CN204153969U - 螺纹管组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种螺纹管组件，其包括：由上下管板与直径较小的筒体焊接组成的一个容器，在所述容器内设有多根螺纹管，所述螺纹管穿过开有孔的所述上下管板并与之焊接，在所述上下管板上还设置焊接有上下短接管，通过所述上下短接管与锅炉本体其它元件焊接组成水循环回路，在所述筒体下侧设置有手孔，在所述上管板上设置有隔热层。本实用新型的螺纹管组件将换热元件以模块化的方式构造，并可以根据锅炉热功率大小的不同来布置螺纹管数量，便于维修和更换，并提高了换热效率。

Description

螺纹管组件

技术领域

本实用新型涉及一种用作锅炉中换热元件的螺纹管结构，属锅炉换热领域，具体涉及一种螺纹管组件。 

背景技术

现有采用螺纹管的水火管锅炉随着锅炉容量的增加，锅壳与管板的尺寸会很大，如：100t(70MW)锅炉由3个直径为锅壳组成，单个锅壳包含螺纹管的重量约40吨，布置在上部的锅壳有头重脚轻的感觉，同时也影响锅炉整体的稳定性，抗震能力差。因锅壳直径较大，锅壳壁厚也较大，开发100t(70MW)以上锅炉受到了一定的限制。另一方面，热水锅炉因用户水质达不到国标要求，我国北方个别地区尤为严重，再加上现有螺纹管水火管锅炉循环水速偏低，经常出现水冷壁结垢爆管、前管板裂纹和锅筒底部鼓包等故障，使锅炉不能稳定运行。目前，现有锅炉螺纹管采用卧式水平布置，单个锅筒内螺纹管布置数量多密度大，维修困难。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种用作锅炉中换热元件的螺纹管组件，其包括： 

由上下管板与直径较小的筒体焊接组成的一个容器，在所述容器内设有多根螺纹管，所述螺纹管穿过开有孔的所述上下管板并与之焊接，在所述上下管板上还设置焊接有上下短接管，通过所述上下短接管与锅炉本体其它元件焊接组成水循环回路，在所述筒体下侧设置有 手孔，在所述上管板上设置有隔热层。 

进一步，所述隔热层由耐火材料构成。 

进一步，所述螺纹管的数量根据锅炉热功率的大小调整； 

进一步，所述螺纹管的数量为20-90根。 

与已有卧式布置螺纹管锅炉比较，使用本实用新型的螺纹管，同等受热面的情况下可降低钢材用料，另外立式布置螺纹管，烟气从上部进入螺纹管可有效降低螺纹管内积灰。 

并且，本实用新型的组合式螺纹管结构，可以根据锅炉热功率大小的不同，布置不同的组合螺纹管数量，并且数根螺纹管焊接在同一容器内，便于整体的布置、连接、维修和更换。进一步，本实用新型的组合式螺纹管实际将换热元件以模块化的方式构造，可以根据需求预先独立制备不同功率的模块，降低了锅炉整体的维护成本。同时，该螺纹管由众多细管集成，提高了整体的换热面积，从而换热效率得到大幅提升，达到节能减排的目的。 

附图说明

图1锅炉总体主视图 

图2锅炉总体俯视图 

图3锅炉本体主视图 

图4锅炉本体左视图 

图5锅炉本体俯视图 

图6-1为螺纹管组件的主视图。 

图6-2为螺纹管组件的A-A剖面图。 

图6-3为图6-1的俯视图。 

图中标号：1.本体，2.钢架护板，3.炉墙保温，4.链条炉排，5.集气罐，6.平台扶梯护栏，7.回水分配集箱，8.锅炉烟气出口，9.前拱 下集箱，10.前拱水冷壁管，11.侧下降管，12.前拱下降管，13.后拱吊管，14.侧水冷壁管，15.前侧上集箱，16.中侧上集箱，17.侧小弯管，18.前拱上集箱，19.前小弯管，20.引射喷管，21.引水导管，22.锅筒，23.出水管座，24.组合螺纹管上集箱，25.后小弯管，26.顶棚管集箱，27.后侧上集箱，28.后拱下降管，29.顶棚管，30.上连接管，31.后墙上集箱，32.后墙管，33.组合螺纹管，34.后墙下集箱，34.斜隔墙托管，36.下连接管，37.侧下集箱，38.后拱前集箱，39.后拱前段管，40.后拱凝渣管，41.后拱中集箱，42.后拱后段管，43.后拱集箱，44.回水分配管，45.上管板，46.上短接管，47.隔热层，48.筒体，49.螺纹管，50.手孔，51.下管板，52.下短接管。 

