CN217382889U - 一种低氮排放水管蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低氮排放水管蒸汽锅炉，属于蒸汽锅炉技术领域；包括汽包以及两组集箱，每组集箱分别包括一个上集箱以及一个下集箱，一组上集箱与下集箱之间设置有膜式壁炉膛，另一组上集箱与下集箱之间设置有对流受热面，膜式壁炉膛与对流受热面均包括两排外部管束以及中间排列的内部管束，外部管束之间通过钢带相连接，从而在膜式壁炉膛以及对流受热面内部密封空间，膜式壁炉膛与对流受热面之间通过连通烟道相连接；外部管束与内部管束的上下两端分别与上集箱以及下集箱内部相连通；下集箱通过下降管与汽包相连通，上集箱与汽包相连通；解决了目前水管燃气蒸汽锅炉无法在小容量的低压蒸汽锅炉进行应用的问题。

Description

一种低氮排放水管蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型属于蒸汽锅炉技术领域，具体涉及一种低氮排放水管蒸汽锅炉。

背景技术

水管燃气蒸汽锅炉在大容量参数上有着明显的优势，而小容量的（10t/h以下）低压蒸汽锅炉则基本上为WNS结构的炉型。但是受结构限制，WNS炉型设计压力很难超过2.5MPa，更别提次高压了。近年来，市场上对小容量（10t/h以下）高参数（压力大于2.5MPa的次高压）的锅炉需求越来越多。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种低氮排放水管蒸汽锅炉；解决目前水管燃气蒸汽锅炉无法在小容量的低压蒸汽锅炉进行应用的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种低氮排放水管蒸汽锅炉，包括汽包以及两组集箱，每组集箱分别包括一个上集箱以及一个下集箱，一组上集箱与下集箱之间设置有膜式壁炉膛，另一组上集箱与下集箱之间设置有对流受热面，膜式壁炉膛与对流受热面均包括两排外部管束以及中间排列的内部管束，外部管束之间通过钢带相连接，从而在膜式壁炉膛以及对流受热面内部密封空间，膜式壁炉膛与对流受热面之间通过连通烟道相连接；外部管束与内部管束的上下两端分别与上集箱以及下集箱内部相连通；下集箱通过下降管与汽包相连通，上集箱与汽包相连通。

进一步的，还包括水泵和节能器，所述汽包上设置有进水管以及蒸汽出口管，所述水泵的出口通过管路与节能器内部的过水管路相连通，节能器内部的过水管路远离水泵的一端通过管路与汽包上的进水管相连接。

进一步的，每个上集箱的上方均对应设置有一根导汽管，导汽管通过多根连接管与上集箱内部相连通，导汽管的一端与汽包内部相连通。

进一步的，膜式壁炉膛与对流受热面相并排设置，连通烟道设置于膜式壁炉膛与对流受热面的同一端。

进一步的，所述膜式壁炉膛的包括并排设置的三排管束，包括一排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置；两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道；在环形通道的前后两侧开口处均设置有水冷炉排，水冷炉排将环形通道的前后两侧开口所封闭，水冷炉排包括四根并排设置的竖直的水冷管，每相邻两根水冷管之间通过钢带相固定连接；所述水冷管的内部流通有冷却水；前侧的水冷炉排上设置有混合气入口，混合气通过所述混合气入口进入环形通道内部。

进一步的，所述对流受热面包括并排设置的四排管束，包括两排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置，两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道；在环形通道的前后两端开口处，分别设置有一排外部管束，相邻的两根管束之间通过钢带相固定连接，通过两排外部管束从而将环形通道的前后两侧开口所封闭，从而在对流受热面内部形成一个密闭空间。

进一步的，所述对流受热面远离连通烟道的一端设置有烟气出口，所述烟气出口通过管路与节能器内部的烟气通道相连通；节能器内部的过水管路设置于烟气通道内。

进一步的，还包括冷凝器，节能器内部的烟气通道远离对流受热面的一端与冷凝器内部的烟气通道相连接，冷凝器内部的烟气通道远离节能器的一端出口处设置有排出烟道。

进一步的，还包括燃烧机，所述燃烧机的出口与水冷炉排上的混合气入口相连通。

更进一步的，排列的内部管束内部任意相邻两根管束之间均没有钢带相连接。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

提供了一种可以满足小容量次高压蒸汽锅炉结构，结构紧凑，占地小，炉膛大可以满足低氮燃烧的要求，可以达到超低氮排放，依靠单汽包以及炉膛、对流这种整体结构提高锅炉工作压力至次高压。给水泵可以与锅炉整体出厂，减少了现场的安装费用，克服了WNS炉型结构无法满足2.5MPa以上次高压锅炉的困惑。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型整体（除去燃烧机）的立体示意图一；

