CN217816690U - 一种燃气锅炉的对流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气锅炉的对流系统，对流系统的上方设有上汽包，对流系统布置于燃气锅炉的炉膛系统和省煤器系统之间，炉膛系统、对流系统和省煤器系统分别内设有水流路径、烟流路径和汽流路径，由第一上纵集箱、第一下纵集箱、第一前集箱、第一后集箱、第一侧墙膜式壁以及第一前后墙膜式壁的管壁内侧所构成的第一循环水路。本实用新型，材料环保，燃烧均匀，热效率高，可使火焰在炉膛内充满度最佳，停留足够长燃烧时间以保证燃料燃尽，并获得超低NOx排放数值的最佳燃烧状态。

Description

一种燃气锅炉的对流系统

技术领域

本实用新型涉及燃气蒸汽锅炉，具体涉及一种燃气锅炉的对流系统。

背景技术

目前市场上，近十年来国内各大型城市倡导蓝天工程，大范围使用中大型燃气蒸汽锅炉作为生产用汽、电厂启动初期的热源需求，尤其是近几年国家不断加大的低氮环保治理力度，燃气锅炉普遍被要求降低NOx至30mg/Nm³以下，而早期设计的整装型燃气锅炉因突出整体运输、结构紧凑、占地少的特点，偏小的炉膛尺寸已经不能适应低氮燃烧的要求，而散装型锅炉又无法满足用户现场安装工期紧等困难，因此，要替代原有炉型产品，就需创新开发一种炉膛尺寸大、炉体整装尺寸适合公路运输、耗钢量少、效率高、性能稳定可靠的节能环保新产品。

传统整装型燃气锅炉一般分为两大炉体部分，一个锅炉本体，二是省煤器。炉膛尺寸偏小，无法保证尾部烟气NOx降至30mg/Nm³以下，而散装锅炉，现场安装周期长，设备质量无法完全保证，设备一次投入成本高。

综上所述，目前市场需要一种更为高效、环保的燃气蒸汽锅炉对流系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术缺少大炉膛且低氮高效、环保节能的中大型组装式燃气蒸汽锅炉对流系统的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种燃气锅炉的对流系统，所述对流系统的上方设有上汽包，所述对流系统布置于所述燃气锅炉的炉膛系统和省煤器系统之间，所述炉膛系统、对流系统和省煤器系统分别内设有水流路径、烟流路径和汽流路径，由第一上纵集箱、第一下纵集箱、第一前集箱、第一后集箱、第一侧墙膜式壁以及第一前后墙膜式壁的管壁内侧所构成的第一循环水路；由所述第一上纵集箱、第一下纵集箱、第一侧墙膜式壁和第一前后墙膜式壁相互合围形成所述炉膛系统的密闭烟气空间；

所述对流系统的内部包括：沿所述对流系统的前后方向通长布置的第二上集箱和第二下集箱、分别设置于所述对流系统的左右两侧的第二侧墙膜式壁、沿所述对流系统的前后方向通长布置的对流管束、分别设置于所述对流系统的前后两侧的第二前后墙膜式壁；

所述对流系统的进烟口设置于所述对流管束的后侧以及所述第二侧墙膜式壁的左侧之间，所述对流系统的进烟口与所述炉膛系统的出口烟道相连，所述对流系统的出烟口设置于所述第二侧墙膜式壁的右侧前端并连接有转弯烟道。

在上述方案中，所述炉膛系统通过导气管与所述上汽包相连形成汽路相通，所述炉膛系统通过第一连通管与所述对流系统中的第二连通管相连形成水路相通，所述第一连通管与第二下纵集箱连接，所述第二连通管与第二下集箱连接。

在上述方案中，所述第二侧墙膜式壁分别与所述第二上集箱和第二下集箱相连，所述第二前后墙膜式壁分别与所述第二上集箱和第二下集箱相连，所述对流管束连接于第二上集箱和第二下集箱之间。