具体实施方式

为了便于理解本实用新型的螺纹管结构、应用方式、产生的功用及技术效果，下面将结合本实用新型的螺纹管结构所具体应用的锅炉来进行整体性描述。 

附图1-5给出了本实用新型的螺纹管结构可以应用的锅炉的示例，该锅炉的总体结构包括本体(1)、钢架护板(2)、炉墙保温(3)、链条炉排(4)、集气罐(5)、平台扶梯护栏(6)、回水分配集箱(7)、锅炉烟气出口(8)等组件。锅炉安装后还涉及到管路、烟风道、除尘脱硫器、鼓引风机、上煤出渣机、阀门仪表、控制电路等设备。 

锅炉本体(1)包括锅筒、左右侧水冷壁管组件、前拱管组件、后拱管组件、组合螺纹管等组件。锅炉本体(1)上部设有一个横向布置的锅筒(22)，锅筒(22)与其它组件构成各种水循环回路的连接。在锅筒(22)内中心处设置有引水导管(21)，螺纹管组件上集箱(24)穿过锅筒(22)后与引水导管(21)进行连接，在引水导管(21)两端设置有正对下降管管口的引射喷管(20)。 

在锅筒(22)的两侧对称布置有由管子与扁钢焊接并弯曲组成的侧水冷壁管(14)，侧水冷壁管(14)上端分别与前后侧上集箱(15，27)和中侧上集箱(16)连接，前后侧上集箱(15，27)与锅筒(22)连接，中侧上集箱(16)通过侧小弯管(17)与锅筒(22)连接。侧水冷壁管(14)下侧与侧下集箱(37)连接。在侧水冷壁管(14)前后各有一根大直径的侧下降管(11)与锅筒(22)和侧下集箱(37)连接，左右侧水冷壁管结构相同对称布置。由侧水冷壁管(14)和侧下降管(11)通过锅筒(22)和侧下集箱(37)连接构成侧水冷壁管循环回路。 

在锅筒(22)的前侧由管子与扁钢焊接并弯曲组成前拱水冷壁管(10)，前拱水冷壁管(10)上侧通过前拱上集箱(18)及前小弯管(19)与锅筒(22)连接，前拱水冷壁管(10)下侧与前拱下集箱(9)连接，在两侧各有一根大直径的前拱下降管(12)与锅筒(22)和前拱下集箱(9)连接。由前拱水冷壁管(10)和前拱下降管(12)通过前拱下集箱(9)与锅筒(22)连接构成前拱管循环回路。 

在锅筒(22)后下部设置有一根横置的后拱集箱(43)，在后拱集箱(43)上设置有数根回水分配管(44)，分别与多根后拱后段管(42)连接，后拱后段管(42)的另一端与横置的后拱中集箱(41)进行焊接但不连通。多组立式布置的组合螺纹管(33)通过下连接管(36)分别与后拱后段管(42)连接，通过上连接管(30)和组合螺纹管上集箱(24)连接，组合螺纹管上集箱(24)穿过锅筒(22)后与锅筒(22)内的引水导管(21)连接，在引水导管(21)两端设置有正对下降管的引射喷管(20)。由后拱集箱(43)、组合螺纹管(33)、上下连接管(30，36)、组合螺纹管上集箱(24)及锅筒(22)组成锅炉对流换热单元，进行烟气与炉水对流换热，构成组合螺纹管强制 循环回路。 

横置的后拱中集箱(41)除与后拱后段管(42)焊接外，还与数根后拱前段管(39)、凝渣管(40)、斜隔墙托管(35)进行连接。后拱前段管(39)的另一端与后拱前集箱(38)连接，在后拱前集箱(38)上同时设置有数根后拱吊管(13)，后拱吊管(13)的另一端与锅筒(22)连接，凝渣管(40)的另一端也与锅筒(22)进行连接，斜隔墙托管(35)的另一端与后墙下集箱(34)连接，然后通过后墙管(32)与后墙上集箱(31)连接，顶棚管(29)的一端与后墙上集箱(31)连接，另一端与顶棚管集箱(26)连接，顶棚管集箱(26)通过后小弯管(25)与锅筒(22)连接。在横置的后拱中集箱(41)两端分别设置有一根大直径的后拱下降管(28)，后拱下降管(28)的另一端与锅筒(22)连接。由后拱中集箱(41)、后拱前段管(39)、后拱前集箱(38)、后拱吊管(13)、凝渣管(40)、斜隔墙托管(35)、后墙上下集箱(31，34)、后墙管(32)、顶棚管(29)、顶棚管集箱(26)、后拱下降管(28)通过锅筒构成后拱管循环回路。 

其中，本实用新型的组合螺纹管组件包括由上管板(45)、下管板(51)与直径较小的筒体(48)焊接组成的一个容器，在容器内数根螺纹管(49)穿过开有孔的上管板(45)、下管板(51)并与之焊接，在上管板(45)、下管板(51)上还设置焊接有上短接管(46)和下短接管(52)，通过上短接管(46)和下短接管(52)与锅炉本体(1)其它元件焊接组成水循环回路。在筒体(48)下侧设置有手孔(50)，在上管板(45)上设置有由耐火材料组成的隔热层(47)。组合螺纹管组件立式布置在锅炉本体(1)尾部对流受热区，筒体(48)与螺纹管(49)均为受热面。与已有卧式布置螺纹管锅炉比较，同等受热面的情况下可降低钢材用料，另外立式布置螺纹管，烟气从上部 进入螺纹管可有效降低螺纹管内积灰。根据锅炉热功率大小的不同，布置不同数量或长度的组合螺纹管组件。厂内采用模块化生产，制造质量容易控制，单部件重量轻，现场安装方便、工期短。 

