CN215597307U - 一种层燃锅炉的烟道 - Google Patents

Abstract

一种层燃锅炉的烟道，本实用新型涉及锅炉烟道，本实用新型为了解决层燃锅炉对流受热面有积灰传热系数降低，导致换热效果下降，使锅炉热能利用效率下降的问题，它包括锅炉后拱、后墙、一级对流受热面、二级对流受热面和膜式水冷壁前墙；锅炉后拱和后墙相对设置，膜式水冷壁前墙烟道安装在锅炉后拱上，一级对流受热面安装在锅炉后拱和后墙之间，二级对流受热面安装在膜式水冷壁前墙和后墙之间，且一级对流受热面位于二级对流受热面上方。本实用新型用于锅炉领域。

Description

一种层燃锅炉的烟道

技术领域

本实用新型涉及锅炉烟道，具体涉及一种层燃锅炉的烟道，属于锅炉领域。

背景技术

层燃锅炉在工业生产和集中供热中得到广泛应用，无论哪种炉型，对流受热面是锅炉受热面重要组成部分。但是对流受热面积灰，一直是令人头疼的问题。对流受热面积灰，导致传热系数降低，铁的导热系数为80W/m·K，而煤粉灰的导热系数仅为0.23W/m·K，相差接近350倍！严重增加了导热热阻，阻碍了传热，导致换热效果下降，排烟温度升高，从而使锅炉热能利用效率下降，浪费了能源。一般6m/s的烟气速度为积灰临界值，即烟速低于6m/s的情况下，对流受热面势必会形成积灰。

实用新型内容

本实用新型为了解决层燃锅炉对流受热面有积灰传热系数降低，导致换热效果下降，使锅炉热能利用效率下降的问题，进而提供一种层燃锅炉的烟道。

所述技术问题是通过以下方案解决的：

它包括锅炉后拱、后墙、一级对流受热面、二级对流受热面和膜式水冷壁前墙；锅炉后拱和后墙相对设置，膜式水冷壁前墙烟道安装在锅炉后拱上，一级对流受热面安装在锅炉后拱和后墙之间，二级对流受热面安装在膜式水冷壁前墙和后墙之间，且一级对流受热面位于二级对流受热面上方。

本实用新型与现有技术相比包含的有益效果是：

1、本专利解决了对流受热面积灰问题，保证锅炉的连续运行不出问题，进而节省了能源。

2、根据本申请中高温烟气首先冲刷一级对流受热面3，通过设置烟气流通截面，可使烟气速度控制在10m/s左右。由于烟气速度高不会造成积灰的现象。但经过二级对流受热面4时，由于烟气在一级对流受热面3有换热，烟气温度有大幅度下降，导致了烟气量下降，如果仍然用相同的烟气流通截面，会导致烟气速度下降，若烟气速度低于6m/s，就会造成积灰。由此可见，影响烟速的主要的因素是烟气温度的下降，而温降又是不可避免的。合理调整二级对流受热面的烟气流通面积，是解决积灰的最主要手段。二级对流受热面4处改变截面，减少烟速流通截面，以提高烟气，防止积灰；采用变截面，二级对流受热面4的烟气流通面积减少，从而提高了烟速，可控制烟气速度和一级对流受热面3的烟气速度接近，进而解决了积灰问题。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，所述一种层燃锅炉的烟道，它包括锅炉后拱1、后墙2、一级对流受热面3、二级对流受热面4和膜式水冷壁前墙5；锅炉后拱1和后墙2相对设置，膜式水冷壁前墙烟道5安装在锅炉后拱1上，一级对流受热面3安装在锅炉后拱1和后墙2之间，二级对流受热面4安装在膜式水冷壁前墙5和后墙2之间，且一级对流受热面3位于二级对流受热面4上方。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种层燃锅炉的烟道，膜式水冷壁前墙5包括顶部水冷壁、中部水冷壁和底部水冷壁；顶部水冷壁、中部水冷壁和底部水冷壁顺次连接组成膜式水冷壁前墙5，顶部水冷壁顶端与锅炉后拱1竖直面连通，且顶部水冷壁与锅炉后拱1竖直面所成角度为θ，中部水冷壁竖直设置，底部水冷壁与锅炉后拱1底部的倾斜面连通。θ的取值范围为35°～45°。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种层燃锅炉的烟道，顶部水冷壁与锅炉后拱1竖直面连接处至后墙2的水平距离为A,顶部水冷壁和中部水冷壁连接处至后墙2的水平距离为B，A大于B。且满足B＝0.7～0.8×A。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种层燃锅炉的烟道，一级对流受热面3的宽度为A，二级对流受热面4的宽度为B。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种层燃锅炉的烟道，顶部水冷壁与锅炉后拱1竖直面连接处至一级对流受热面3底部竖直距离为D，顶部水冷壁与中部水冷壁连接处至二级对流受热面4顶部竖直距离为E，一级对流受热面3底部至二级对流受热面4顶部距离为C。且满足C＝0.8～0.9×A；C＝1.1～1.2×B；D＝0.3～0.4×A；E＝0.6～0.8×D；根据每级对流受热面的温降，并为了得到平稳的气流、保证得到合理的烟气速度、防止对流受热面积灰存留，其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式一种层燃锅炉的烟道，一级对流受热面3和二级对流受热面4均为旗式屏对流受热面。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

