专利名称：2吨1.0MPa立式水管双层炉排锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械工程中的加热装置，具体地说涉及一种生活用蒸汽锅炉。
目前，国内尚无2吨1.0Mpa的立式水管双层炉排锅炉，只有卧式2吨/时锅炉，一般结构均为机械锅炉，这种锅炉机械化程度比较高，燃烧效果好，消烟除尘能够达到国家一类地区环保要求，但也存在一些缺点如结构复杂，成本价格高，每台锅炉售价达20万元左右；同时，这种锅炉存在对供电的依赖性，如遇停电则无法使用，所以在电力比较紧张的地区，得不到正常使用；此外，这种卧式锅炉占地面积大，制作钢材耐火材料多，安装费用高。
本实用新型之目的旨在提供一种燃烧效果好、热效率高、结构简单、成本价格低、不受电力限制、有利于缺电少电地区正常使用、占地面积小、适应性广的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉。
本实用新型的技术解决方案是这种2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉包括有锅炉本体和烟道，锅炉本体则包括锅壳、炉胆和底座，烟道具有后烟室、除尘器、引风机、烟囱，在炉胆中部安装连接有水管炉排，炉胆和锅壳的下端连接固定下脚圈，底座内安装有下层炉排，锅壳和炉胆一侧安装有炉门，另一侧安装有喉口圈，锅壳上部的圆周面安装固定有双弯水管，双弯水管与锅壳内连通，锅壳外还连接固定有烟箱和烟气通道，烟气通道两端分别连接连通喉口圈和烟箱，烟箱、后烟室、除尘器、引风机、烟囱依次连接连通。
本实用新型和现有技术相比，填补了2吨/时立式水管锅炉的空白，特别是解决了缺电少电地区无法正常使用的难题，采用双层炉排和新炉胆结构设计，使煤料燃烧充分，适应多种煤种，还可烧粘结性强的煤，极大地提高了锅炉的热效率，经热工测试，热效率达72％左右，该锅炉水循环好，不易结垢，清洗维修方便，燃烧效果好，消烟除尘达到国家一类地区排放标准。此外，这种锅炉与现有的2吨卧式锅炉相比，占地面积仅为其50％，结构合理、简单，可节约钢材28％、耐火材料80％，极大地降低了成本和售价。本实用新型构思新颖、设计合理、工作可靠、性能优良，为我国人民生活提供一种新型的2吨/时规格的生活锅炉。
图1为本实用新型整体结构示图。
图2为锅炉本体结构纵向剖示图。
图3为锅炉本体结构俯视图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明参见
图1，本实用新型包括有锅炉本体(1)和烟道，烟道又包括有后烟室(3)、除尘器(4)、引风机(5)、烟囱(6)，并且依次连接连通，但是引风机(5)与烟囱(6)的斜接管(7)与水平面顺时针方向成135°的夹角。在锅炉本体(1)上还连接固定有烟箱(2)和烟气通道(8)。
参见图2，锅炉本体(1)包括锅壳(9)、炉胆(10)和底座(11)，在炉胆(10)中部安装连接有倾斜的水管炉排(17)，炉胆(10)和锅壳(9)下端连接固定下脚圈(14)，底座(11)安装固定在下脚圈(14)下端，下脚圈(14)为U型，U型下脚圈(14)两壁上端分别焊接固定在锅壳(9)和炉胆(10)的下端，U型下脚圈(14)厚度20mm，内径∮1500mm，内外壁间距118mm，热压内半径R37mm，采用20g钢板制作，底座(11)内安装有下层炉排(16)，锅壳(9)和炉胆(10)的一侧安装有炉门(12、13)，炉门(12)为上炉门，炉门(13)为中炉门，上炉门(12)其位置在水管炉排(17)的上方，中炉门(13)则在水管炉排(17)的下方，在锅壳(9)和炉胆(10)的另一侧，与炉门(12、13)径向成90°处安装固定有喉口圈(18)，锅壳(9)上部的圆周面安装固定有双弯水管(15)，双弯水管(15)与锅壳(9)内连通，在双弯水管(15)外罩有烟箱(2)，烟箱(2)两侧分别连通后烟室(3)和烟气通道(8)，烟气通道(8)还与喉口圈(18)连接连通。
本实用新型的水管炉排(17)和下层炉排(16)构成内燃式燃烧室，水管炉排(17)、下层炉排(16)构成双层炉排。炉胆(10)与水管炉排(17)组成辐射受热面，其炉胆(10)壁厚18mm，炉胆(10)外径∮1536mm，高175mm，采用20g钢板制作，锅壳(9)壁厚14mm，外径1728mm，也是采用20g钢板制作，水管炉排(17)每根水管外径及壁厚为∮63.5×5mm，管间间距为26.5mm，共13根，与炉胆成径向焊接，克服了钢性联接易烧弯的缺点。在与水管炉排上端相对应的锅壳(9)上开有清洗孔(19)，以便于清洗水管炉排，在锅壳(9)与炉胆(10)的一圈位置安装有拉撑圆钢(20)，共18根，拉撑圆钢(20)两端分别与锅壳(9)和炉胆(10)固定连接，拉撑圆钢(20)直径∮25mm。