图2是本实用新型整体（除去燃烧机）的立体示意图二 ；

图3是本实用新型整体的正视图；

图4是本实用新型中汽包、膜式壁挂炉、对流受热面的连接立体示意图一；

图5是本实用新型中汽包、膜式壁挂炉、对流受热面的连接立体示意图二；

图6是图4在后向的截面图；

图7是图4在右向的截面图；

图8是图4在俯向的截面图；

其中，1为汽包、2为膜式壁挂炉、3为对流受热面、4为下降管、5为节能器、6为冷凝器、7为燃烧机、8为水泵、9为下集箱、10为上集箱、11为导汽管、12为给水管、13为水冷炉排、14为不锈钢烟道。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1—8所示，本实用新型提供了一种低氮排放水管蒸汽锅炉，包括汽包1、膜式壁炉膛、对流受热面3、节能器5、冷凝器6、燃烧机7、水泵8。

所述燃烧机7、节能器5、冷凝器6、水泵8设置于锅炉的外侧，所述膜式壁炉膛、对流受热面3设置于锅炉的内侧。

所述汽包1设置于锅炉的前侧上方，沿着左右水平设置。所述汽包1上设置有进水管以及蒸汽出口管，通过所述进水管向汽包1内部供入除氧水，通过所述蒸汽出口管将汽包1内部的蒸汽输出。

所述水泵8的出口通过管路与节能器5内部的过水管路相连通，通过水泵8将除氧水泵8入至节能器5内部的过水管路中。节能器5内部的过水管路远离水泵8的一端通过管路与汽包1上的进水管相连接，节能器5内部的除氧水通过进水管进入至汽包1内部。

锅炉内部设置有两组集箱，每组集箱分别包括一个上集箱10以及一个下集箱9，上集箱10以及下集箱9均沿着前后的方向水平设置。下集箱9设置于上集箱10和汽包1的下方，每个下集箱9均通过一根下降管4与汽包1相连接，汽包1中的水流通过下降管4分别进入两个下集箱9内部。两个上集箱10的一端与汽包1内部相连通。每个上集箱10的上方均对应设置有一根导汽管11，导汽管11通过多根连接管与上集箱10内部相连通，导汽管11的一端与汽包1内部相连通。

一组上集箱10与下集箱9之间设置有膜式壁炉膛，另一组上集箱10与下集箱9之间设置有对流受热面3，膜式壁炉膛与对流受热面3相并排设置。

所述膜式壁炉膛的包括并排设置的三排管束，包括一排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置，三排管束的上下两端分别与相对应的上集箱10以及下集箱9内部相连通。

两侧的外部管束内部，每相邻的两根管束之间均通过钢带相固定连接，通过外部管束与钢带之间的相互连接，从而两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道。中间的内部管束内部，相邻的两个管束之间没有钢带相连接，这样内部管束两侧的环形通道内部相连通。

在环形通道的前后两侧开口处均设置有水冷炉排13，水冷炉排13将环形通道的前后两侧开口所封闭，从而在膜式壁炉膛内部形成一个密闭空间。所述水冷炉排13包括四根并排设置的竖直的水冷管，每相邻两根水冷管之间通过钢带相固定连接。所述水冷管的内部流通有冷却水。前侧的水冷炉排13上设置有混合气入口，混合气通过所述混合气入口进入环形通道内部。

所述燃烧机7的出口与水冷炉排13上的混合气入口相连通。

所述对流受热面3包括并排设置的四排管束，包括两排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置，三排管束的上下两端分别与相对应的上集箱10以及下集箱9内部相连通。

两侧的外部管束内部，每相邻的两根管束之间均通过钢带相固定连接，通过外部管束与钢带之间的相互连接，从而两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道。中间的内部管束内部，相邻的两个管束之间没有钢带相连接，这样内部管束两侧的环形通道内部相连通。

在环形通道的前后两端开口处，分别设置有一排外部管束，相邻的两根管束之间通过钢带相固定连接，通过两排外部管束从而将环形通道的前后两侧开口所封闭，从而在对流受热面3内部形成一个密闭空间。

膜式壁炉膛与对流受热面3的外侧面后侧之间设置一个连通烟道，通过所述连通烟道将两个密封空间所连通。

所述对流受热面3远离连通烟道的一端设置有烟气出口，所述烟气出口通过管路与节能器5内部的烟气通道相连通。节能器5内部的过水管路设置于烟气通道内，烟气通道内的高温烟气对过水管路内部的水流进行换热升温。节能器5内部的烟气通道远离对流受热面3的一端与冷凝器6内部的烟气通道相连接，冷凝器6内部的烟气通道远离节能器5的一端出口处设置有排出烟道。