在上述方案中，所述对流系统的进烟口处设置有过热器组件，所述上汽包与过热器组件相连，所述过热器组件连接于外管网。

在上述方案中，沿所述对流系统的前后方向通长设置有第三连通管，所述上汽包通过所述第三连通管与所述第二上集箱连接。

在上述方案中，所述第二上集箱、第二下集箱、第二侧墙膜式壁、第二前后墙膜式壁相互合围形成所述对流系统的对流区域的密闭烟气空间，所述上汽包、第二上集箱、第二下集箱、第二侧墙膜式壁、第二前后墙膜式壁、第三连通管的管壁内侧构成第二循环水路。

在上述方案中，所述对流管束竖直设置。

在上述方案中，所述对流管束设置于所述对流系统的中间区域。

在上述方案中，所述对流系统的外形为长方体，其外部由型钢钢架和外护板组成。

在上述方案中，所述省煤器系统的外侧以及烟气流通侧设有烟气侧护板，所述烟气侧护板形成所述省煤器系统的进口烟道和出口烟道。

本实用新型，材料环保，燃烧均匀，热效率高，可使火焰在炉膛内充满度最佳，停留足够长燃烧时间以保证燃料燃尽，并获得超低NOx排放数值的最佳燃烧状态。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构主视示意图；

图2为本实用新型的外形结构的左视示意图；

图3为本实用新型的外形结构的俯视示意图；

图4为本实用新型的对流系统的内部结构的俯视示意图；

图5为本实用新型的炉膛系统的内部结构的侧视示意图；

图6为本实用新型的对流系统的内部结构的侧视示意图；

图7为本实用新型的省煤器系统的内部结构的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。

本实用新型公开了一种燃气锅炉的对流系统，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本实用新型，并且相关人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本实用新型技术。

在实用新型中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1至图7所示，本实用新型提供的燃气锅炉的对流系统，其中，燃气锅炉的炉膛系统1的内部包括：沿炉膛前后方向通长布置的第一上纵集箱1-1和第一下纵集箱1-2、分别设置于炉膛系统1的左右两侧的第一侧墙膜式壁1-5、分别设置于炉膛系统1的前后侧的第一前集箱1-3和第一后集箱1-4、以及分别设置于炉膛系统1的前后两侧的第一前后墙膜式壁1-6，其中，第一上纵集箱1-1、第一下纵集箱1-2、第一侧墙膜式壁1-5和第一前后墙膜式壁1-6相互合围形成炉膛系统1的密闭烟气空间，第一上纵集箱1-1、第一下纵集箱1-2、第一前集箱1-3、第一后集箱1-4、第一侧墙膜式壁1-5以及第一前后墙膜式壁1-6的管壁内侧构成第一循环水路，炉膛系统1的外形为长方体，其外部包括型钢钢架和第一外护板1-8；

第一侧墙膜式壁1-5分别与第一上纵集箱1-1和第一下纵集箱1-2相连，第一前集箱1-3分别与第一上纵集箱1-1和第一下纵集箱1-2相连，第一后集箱1-4分别与第一上纵集箱1-1和第一下纵集箱1-2相连，第一前后墙膜式壁1-6连接于第一前集箱1-3和第一后集箱1-4之间；

炉膛系统1的出口烟道设置于右侧的第一侧墙膜式壁1-5的尾部，炉膛系统1通过导气管6与上汽包2-1相连形成汽路相通，炉膛系统1通过第一连通管1-7与对流系统2中的第二连通管2-7相连形成水路相通，第一连通管1-7与第一下纵集箱1-2连接，第二连通管2-7与第二下集箱2-3连接。

炉膛系统1的左侧外墙上设有看火孔，炉膛系统1中左侧外墙顶部设有防爆门1-9，以及测温、测压测点装置，便于安装对锅炉运行时炉膛实际运行参数的测控仪表，炉膛系统1以及对流系统2均采用整屏膜式壁，炉膛截面为六边形类圆形。

本实用新型的对流系统2的内部包括：沿对流系统2的前后方向通长布置的第二上集箱2-2和第二下集箱2-3、分别设置于对流系统2的左右两侧的第二侧墙膜式壁2-4、沿对流系统2的前后方向通长布置的对流管束2-5、分别设置于对流系统2的前后两侧的第二前后墙膜式壁2-8，对流系统2的进烟口设置于对流管束2-5的后侧，对流系统2的进烟口设置于第二侧墙膜式壁2-4的左侧，第二上集箱2-2、第二下集箱2-3、第二侧墙膜式壁2-4、第二前后墙膜式壁2-8相互合围形成对流系统2的对流区域的密闭烟气空间，对流系统2的外形为长方体，其外部包括型钢钢架、第二外护板2-10；