上述锅炉系统总回水由锅炉外设置的循环水泵通过回水分配集箱(7)分配给回水分配管(44)然后进入后拱集箱(43)，经后拱后段管(42)、下连接管(36)、组合螺纹管(33)、上连接管(30)、组合螺纹管上集箱(24)、锅筒(22)、引水导管(21)、引射喷管(20)构成的对流换热强制水循环回路，即：组合螺纹管强制循环回路。 

由组合螺纹管强制循环回路通过引射喷管(20)分别喷入侧下降管(11)、前拱下降管(12)、后拱下降管(28)的水和通过引射喷管引入下降管锅筒内的水，混合后通过下降管分别进入侧水冷壁管循环回路、前拱管循环回路和后拱管循环回路，各循环回路的炉水在侧水冷壁管、前拱水冷壁管和后拱管受热面经过高温烟气的加热后返回锅筒，然后经出水管座(23)输送至用户。 

系统水循环在循环水泵的作用下完成锅炉加热与用户端放热的过程，当因停电等故障使循环水泵不工作时，侧水冷壁管循环回路、前拱水冷壁管循环回路和后拱管循环回路自动转换为自然循环方式，不会短时间内汽化，组合螺纹管强制循环回路因本身容水量较大，水温与其它回路相比较低，也不会短时间内发生汽化事故，同时因该炉采用模式壁结构，炉墙蓄热较少，有利于停炉保护。 

特别地，为了提高燃烧效率，本实用新型炉墙部分可以由吊管隔墙、、凝渣管隔墙、和后墙、形成第二燃净室与第三烟室，以及由后拱后段和斜隔墙形成转角烟室，呈M形较长的烟气流程路径，使高温烟气与水完成充分换热。 

综上，煤通过链条炉排进入锅炉后点燃并在炉排上燃烧，由前后 拱、侧水冷壁和吊管隔墙形成的燃烧室使煤进行充分燃烧，在鼓引风机的作用下高温烟气进入由吊管隔墙和凝渣管隔墙组成的第二燃净室，然后烟气下行从凝渣管隔墙下侧进入由凝渣管隔墙、斜隔墙、后炉墙和顶棚管炉墙形成的第三烟室，在进入第三烟室后烟气上行至顶部，然后转弯后进入螺纹管并通过螺纹管进入转角烟室，然后由烟气出口引出。第二燃净室与第三烟室因空间较大，部分烟尘会分离沉降，然后由设置在后拱中部的排灰孔排出，烟气流程路径近视于M，较长的烟气路径，使烟气在燃烧流动的过程中完成与各受热面管子内水的充分换热，使烟气温度逐步降低，最后在高效换热元件螺纹管内经过换热使烟气降至设定的排烟温度从转角烟室排出,并通过烟风道、空预器、除尘脱硫器、引风机和烟囱排入大气，完成煤的燃烧过程。 

与此同时由锅炉本体、循环水泵、管路等组成的供热系统，在循环水泵的作用下使系统回水从回水集箱进入锅炉，然后经组合螺纹管上升进入锅筒内的引水导管，并经引射喷管进入下降管，然后分别经过侧水冷壁管、前拱水冷壁管、后拱吊管、凝渣管、后拱斜托管等进入锅筒，最后从出水管座、集气罐引出，并经管路输送至用户，完成对用户的供热。 

需要说明的是，根据上述实用新型说明书所揭示的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式做修改、补充、变更或采用类似的方式来替代。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。 

Claims (4)

1.螺纹管组件，所述螺纹管组件用作锅炉中的换热元件，其特征在于所述螺纹管组件包括由上管板(45)、下管板(51)与直径较小的筒体(48)焊接组成的一个容器，在所述容器内设有多根螺纹管(49)，所述螺纹管(49)穿过开有孔的所述上管板(45)、所述下管板(51)并与之焊接，在所述上管板(45)、所述下管板(51)上还设置焊接有上短接管(46)和下短接管(52)，通过所述上短接管(46)和所述下短接管(52)与锅炉本体(1)其它元件焊接组成水循环回路，在所述筒体(48)下侧设置有手孔(50)，在所述上管板(45)上设置有隔热层(47)。 

2.根据权利要求1所述的螺纹管组件，所述隔热层(47)由耐火材料构成。 

3.根据权利要求1所述的螺纹管组件，其中所述螺纹管(49)的数量根据锅炉热功率的大小调整。 

4.根据权利要求1所述的螺纹管组件，其中所述螺纹管(49)的数量为20-90根。