下层炉排(16)由铸铁制作，双弯水管(15)采用材质为20锅炉钢管制作，每组5根，错列布置，共236根，每根水管(15)外径及壁厚为∮51×3，这样，我们在锅炉本体的设计中，解决了两个很重要的矛盾和问题一是因锅壳直径增减耗用钢材量与受热面布置多少的矛盾；二是受直径限制而制约炉膛燃烧状况的矛盾。根据强度计算，锅壳、炉胆的直径越大，在同样的设计压力下，所需壁厚就越大，因此，我们要求直径尽量小些，但这样就会影响受热面的布置，在双弯水管的设计中，如果采用∮57×3.5的钢管，则锅炉受热面达不到2吨蒸发量的要求，因此我们改用∮51×3的钢管，因而大大增加了烟气与水接触面，增加了受热面积。∮51×3的双弯水管弯成5种形状，错列布置，占据有效空间，以提高对流放热系数，从而将炉胆的内径控制在1500mm，锅壳外径控制在1728mm，从而节约了大量钢材、耐火材料，降低了产品成本，取得了较好的经济效益和社会效益。
工作原理锅炉运行时，煤由上炉门间歇地添加到水管炉排上，供燃烧的空气由上炉门进入，新加入的煤受到下面已燃煤层的预热、干燥，进而着火燃烧，火焰和高温烟气向下流动，形成逆向燃烧。一些燃着的煤粒和尚未燃尽的焦炭颗粒，借自重和捅拨作用落到下层炉排上继续燃烧，烟气在上下炉排间汇集，并由喉口圈进入烟箱，烟气在烟箱中分成两股，各绕180°冲刷对流的双弯水管管束，由于烟气冲刷速度较慢(4～7m/s)，大量的烟尘便沉积在烟箱中，形成初次除尘，烟气绕180°后进入后烟室，再进入除尘器，形成二次除尘，除尘后的烟气经弯头接入引风机，最后由烟囱排出。
权利要求1.一种2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于包括锅炉本体(1)和烟道，锅炉本体(1)包括锅壳(9)、炉胆(10)和底座(11)，烟道具有后烟室(3)、除尘器(4)、引风机(5)、烟囱(6)，在炉胆(10)中部安装连接有水管炉排(17)，炉胆(10)和锅壳(9)的下端连接固定下脚圈(14)，底座(11)安装固定在下脚圈(14)下端，底座(11)内安装有下层炉排(16)，锅壳(9)上部的圆周面安装固定有双弯水管(15)，双弯水管(15)与锅壳(9)内连通，锅壳(9)外还连接固定有烟箱(2)和烟气通道(8)，烟气通道(8)两端分别连接连通喉口圈(18)和烟箱(2)，烟箱(2)、后烟室(3)、除尘器(4)、引风机(5)、烟囱(6)依次连接连通。
2.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于炉胆(10)壁厚18mm，炉胆(10)外径为∮1536mm，高175mm，采用20g钢板制作。
3.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于锅壳(9)壁厚14mm，外径1728mm，采用20g钢板制作。
4.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于水管炉排(7)每根水管外径及壁厚为∮63.5×5mm，管间间距为26，5mm，共13根，与炉胆成径向焊接。
5.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于双弯水管(15)采用材质为20锅炉钢管制作，共236根，分为若干组，每组5根，错列布置，每根水管(15)外径及壁厚为∮51×3。
6.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于引风机(5)与烟囱(6)的斜接管(7)与水平面顺时针方向成135°的夹角。
7.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于下脚圈(14)为U型，U型下脚圈(14)两壁上端分别焊接固定在锅壳(9)和炉胆(10)的下端，下脚圈厚度20mm，内径∮1500mm，内外壁间距118mm，热压内半径R37mm，采用20g钢板制作。
8.根据权利要求1所述的2吨1.0Mpa立式水管双层炉排锅炉，其特征在于在锅壳(9)与炉胆(10)的一圈位置安装有拉撑圆钢(20)，共18根，拉撑圆钢(20)两端分别与锅壳(9)和炉胆(10)固定连接，拉撑圆钢直径∮25mm。
专利摘要一种2吨1.0MPa立式水管双层炉排锅炉,包括有锅炉本体和烟道,锅炉本体的炉胆中部安装连接有水管炉排,炉胆下部安装U型下脚圈和下层炉排,锅壳上安装有烟箱、烟气通道、炉门、喉口圈以及双弯水管。本实用新型填补了2吨/时立式水管锅炉的空白,结构简单合理、成本低、燃烧充分、热效率高,性能优良。
文档编号F22B21/00GK2282643SQ96224748
公开日1998年5月27日 申请日期1996年10月14日 优先权日1996年10月14日
发明者曾石祥, 邱荣峰, 莫寿泉 申请人:湖南省新沙锅炉厂