专利名称：一种具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的锅炉，尤其是锅壳式水火管热水锅炉，属锅炉技术领域。
本实用新型所称问题是以如下技术方案解决的一种具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，构成中有炉膛、锅壳、换热管、集水箱和燃烧装置，锅壳内设有烟管，其改进为，所述锅壳12立式安置在炉膛外，所述炉膛上方增设锅筒8，立式锅壳12的上、下方设有进、出水口13、14，烟管10竖直排布在立式锅壳中，所述换热管的上端与锅筒8相连通、下端与集水箱相连通，锅筒8上设有热水出口，立式锅壳的数量为1～5个。
上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述炉膛具有前、后拱，所述换热管分为水冷壁管和热交换管束，水冷壁管沿前拱3、后拱18和炉膛两侧排布，形成前拱水冷壁管4、后拱水冷壁管7和两侧水冷壁管5，热交换管束9位于炉膛后方，前、后拱水冷壁管4和7的上端直接与锅筒8相连通、下端通过集水箱2、15与立式锅壳12相连通，两侧水冷壁管5的上端通过集水箱6与锅筒8相连通、下端通过集水箱16与立式锅壳12相连通，热交换管束9的上端直接与锅壳相连通、下端通过集水箱21与锅壳12相连通，后拱18为弯折状，后拱与炉膛顶之间留有烟道28。
为防止锅壳局部过热，上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述立式锅壳12顶部的管板表面上覆盖耐火砼保护层11。
为便于清洗维修，上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述后拱18的弯折处增设有中间集水箱19，中间集水箱的两端设有手孔25和排污阀26。
为确保锅炉在停电时的自然循环，上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述锅筒8与立式锅壳12之间设有连通管路，所述进水口13内设有引射管13-2，其一侧设有侧进水口13-1，引射管为锥形，侧进水口与锅筒8相连通。
为提高烟管换热效率及使用寿命，上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述烟管10为螺纹管，烟管进口处镶嵌耐磨套或涂敷耐磨涂层10-1。
上述具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，所述两侧的水冷壁管5采用螺纹管。
本实用新型具有以下特点1.将锅壳由炉膛上方移至炉膛外并采用立式安装方式后，消除了锅炉顶部的重压，省去了炉膛中锅壳的支撑设置，简化了炉膛结构，锅炉稳定性好、抗震能力强，炉膛空间得到扩大，可相应降低锅炉高度，为该类锅炉向大型化方向发展拓展了空间，并相应降低了锅炉造价；2.锅壳独立于炉膛后，锅壳不再直接受热，不与水冷壁管等相连，可采用平管板加工制作，并可相应缩小锅壳的直径和壁厚，降低钢材消耗，缩小炉膛结构尺寸，进一步降低锅炉造价；3.锅壳和烟管立式竖直安置，锅壳上的进、出水口之间具有较大的高度差，锅壳内热水流动性好，烟管外表面在水流冲刷作用下不易积垢，烟管内表面不易积灰，烟管内出现的冷凝水可及时沿烟管内壁流走，烟管可采用换热面积大的螺纹管，这些均使锅壳的热效率得到较大幅度的提升；4.锅壳独立于炉膛后，水冷壁管的高温热水不再进入锅壳，锅壳内进入的是较低温度的回水，较低温度水与烟气之间的温差大，有利于提高烟管的换热效率并降低锅炉的排烟温度，故可望取消省煤器和空气预热器等辅助部件，进一步简化了锅炉结构、降低了锅炉造价；5.在立式锅壳顶部的管板上覆盖耐火砼保护层后可有效防止管板过热，烟管进口处镶嵌耐磨套或涂敷耐磨涂层后可有效提高烟管的使用寿命，同时，由于锅壳进水口靠近管板和烟管进口，有利于对管板和烟管进口处的冷却，这些均可防止管板和烟管出现过冷沸腾、结垢、裂纹及烧穿等现象，降低锅炉故障率，提高锅炉的整体使用寿命和可靠性；6.在后拱中增设中间集水箱后避免了水冷壁管中出现沉积物，可使水中的泥沙、渣滓、水垢等沉积物沉积在中间集水箱的底部，并通过中间水箱端头的手孔和排污阀排放清洗，防止爆管；7.炉膛上方的锅筒和立式锅壳之间设有连接通路，立式锅壳进水口采用引射结构，可使锅炉在停、断电时转为自然循环换热状态，可防止水冷壁管因循环中断过热而出现过冷沸腾、结垢及爆管；8.两侧水冷壁管为直管，可采用螺纹管，有利于降低管壁温差，减小热应力，防止水冷壁管过冷沸腾。
本实用新型适宜在锅壳式水火管热水锅炉、尤其大容量锅炉上采用。
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图1、2，本实用新型在后拱18的弯折部位增设了中间集水箱19，集水箱19的一端设有手孔25和排污阀26，可防止后拱水冷壁管内出现沉积物，并方便了排污和清洗。