对流系统2的进烟口处设置有过热器组件2-6，上汽包2-1与过热器组件2-6相连，将产生的饱和蒸汽换热成过热蒸汽，过热器组件2-6连接于外管网；

沿对流系统2的前后方向通长设置有第三连通管2-9，上汽包2-1通过第三连通管2-9与第二上集箱2-2连接；

第二侧墙膜式壁2-4分别与第二上集箱2-2和第二下集箱2-3相连，第二前后墙膜式壁2-8分别与第二上集箱2-2和第二下集箱2-3相连，对流管束2-5连接于第二上集箱2-2和第二下集箱2-3之间，上汽包2-1、第二上集箱2-2、第二下集箱2-3、第二侧墙膜式壁2-4、第二前后墙膜式壁2-8、第三连通管2-9的管壁内侧构成第二循环水路；

对流系统2的进烟口设置于第二侧墙膜式壁2-4的左侧，对流系统2的进烟口与炉膛系统1的出口烟道相连，对流系统2的出烟口设置于第二侧墙膜式壁2-4的右侧前端并连接有转弯烟道8；对流管束2-5竖直设置，对流管束2-5均布于对流区域的密闭烟气空间的中部区域。

省煤器系统3包括：分别设置于省煤器系统3的上下两端的出水集箱3-1和进水集箱3-2，沿省煤器系统3的前后方向通长布置的高频翅片换热管3-3，高频翅片换热管3-3布置于出水集箱3-1和进水集箱3-2之间；

省煤器系统3外接有系统给水管10，省煤器系统3和上汽包2-1之间连接有本体给水管5，对流系统2通过本体给水管5与省煤器系统3相连形成水路相通；

省煤器系统3的外侧以及烟气流通侧设有烟气侧护板3-4，并形成省煤器系统3的进口烟道和出口烟道，对流系统2的转弯烟道8和省煤器系统3的烟气侧护板3-4之间的烟道构成整个锅炉的烟气流程，水循环与烟气逆流换热，换热效果好，省煤器串联布置有两组。

本实用新型，各个系统之间相互独立，汽水系统通过管道相互连接，烟气系统则利用连通烟道进行连接。锅炉现场安装组装时焊接工作量少，安装方便。

优选的，对流系统内烟气行程为单行程，烟风阻力小，降低鼓风机功率，进出水集箱之间的高频翅片管与烟气流程逆流换热，增强换热效果，减少设备整体占地面积。

优选的，燃烧器位于系统前端，天然气与空气混合后燃烧的火焰在此空间内进行燃烧，炉膛截面为六边形类圆形，其充分利用类圆形炉膛设计的每一寸空间，火焰在炉膛内获得最佳充满度状态，使超低NOx燃烧器能够更好的发挥超低NOx燃烧性能。高温烟气通过右侧墙膜式壁尾部的出口烟道流通至对流系统。

优选的，左右侧膜式壁为整屏结构无中间隔墙，提高了锅炉的换热效果，降低了砌筑材料的使用。高温烟气通过进口烟道进入对流系统，从后向前冲刷至出烟口后进入转弯烟道。

整体水流程为：系统给水管10→省煤器系统3→本体给水管5→上汽包2-1→第三连通管2-9→对流系统2→第二连通管2-7→第一连通管1-7→炉膛系统1，产生饱和蒸汽后通过导汽管6→上汽包2-1→过热器组件2-6进入过热蒸汽管受热产生过热蒸汽送入外管网。

整体烟气流程为：天然气通过炉膛系统1中的前置的燃烧器4进入炉膛系统1的中间区域，与空气混合燃烧产生高温烟气→炉膛系统1的出口烟道→对流系统2的进烟口→过热器组件2-6→对流管束2-5，换热后通过对流系统2的出烟口→转弯烟道8→省煤器系统3→省煤器系统3的烟道出口。

