专利名称：锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的环形螺纹烟道的制作方法
技术领域：
本发明涉及锅炉领域。
背景技术：
工业锅炉是我国重要的热能动力设备，它使用广泛、需求量大。至2003年，全国在用工业锅炉保有量为52.74万台、125.40万MW，接近电站锅炉装机容量的2倍。目前，工业用锅壳式烟管锅炉主要采用螺纹烟管强化烟管传热。然而工业锅炉热效率仍不高，平均运行效率仅为60％～65％，比国外同类产品低10～20个百分点，致使能源的浪费现象严重，而且体积大、成本高；同时，工业锅炉的烟尘排放是造成我国大气污染的主要污染源之一。
发明内容
本发明为了解决现有工业用锅壳式烟管锅炉传热效率低、体积大、成本高和耗能大，而且对环境污染严重的问题，提供了一种工业锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的环形螺纹烟道，解决上述问题的具体技术方案如下本发明包含锅筒和螺纹烟管，它还包含有在螺纹烟管轴心处轴向设置的螺纹水管，螺纹烟管的内管和螺纹水管的外管共用一个管壁，螺纹烟管设在锅筒内，螺纹水管右端的进水口与右集箱相连通，螺纹水管左端的出水口与左集箱相连通。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、烟气通道采用螺纹烟管和螺纹水管结构，加强了烟气在环形通道中流动边界层的扰动和混合，使得烟气的传热性能增强，提高了锅炉的传热效率；2、螺纹水管设在烟管内增加了烟道中的传热面积，使得排出烟气温度降低，锅炉热效率增加；3、烟管中的水管减小了烟道流动截面积、加大了烟气流速，使得烟气传热性能增强，锅炉的热效率增加；4、由于烟管中烟气是旋流流动，使得烟气的传热性能增强，烟管和锅筒的尺寸缩小，使得锅炉本体结构紧凑、占地小、节省原材料；5、耗能降低和减少了对环境的污染。
图1是本发明螺纹烟管5和螺纹水管4的结构示意图，图2是图1的左视图，图3是单锅筒、纵置式、链条炉排式工业锅炉的结构示意图，图4是图3的侧视局部剖视图，图5是采用单独Φ89螺纹烟管在进口烟气温度为800℃、烟气流速20m/s时烟管中横截面气体流速矢量分布示意图，图6是采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管的环形烟管时烟管中横截面气体流速矢量分布示意图。图7是进口烟气温度为800℃、烟气流速20m/s条件下仅用螺纹烟管5时和采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管的环形烟管时烟气温度的变化曲线图。图7中K(T)为温度座标、L/d为管长、--○-为仅用螺纹烟管5时烟气温度的变化曲线、--■-为采用Φ89螺纹烟管与Φ38螺纹水管时烟气温度的变化曲线。
图中1是煤斗、2是烟气室、3是左集箱、6是锅筒、7是人孔、8是出汽口、9是压力表座、10是安全阀、11是右集箱、12是烟气出口、13是回水管、17是上炉膛、18是炉拱、19是下炉膛，21是出渣口、22是风室、23是炉排。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式由锅筒6、螺纹烟管5和在螺纹烟管5的轴心处轴向设置的螺纹水管4组成，螺纹烟管5的内管和螺纹水管4的外管共用一个管壁，螺纹烟管5设在锅筒6内，螺纹水管4右端的进水口与右集箱11相连通，螺纹水管4左端的出水口与左集箱3相连通。
螺纹烟管5采用管外径为Φ89或Φ108mm的螺纹管、螺纹水管4采用管外径为Φ32或Φ38mm螺纹管。
烟气在螺纹烟管的内螺纹的作用下形成旋流烟气通道，使烟气旋流流明显提高，从而强化了管壁的横向冲刷，使管壁传热系数提高。
具体实施方式
二本实施方式的螺纹烟管5焊接在锅筒6两端的管板上。
锅炉工作过程如下散煤放在煤斗1中，散落在炉排上，随着炉排的转动进入下炉膛19内。炉排上的煤受来自炉膛烟气的热量和炉拱辐射的热量，与风室22进入的空气进行燃烧，煤燃烧的烟气从下炉膛19流入上炉膛17，并向炉膛内布置的水冷壁15和暴露在上炉膛中的部分锅筒传递热量后进入烟气室2，烟气在螺纹烟管5和螺纹水管4壁之间形成的环形烟气通道内旋流，使烟气旋流明显提高，从而强化了管壁的横向冲刷，螺纹烟管5和螺纹水管4吸收烟气热量，使烟气温度降低后经烟气出口12进入尾部烟道。煤燃烧后的灰渣通过出渣口21排出锅炉。
权利要求
1.锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的环形螺纹烟道，它包含锅筒(6)和螺纹烟管(5)，其特征在于它还包含有在螺纹烟管(5)的轴心处轴向设置的螺纹水管(4)，螺纹烟管(5)的内管和螺纹水管(4)的外管共用一个管壁，螺纹烟管(5)设在锅筒(6)内，螺纹水管(4)右端的进水口与右集箱(11)相连通，螺纹水管(4)左端的出水口与左集箱(3)相连通。
2.根据权利要求1所述的锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的环形螺纹烟道，其特征在于螺纹烟管(5)焊接在锅筒(6)两端的管板上。
全文摘要
锅壳式烟管锅炉烟管内置水管的环形螺纹烟道，它涉及锅炉领域。它解决了现有锅炉烟管传热效率低、体积大、成本高和耗能大，对环境污染严重的问题。本发明在螺纹烟管(5)的轴心处轴向设置的螺纹水管(4)组成，螺纹烟管(5)的内管和螺纹水管(4)的外管共用一个管壁，螺纹烟管(5)设在锅筒(6)内，螺纹水管(4)右端的进水口与右集箱(11)相连通，螺纹水管(4)左端的出水口与左集箱(3)相连通。本发明加强了烟气旋流边界层的扰动和混合，使烟气的传热性能增强；水管设在烟管(5)内增加了烟道中的传热面积，使排出烟的温度降低；烟管(5)中的水管(4)减小了烟道流动截面积、加大了烟气流速，使得烟气传热性能增强、热效率高。
文档编号F28D7/10GK1963297SQ20061015104
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月20日 优先权日2006年11月20日
发明者赵云华, 何玉荣, 陆慧林, 王淑彦, 刘文铁 申请人:哈尔滨工业大学