本实用新型的工作原理为：

燃烧机7内部的风机将冷空气与经过燃气阀组后的天然气均匀混合形成混合气，混合气通过混合气入口进入膜式壁炉膛内部后点燃形成火焰开始燃烧。由于水冷炉排13内部有冷却水始终流过，可以将燃烧产生的一部分热量带走，从而降低燃烧时的温度。燃烧产生的高温烟气依次经过内部管束，然后从连通烟道进入对流受热面3内部，接着经过对流受热面3内的内部管束，最后从烟气出口排出至节能器5内部。高温烟气再依次经过节能器5以及冷凝器6的换热后，最后从排出烟道排出。

而除氧水通过水泵8泵入至节能器5内部的过水管路中，由于节能器5内部的烟气通道中有高温烟气流过，从而对过水管路中的除氧水进行一次加热。一次加热后的除氧水通过进水管进入汽包1内部，蒸汽直接从蒸汽出口管输出，液体水经过下降管4分别进入两个下集箱9内部，由于下集箱9与上集箱10之间连通的外部管束以及内部管束外侧都有高温烟气经过，即膜式壁炉膛内部及对流受热面3内部的高温烟气对外部管束以及内部管束进行换热，从而将下集箱9中的除氧水进行加热蒸发变为蒸汽，蒸汽通过外部管束以及内部管束进入上集箱10内部，蒸汽与液体水的汽水混合物通过导汽管11以及上集箱10流回至汽包1内，汽包1对进入的汽水混合物进行汽水分离后，蒸汽通过蒸汽管从汽包1中输出，而液体水再次从下降管4流入至下集箱9中。

汽包1、下集箱9、膜式壁炉膛、上集箱10形成一个循环回路，汽包1、下集箱9、对流受热面3、上集箱10形成另一个循环回路。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：包括汽包（1）以及两组集箱，每组集箱分别包括一个上集箱（10）以及一个下集箱（9），一组上集箱（10）与下集箱（9）之间设置有膜式壁炉膛，另一组上集箱（10）与下集箱（9）之间设置有对流受热面（3），膜式壁炉膛与对流受热面（3）均包括两排外部管束以及中间排列的内部管束，外部管束之间通过钢带相连接，从而在膜式壁炉膛以及对流受热面（3）内部密封空间，膜式壁炉膛与对流受热面（3）之间通过连通烟道相连接；外部管束与内部管束的上下两端分别与上集箱（10）以及下集箱（9）内部相连通；下集箱（9）通过下降管（4）与汽包（1）相连通，上集箱（10）与汽包（1）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：还包括水泵（8）和节能器（5），所述汽包（1）上设置有进水管以及蒸汽出口管，所述水泵（8）的出口通过管路与节能器（5）内部的过水管路相连通，节能器（5）内部的过水管路远离水泵（8）的一端通过管路与汽包（1）上的进水管相连接。

3.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：每个上集箱（10）的上方均对应设置有一根导汽管（11），导汽管（11）通过多根连接管与上集箱（10）内部相连通，导汽管（11）的一端与汽包（1）内部相连通。

4.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：膜式壁炉膛与对流受热面（3）相并排设置，连通烟道设置于膜式壁炉膛与对流受热面（3）的同一端。

5.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：所述膜式壁炉膛的包括并排设置的三排管束，包括一排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置；两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道；在环形通道的前后两侧开口处均设置有水冷炉排（13），水冷炉排（13）将环形通道的前后两侧开口所封闭，水冷炉排（13）包括四根并排设置的竖直的水冷管，每相邻两根水冷管之间通过钢带相固定连接；所述水冷管的内部流通有冷却水；前侧的水冷炉排（13）上设置有混合气入口，混合气通过所述混合气入口进入环形通道内部。

6.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：所述对流受热面（3）包括并排设置的四排管束，包括两排中间的内部管束以及两排两侧的外部管束，每排管束内部均沿着集箱的延伸方向所延伸排列设置，两侧的外部管束形成一个前后贯通的环形通道；在环形通道的前后两端开口处，分别设置有一排外部管束，相邻的两根管束之间通过钢带相固定连接，通过两排外部管束从而将环形通道的前后两侧开口所封闭，从而在对流受热面（3）内部形成一个密闭空间。

7.根据权利要求2所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：所述对流受热面（3）远离连通烟道的一端设置有烟气出口，所述烟气出口通过管路与节能器（5）内部的烟气通道相连通；节能器（5）内部的过水管路设置于烟气通道内。

8.根据权利要求7所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：还包括冷凝器（6），节能器（5）内部的烟气通道远离对流受热面（3）的一端与冷凝器（6）内部的烟气通道相连接，冷凝器（6）内部的烟气通道远离节能器（5）的一端出口处设置有排出烟道。

9.根据权利要求5所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：还包括燃烧机（7），所述燃烧机（7）的出口与水冷炉排（13）上的混合气入口相连通。

10.根据权利要求1所述的一种低氮排放水管蒸汽锅炉，其特征在于：排列的内部管束内部任意相邻两根管束之间均没有钢带相连接。

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