专利名称：欠水平基础三锅筒锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锅炉领域，尤其涉及到一种用于海上平台的欠水平基础三锅筒锅炉。
背景技术：
蒸汽锅炉是燃烧各种燃料，使其中的化学能释放出来成为热能，再转化为介质 (水或者蒸汽)的热能从而加以利用的设备。 如图3、图4所示，传统的燃油、气蒸汽锅炉如SZS型双锅筒纵置水管锅炉，其结构 主要包括设置有卧式上锅筒17、卧式下锅筒18、燃烧室16(俗称炉膛)、传热部件的炉体组 件；传热部件通常包括设置在炉膛周围的膜式水冷壁4、以及密排水冷壁中隔墙、对流管束 5等部件；膜式水冷壁4、密排水冷壁中隔墙、对流管束5分别与卧式上锅筒17、卧式下锅筒 18相连通；其中卧式上锅筒17既作为传热产汽的主体，又作为汽、水分离的主体，因此通常 又将卧式上锅筒17称为汽包。为实现较好的汽、水分离效果，在卧式上锅筒17内设置有汽 水分离器10，另外还根据需要设置控制及监测水位的水位计、加药孔、排污孔、安全排放阀 等部件；经汽水分离器10后的饱和蒸汽通过蒸汽引出管9引出；进水管11设置在卧式上 锅筒17上，用以进水或补水。为满足某些情况下需要过热蒸汽的要求，通常将饱和蒸汽再 引入到过热器中进行进一步加热。在工作中，汽包中会形成一个汽与水的分界面，就是水位 面。水位面以上基本是汽空间，水位面以下是水空间。汽空间的空间高度越高，蒸汽中携带 的水滴量就越少，而蒸汽空间总容积愈大，则其单位时间内通过的蒸汽量相比就愈小，也就 愈能保证蒸汽中带水量愈少。随着经济的发展，海上采油钻井平台上开始采用蒸汽锅炉，中 国船舶检验局颁发的《海上移动平台安全规则》和中国船级社颁发的《海上移动平台入级与 建造规范》等都规定了平台上的主要设备(包括锅炉)必须满足"任何方向倾斜IO。、摇摆 15° "的条件下能够安全工作的要求。这就使得传统的双锅筒纵置水管锅炉无法满足海上 的使用要求，原因在于卧式上锅筒17其长度一般不小于炉膛燃烧火焰的长度，例如蒸发 量20t/h的双锅筒纵置水管锅炉，其长度约在4 5m。由于10°倾斜角所形成的高度差约 为700 870mm，当海上平台倾斜或摇摆幅度达上述角度时，除了水位难于监测、控制外，更 重要的是在倾斜高的一侧用作补充水的下降管已经裸露在水面外，吸不到水，而在另一侧， 水位又高到接近汽水分离器10入口 ，蒸汽携带了大量水份不能分离掉，而直接被排出，无 法满足蒸汽使用要求。可见，传统的双锅筒纵置水管锅炉中将卧式上锅筒17兼作汽包的结 构已无法适应海上平台等欠水平基础场所的使用要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种当锅炉基础在"任意方向倾斜1(T 、摇摆15° " 的条件下，能保证锅炉水位得以监测、控制，且保证锅炉水循环安全、蒸汽满足使用要求的 欠水平基础三锅筒锅炉。 为实现上述目的，本实用新型的主要技术原理是在传统双锅筒纵置水管锅炉的基础上，另外设置一个独立的立式上锅筒、作为汽水分离的主体——即汽包，而传统双锅筒 纵置水管锅炉的炉体组件仅作为传热、产汽主体。 本实用新型采用的具体技术方案是所述的欠水平基础三锅筒锅炉，包括设置有 卧式中锅筒、卧式下锅筒、燃烧室、传热部件的炉体组件，其特点是在中锅筒的上方设置有 起汽、水分离作用的立式上锅筒，上锅筒与中锅筒之间通过上升管相连通，上锅筒与下锅筒 之间通过下降管相连通，上锅筒内设置有汽水分离器，蒸汽引出管设置在上锅筒顶部，进水 管设置在上锅筒上。 本实用新型的有益效果是在中锅筒上方设置起汽、水分离作用的立式上锅筒，使 得在锅炉整体倾斜IO。或摇摆15°的情况下所产生的水位面倾斜对水位的监测、控制及 水循环安全影响不大，并且能产生满足使用要求的饱和蒸汽，从而使所述锅炉能满足海上 平台的使用要求。