实施例

锅炉烟气速度为积灰的临界值速度为6m/s，烟速低于6m/s的情况下，对流受热面会形成积灰。所以烟气速度是影响积灰的重要因素。

烟气速度的求解公式为：

v_y＝Q/V

式中：v_y----烟气速度m/s

Q----烟气量m³

V----烟气流通面积m²

其中，Q的求解公式为：

Q＝B_j×V_y×(T_y+273)/273

式中：B_j----计算燃料消耗量kg/s

V_y----每千克燃料燃烧的烟气量m³/kg

T_y----烟气温度℃

锅炉在运行时，高温烟气以温度T_y首先冲刷第一级对流受热面，通过设置烟气流通截面V，可使烟气速度v_y控制在10m/s左右。由于烟气速度v_y高，不会造成积灰的现象。但经过第二级受热面时，由于烟气在第一级对流受热面有换热，烟气温度T_y有大幅度下降，导致了烟气量Q下降，如果仍然用相同的烟气流通截面V，势必会导致烟气速度v_y下降，若烟气速度低于6m/s，就会造成积灰。

由此可见，影响烟速的主要的因素是烟气温度的下降，而温降又是不可避免的。合理调整二级对流受热面的烟气流通面积，是解决积灰的最主要手段。二级对流受热面4处改变截面，减少烟速流通截面，以提高烟气，防止积灰；采用变截面，二级对流受热面4的烟气流通面积减少，从而提高了烟速，可控制烟气速度和一级对流受热面3的烟气速度接近，进而解决了积灰问题。

热膨胀计算公式为：

L_p＝0.000013×T_j-30×L_j

式中：L_p----膨胀量mm

0.013----线膨胀系数1/℃

T_j----计算壁温℃

30----冷态温度℃

L_j----所求位置计算长度mm

上述公式可见，计算壁温T_j是影响热膨胀量最大的因素，而采用膜式水冷壁结构，由于膜式水冷壁内部工质是水，对膜式壁有冷却作用，膜式壁外表的温度和工质的温度基本一致，也就80℃。

一级对流受热面截面尺寸A，二级对流受热面截面尺寸B，需要满足:

B＝0.7～0.8×A

一级对流受热面截面尺寸A，二级对流受热面截面尺寸B,一级对流受热面下表面距离二级对流受热面上表面尺寸C,三者尺寸需要满足：

C＝0.8～0.9×A，且C＝1.1～1.2×B

变截面倾斜水冷壁与原竖直水冷壁之间的倾斜角度θ满足：

θ＝35～45°

一级对流受热面截面尺寸A，与一级对流受热面下表面距离变截面倾斜水冷壁起弯点尺寸D，需满足：

D＝0.3～0.4×A

尺寸D，与变截面倾斜水冷壁起弯点至二级对流受热面上表面尺寸E，需满足：

E＝0.6～0.8×D

以上是根据每级对流受热面的温降，并为了得到平稳的气流、保证得到合理的烟气速度、防止积灰而设定。

Claims (6)

1.一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：它包括锅炉后拱(1)、后墙(2)、一级对流受热面(3)、二级对流受热面(4)和膜式水冷壁前墙(5)；锅炉后拱(1)和后墙(2)相对设置，膜式水冷壁前墙烟道(5)安装在锅炉后拱(1)上，一级对流受热面(3)安装在锅炉后拱(1)和后墙(2)之间，二级对流受热面(4)安装在膜式水冷壁前墙(5)和后墙(2)之间，且一级对流受热面(3)位于二级对流受热面(4)上方。

2.根据权利要求1所述一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：膜式水冷壁前墙(5)包括顶部水冷壁、中部水冷壁和底部水冷壁；顶部水冷壁、中部水冷壁和底部水冷壁顺次连接组成膜式水冷壁前墙(5)，顶部水冷壁顶端与锅炉后拱(1)竖直面连通，且顶部水冷壁与锅炉后拱(1)竖直面所成角度为θ，中部水冷壁竖直设置，底部水冷壁与锅炉后拱(1)底部的倾斜面连通。

3.根据权利要求2所述一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：顶部水冷壁与锅炉后拱(1)竖直面连接处至后墙(2)的水平距离为A,顶部水冷壁和中部水冷壁连接处至后墙(2)的水平距离为B，A大于B。

4.根据权利要求3所述一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：一级对流受热面(3)的宽度为A，二级对流受热面(4)的宽度为B。

5.根据权利要求2所述一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：顶部水冷壁与锅炉后拱(1)竖直面连接处至一级对流受热面(3)底部竖直距离为D，顶部水冷壁与中部水冷壁连接处至二级对流受热面(4)顶部竖直距离为E，一级对流受热面(3)底部至二级对流受热面(4)顶部距离为C。

6.根据权利要求1所述一种层燃锅炉的烟道，其特征在于：一级对流受热面(3)和二级对流受热面(4)均为旗式屏对流受热面。

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