省煤器采用耐酸腐蚀钢管以适应燃气锅炉尾部受热面PH＝6左右冷凝水的弱碳酸性腐蚀，将大大延长省煤器整体使用寿命。同时，省煤器箱体及烟道等与烟气冷凝水直接接触的非受压部件也采用耐酸腐蚀钢板制作，以提高省煤器整体使用寿命。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、根据市场上烟气氮氧化物＜30mg/Nm³环保排放标准设计，1台超低NOx燃烧器安装于炉膛系统前端，在满足火焰长度和直径的条件下，越大的炉膛，火焰温度越低，而NOx产生量与火焰温度成正比，且超过1100℃时会急剧升高，但增大炉膛势必对锅炉外形尺寸、整体运输性产生影响，本实用新型的炉膛容积热负荷控制在600-670kw/m³之间。

2、现场组装，大大降低了单体设备的吊装重量，满足设备运输界限的要求，现场安装简便。

3、采用全膜式水冷壁技术，所有外墙管全部实现膜式壁化，炉体热稳定性、保温密封性大大提高；同时，无耐火炉墙的设计，不仅炉体重量大大降低，而且，不使用高污染高耗能生产出的耐火材料，间接提高产品节能环保水平。

4、两组省煤器，将对流管束400-500℃的高温烟气降低至60℃左右，锅炉给水被加热升高40℃左右，热效率达到97％，可有效防止省煤器管子及翅片的腐蚀。

本实用新型，材料环保，燃烧均匀，热效率高，可使火焰在炉膛内充满度最佳，停留足够长燃烧时间以保证燃料燃尽，并获得超低NOx排放数值的最佳燃烧状态。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述对流系统的上方设有上汽包，所述对流系统布置于所述燃气锅炉的炉膛系统和省煤器系统之间，所述炉膛系统、对流系统和省煤器系统分别内设有水流路径、烟流路径和汽流路径，由所述第一上纵集箱、第一下纵集箱、第一前集箱、第一后集箱、第一侧墙膜式壁以及第一前后墙膜式壁的管壁内侧所构成的第一循环水路；由所述第一上纵集箱、第一下纵集箱、第一侧墙膜式壁和第一前后墙膜式壁相互合围形成所述炉膛系统的密闭烟气空间；

所述对流系统的内部包括：沿所述对流系统的前后方向通长布置的第二上集箱和第二下集箱、分别设置于所述对流系统的左右两侧的第二侧墙膜式壁、沿所述对流系统的前后方向通长布置的对流管束、分别设置于所述对流系统的前后两侧的第二前后墙膜式壁；

所述对流系统的进烟口设置于所述对流管束的后侧以及所述第二侧墙膜式壁的左侧之间，所述对流系统的进烟口与所述炉膛系统的出口烟道相连，所述对流系统的出烟口设置于所述第二侧墙膜式壁的右侧前端并连接有转弯烟道。

2.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述炉膛系统通过导气管与所述上汽包相连形成汽路相通，所述炉膛系统通过第一连通管与所述对流系统中的第二连通管相连形成水路相通，所述第一连通管与第二下纵集箱连接，所述第二连通管与第二下集箱连接。

3.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述第二侧墙膜式壁分别与所述第二上集箱和第二下集箱相连，所述第二前后墙膜式壁分别与所述第二上集箱和第二下集箱相连，所述对流管束连接于第二上集箱和第二下集箱之间。

4.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述对流系统的进烟口处设置有过热器组件，所述上汽包与过热器组件相连，所述过热器组件连接于外管网。

5.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，沿所述对流系统的前后方向通长设置有第三连通管，所述上汽包通过所述第三连通管与所述第二上集箱连接。

6.如权利要求5所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述第二上集箱、第二下集箱、第二侧墙膜式壁、第二前后墙膜式壁相互合围形成所述对流系统的对流区域的密闭烟气空间，所述上汽包、第二上集箱、第二下集箱、第二侧墙膜式壁、第二前后墙膜式壁、第三连通管的管壁内侧构成第二循环水路。

7.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述对流管束竖直设置。

8.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述对流管束设置于所述对流系统的中间区域。

9.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述对流系统的外形为长方体，其外部由型钢钢架和外护板组成。

10.如权利要求1所述的燃气锅炉的对流系统，其特征在于，所述省煤器系统的外侧以及烟气流通侧设有烟气侧护板，所述烟气侧护板形成所述省煤器系统的进口烟道和出口烟道。

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