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图1、3，本实用新型在锅筒8和锅壳12之间增设了连通管路，并将进水口13设计成引射结构。图3中，进水口13内的锥形引射管13-2的上端对应侧进水口13-1，侧进水口13-1与锅筒8相连通，当停、断电水泵停止运行时，立式锅壳中大容量的较低温度水与锅筒8、水冷壁管中较高温度水之间的重度差可使系统产生自然循环，从而防止锅筒、水冷壁管等因循环中断而出现过冷沸腾等现象，确保锅炉安全运行。在锅炉正常运行时，锥形孔的变径作用可使回水流速增加，对侧进水口中来自锅筒8的回流水有吸引作用，可实现立式锅壳、锅筒、水冷壁管和热交换管束之间的强制循环。锥形孔的孔径、锥度，侧进水口13-1的孔径等可按流速流量要求计算选取。
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图1、4，本实用新型中的烟管10采用带有内螺纹的螺纹管，此外，炉膛两侧竖直排布的水冷壁管5也采用螺纹管，以增强换热效率。所谓螺纹管实际上是在一个直管上压制出凸凹面来，以加大其表面积。
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图1、4，由于高温烟气流速快且含大量粉尘颗粒，对烟管10的进口管壁会形成较为强烈的冲击摩擦，故烟管10的进口处镶嵌耐磨套或涂敷耐磨涂层10-1，可提高烟管的使用寿命。
所称的过冷沸腾现象是指锅炉整体温度低于沸腾温度而局部温度达到或高于沸腾温度时的现象，如水冷壁管内热水的流速和流量过小，水冷壁管的吸热能力低于其所受到的热辐射强度时，水冷壁管就会出现局部过热的过冷沸腾现象，水冷壁管会因过冷沸腾而汽化、结垢，使管内截面变小，流速流量下降，最终会导致水冷壁管爆裂漏水。
本实用新型适应范围为功率10～120MW；额定出水压力0.7～1.6MPa；锅壳直径φ1600～φ2600MM；锅壳长度5～15M；螺纹烟管直径φ51～φ108MM；管板耐火砼保护层厚度30～60MM。
权利要求1.一种具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，构成中设有炉膛、锅壳、换热管、集水箱和燃烧装置，锅壳内设有烟管，其特征在于，所述锅壳[12]立式安置在炉膛外，所述炉膛上方增设锅筒[8]，立式锅壳[12]的上、下方设有进、出水口[13]、[14]，烟管[10]竖直排布在立式锅壳中，所述换热管的上端与锅筒[8]相连通、下端与集水箱相连通，锅筒[8]上设有热水出口，立式锅壳的数量为1～5个。
2.根据权利要求1所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述炉膛具有前、后拱，所述换热管分为水冷壁管和热交换管束，水冷壁管沿前拱[3]、后拱[18]和炉膛两侧排布，形成前拱水冷壁管[4]、后拱水冷壁管[7]和两侧水冷壁管[5]，热交换管束[9]位于炉膛后方，前、后拱水冷壁管[4]和[7]的上端直接与锅筒[8]相连通、下端通过集水箱[2]、[15]与立式锅壳[12]相连通，两侧水冷壁管[5]的上端通过集水箱[6]与锅筒[8]相连通、下端通过集水箱[16]与立式锅壳[12]相连通，热交换管束[9]的上端直接与锅壳相连通、下端通过集水箱[21]与锅壳[12]相连通，后拱[18]为弯折状，后拱与炉膛顶之间留有烟道[28]。
3.根据权利要求2所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述立式锅壳[12]顶部的管板表面上覆盖耐火砼保护层[11]。
4.根据权利要求3所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述后拱的弯折处增设中间集水箱[19]，中间集水箱的两端设有手孔[25]和排污阀[26]。
5.根据权利要求4所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述锅筒[8]与立式锅壳[12]之间设有连通管路，所述进水口[13]内设有引射管[13-2]，其一侧设有侧进水口[13-1]，引射管为锥形，侧进水口与锅筒[8]相连通。
6.根据权利要求5所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述烟管[10]为螺纹管，烟管进口处镶嵌耐磨套或涂敷耐磨涂层[10-1]。
7.根据权利要求6所述的具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，其特征在于，所述两侧的水冷壁管[5]采用螺纹管。
专利摘要一种具有立式锅壳的大型烟管热水锅炉，属锅炉技术领域，用于解决卧式锅壳承重过大的缺陷。该锅炉设有炉膛、炉膛、锅壳、换热管、集水箱和燃烧装置，改进后的锅壳立式安置在炉膛外，在炉膛上增设锅筒，立式锅壳的上、下方设有进、出水口，烟管竖直排布在立式锅壳中，换热管的上、下端与锅筒和集水箱相连通。本实用新型消除了锅炉顶部的重压，省去了锅壳支撑，简化了炉膛结构，锅炉稳定性好、抗震能力强、耗材低、使用可靠、热效率高、并易于增大容量。适宜在锅壳式水火管热水锅炉、尤其是大容量锅炉上采用。
文档编号F24H1/44GK2600715SQ0321525
公开日2004年1月21日 申请日期2003年2月20日 优先权日2003年2月20日
发明者张学仁, 冯向东 申请人:张学仁