循环热水锅炉，去掉换热器(17)，在锅筒(16)内增设引射装置，引射管正对下降管(47)上端入口中心；热电联产锅炉，去掉换热器(17)、墙管(25)和排烟口(30)，在锅筒(16)内按装汽水分离装置，在侧上、下集箱(49)、(43)后部的水冷壁管(14)和最外排对流管(48)的中间与烟道(28)(29)对应位置按装过热器，烟道(28)和(29)改成一个燃尽室也是一个烟气扩大空间，烟气从此向两侧进入两侧纵烟道(68)通过过热器向前行进入烟道(11)向上行至上纵烟道(52)向后行至尾端接省煤器或空气预热器，通过管道和脱硫除尘设备排入大气。清灰口(6)按装在侧下集箱(43)上部离前端一段距离，清灰口(39)按装在后拱(42)上部离横集箱(37)一段距离，清灰口(51)按装在炉膛顶棚(51)上部偏外侧，墙管(12)(33)外侧按装外包皮(31)，在其内装保温层(32)，对流管束(48)最外侧按装外包皮(46)，在其内装保温材料(45)，排烟口(30)按装在水冷壁(14)和外侧对流管束(48)的宽度为两侧边沿、高度为垂直段中心或偏上、偏下处。

其蒸发换热器循环水路，蒸发换热器中设有炉膛(27)和辐射对流受热面(12)(13)(14)(25)(26)(48)(50)，燃料燃烧放出的热量使受热面内热煤水产生相应压力下的饱和蒸汽上升聚集在锅筒(16)的蒸汽空间，蒸汽通过连通管(19)(60)进入换热器(17)内凝结放出汽化潜热，将热量传递给换热器的管束内的热水，冷凝后的凝结水通过下降管(47)和连通管(19)(62)又回到蒸发换热器中蒸发汽化，使之周而复始的上升下降循环。

其冷凝换热器水路，系统回水通过尾部进水管(61)进入换热器(17)管束内前行至前端通过连通管(57)进入第二换热器(17)向后行至尾端，通过连通管(57)进入第三换热器(17)向前行至前端通过连通管(57)进入第四换热器(17)后行至尾端通过出水管(61)送往供热系统。

其锅炉烟路，煤炭燃烧的高温火焰在炉膛(27)充分燃烧后，进入烟道(28)下行至墙管(25)下端转向烟道(29)上行至锅炉尾端顶部，通过上纵烟道(52)前行至锅炉前端向下行至烟道(11)，进入两侧烟道(68)向后行至排烟口(30)，通过空气预热器和脱硫除尘设备排往大气。

Claims (9)

1、一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，由锅筒(16)，侧上、下集箱(49)、(43)，换热器(17)构成；其特征是，连通管(62)的上端与换热器(17)的下部中心连通，其下端与侧上集箱(49)上部中心连通；连通管(60)的内侧下端与锅筒(16)的上部偏外侧径向连通，其外侧与换热器(17)的内侧中心连通；连通管(57)和(18)的两端分别与两个换热器侧中心连通；连通管(59)的两端分别与锅筒(16)侧中心连通，上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的两端分别与侧上集箱(49)内侧中心连通；下横集箱(5)(7)(9)(10)的两端分别与侧下集箱(43)内侧中心连通，墙管(12)(13)(26)(25)(33)的上端分别与上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的下部径向连通，其下端分别与下横集箱(5)(7)(9)(10)的上部径向连通；炉膛顶棚管(50)的上端与锅筒(16)的下部中心连通，其下端与侧上集箱(49)的内上侧径向连通，对流管束(48)和侧水冷壁管(14)的上端与侧上集箱(14)下部径向连通，其下端与侧下集箱(43)的上部径向连通，连通管(63)的上端与锅筒(16)的下部内侧径向连通，其下端分别垂直与上横集箱(20)(21)(22)(23)(24)的上部中心连通，墙管(64)(65)(66)(67)的下端分别与上横集箱(20)(24)上部中心连通，其上端分别离锅筒(16)两端一段距离的下部径向连通，下降管(47)的上端与锅筒(16)的两端下部径向连通，其下端与侧下集箱(43)两端的上部径向连通。

2、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，连通管(62)(60)(57)(18)纵向对承均布多根。

3、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，根据锅炉的大小在纵置锅筒(16)和侧上集箱(49)的顶部分别共连通2、3、4、6个换热器(17)。

4、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，锅筒(16)设1个或2个。

5、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，炉膛顶棚(50)离锅炉顶棚(53)的间距空间构成上纵烟道(52)。

6、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热锅炉，其特征是，墙管(12)离墙管(13)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(11)，墙管(13)离墙管(26)至侧水冷壁(14)的间距空间构成炉膛(27)，墙管(26)离墙管(25)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(28)，墙管(25)离墙管(33)至侧水冷壁(14)的间距空间构成烟道(29)，对流管束(48)的多排间距空隙至上下端构成烟道(68)。

7、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，当单锅筒水路4回程或双锅筒水路6回程时，1个锅筒(16)顶部按装两个换热器(17)，墙管(25)的垂直下端至横集箱(37)上部的间距是烟气转向通道，其上端至炉膛顶棚(50)和锅筒(16)的结合处全部密封。

8、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，炉膛和部分烟道采用膜式壁结构或光管加耐火材料密封结构，非相变换热的自然循环热水锅炉，去掉换热器(17)在锅筒(16)内增设引射装置，引射管正对下降管(47)上端入口中心。

9、根据权利要求1所述的一种大型层燃有压相变换热热水锅炉，其特征是，热电联产锅炉，去掉换热器(17)、墙管(25)和排烟口(30)，在锅筒(16)内按装汽水分离装置，在侧上、下集箱(49)、(43)后部的水冷壁管(14)和最外排对流管(48)的中间与烟道(28)(29)对应位置按装过热器，烟道(28)和(29)改成一个燃尽室也是一个烟气扩大空间，烟气从此向两侧进入两侧纵烟道(68)通过过热器向前行进入烟道(11)向上行至上纵烟道(52)向后行至尾端接省煤器或空气预热器，通过管道和脱硫除尘设备排入大气。

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