图1是本实用新型欠水平基础三锅筒锅炉的结构示意图； 图2是图1中的A-A剖视结构示意图； 图3是背景技术中双锅筒纵置水管锅炉的结构示意图； 图4是图3的左视图。 图1、图2中1、炉体组件，2、中锅筒，3、下锅筒，4、膜式水冷壁，5、对流管束，6、上 锅筒，7、上升管，8、下降管，9、蒸汽引出管，10，汽水分离器，11、进水管，12、密排水冷壁中隔 墙，13、燃烧器，14、烟气出口 ， 15、过热器，16、燃烧室。 图3、图4中4、膜式水冷壁，5、对流管束，9、蒸汽引出管，10，汽水分离器，11、进水 管，16、燃烧室，17、卧式上锅筒，18、卧式下锅筒。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型欠水平基础三锅筒锅炉的结构和工作原理作进一步 的详细描述。 如图1 、图2所示， 一种欠水平基础三锅筒锅炉，主要由炉体组件1和上锅筒二大部 件组成，炉体组件1包括有卧式的中锅筒2、卧式的下锅筒3、燃烧室16 (俗称炉膛)、传热 部件等，传热部件包括设置在炉膛周围的膜式水冷壁4、以及密排水冷壁中隔墙12、对流管 束5等部件；膜式水冷壁4、密排水冷壁中隔墙12、对流管束5均分别与中锅筒2和下锅筒 3相连通。所述中锅筒2的上方设有立式的上锅筒6，上锅筒6与中锅筒2之间通过上升管 7相连通，上锅筒6与下锅筒3之间通过下降管8相连通，上锅筒6的顶部设置有饱和蒸汽 引出管9，上锅筒6内设置有汽水分离器10，上锅筒6的中部设置有进水管11。炉体组件1 上还设置有燃烧器13和烟气出口 14。炉体组件中的适当位置还设置有过热器15，作用是 引出的饱和蒸汽再进入过热器15中进行加热，从而变成温度更高的蒸汽，达到发电所需的 过热蒸汽的要求。另外，与传统锅炉中的汽包结构一样，也可根据需要在上锅筒6上设置控 制及监测水位的水位计、加药孔、排污孔、安全排放阀等部件。 本实用新型的工作原理是燃料从燃烧器13进入炉体组件1的燃烧室16燃烧产 生高温烟气，然后绕过密排水冷壁中隔墙12，经过热器15和对流管束5，从烟气出口 14排出，在此过程中，烟气的热量分别与膜式水冷壁4、以及密排水冷壁中隔墙12、过热器15和 对流管束5等传热部件中的介质(水、汽)进行热交换，水受热后形成的汽水混合物通过中 锅筒2最终进入上锅筒6，同时上锅筒6内的水通过下降管8返还下锅筒3，这就建立了一 个从上锅筒6 —下降管8 —下锅筒3 —(膜式水冷壁4、和对流管束5)—中锅筒2 —上升 管7—上锅筒6这样一个保证锅炉正常安全工作的水循环回路。上锅筒6内的蒸汽经汽水 分离器10处理后由饱和蒸汽引出管9送往外管道或过热器15。其余的循环水与从进水管 11补进来的水一起再进入下降管8，形成动态平衡的水循环。由于立式的上锅筒6的内截 面为圆形，因而它与传统的卧式上锅筒相比，卧式上锅筒水位面的最大距离远远大于立式 上锅筒6水位面的最大距离，也就是说，当水位倾斜时，上述立式的上锅筒6中的水位高度 偏差值可以控制在最小的许可范围内，可以得到对锅炉运行安全最重要的水位的监视、监 测和控制，同时又能保证汽水分离的效果和补水功能。
权利要求欠水平基础三锅筒锅炉，包括设置有卧式中锅筒、卧式下锅筒、燃烧室、传热部件的炉体组件，其特征在于在中锅筒的上方设置有起汽、水分离作用的立式上锅筒，上锅筒与中锅筒之间通过上升管相连通，上锅筒与下锅筒之间通过下降管相连通，上锅筒内设置有汽水分离器，蒸汽引出管设置在上锅筒顶部，进水管设置在上锅筒上。
专利摘要本实用新型公开了一种当锅炉基础在“任意方向倾斜10°、摇摆15°”的条件下，能保证锅炉水位得以监测、控制，且保证锅炉水循环安全和产生合格蒸汽的欠水平基础三锅筒锅炉，包括设置有卧式中锅筒、卧式下锅筒、燃烧室、传热部件的炉体组件，其特点是在中锅筒的上方设置有起汽、水分离作用的立式上锅筒，上锅筒与中锅筒之间通过上升管相连通，上锅筒与下锅筒之间通过下降管相连通，上锅筒内设置有汽水分离器，蒸汽引出管设置在上锅筒顶部，进水管设置在上锅筒上。本实用新型适用于海上平台等场所使用。
文档编号F22B21/36GK201521940SQ200920046288
公开日2010年7月7日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者徐元生, 王金阳, 茅新东, 赵柏年 申请人:张家港格林沙洲锅炉有限公司