专利名称：锅炉锅内局部水循环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锅炉锅内局部水循环装置，该装置能够强化锅内局部高温处水循环，以防止发生锅壳鼓疱变形、管板裂纹、爆管等事故。
现有锅壳式锅炉，特别是水火管锅壳式锅炉，由于其锅壳底部暴露在高温炉膛里，受到约1300～1500℃高温辐射，当其内部水静止不流动或水流速很低时，锅壳底部内壁就会产生过冷沸腾现象，并结有水垢使传热性变坏，金属壁温升高。如此反复形成恶性循环，金属壁面发生高温蠕变——烧损变形。
另外进入烟管的烟气温度若不采用降温措施，一般水火管锅壳式锅炉炉膛出口即烟管入口处的烟温在900～1000℃。当管板内壁水流速很低时，如前所述亦会发生过冷沸腾从而烧损管板使其裂纹。
以上分析其原因主要有三个方面。一是受高温作用；二是金属内表面水循环不良得不到可靠的冷却；三是水质不良，有垢产生。当这三个因素同时存在时，就会造成裂纹、鼓疱、变形等事故发生，目前的解决办法有1、为防止锅壳底部鼓疱，在其金属外壁敷着一层耐火材料以绝热。这样一方面不能充分利用锅筒在炉膛内的辐射受热面；另一方面时间不长这层耐火材料就会脱落，很不可靠；2、为防止锅壳底部鼓疱，用金属管即水冷壁管结构挡住底部。由于炉膛结构所限，这部分水冷壁管的水平角不能大，因此极容易发生爆管现象；3、为防止管板裂纹，在烟气进入烟管前，即从炉膛到烟管入口处之间布置水管受热面以降低入口烟温。但可能由于结构所限不好布置，再就是烟温太低不利于烟管传热；4、为防止管板裂纹和锅壳底部鼓疱变形，从内部水循环方面考虑，将供热系统回水直接引入上述局部区域。但回水量有限，特别是要考虑到保证水冷壁的上升水速问题，这种方法水量有限，或者将会影响到水冷壁的可靠性。因此这种方法局限性很大且不可靠。
本实用新型的目的是提供一种锅炉锅内局部水循环装置，以强化和改善锅壳底部、管板附近或水管等锅内部局部水循环。
本实用新型的目的是这样完成的。一种锅炉锅内局部水循环装置，其特征是该装置由锅筒引出的出水管和回水管以及连接该出水管和回水管的循环泵所组成。本装置安装在水火管锅壳式或锅壳式热水锅炉上使用，能够在锅筒内部原有水循环方式基础上，更进一步强化和改善锅筒内部水循环，有效地冷却锅壳底部、管板附近、水管等易烧损部位。
为更好地解决锅壳底部鼓疱变形，管板裂纹、爆管等锅炉使用过程中，常见的一些疑难复杂问题，提高锅壳底部、管板附近及水管部位的水循环速度，可在锅筒内上述部位附近分别设置吸水管和喷水管，使该装置的出水管和回水管分别与设在锅筒内的吸水管和喷水管相连通。参照锅筒设计结构和水流循环模型，上述吸水管和喷水管的未端分别设有布置在锅壳底部和管板附近的吸水器和喷水器。该吸水器和喷水器可根据需要，设计成圆盘形、长条形、蛇管形等不同形状，并在其上加工有若干吸水口和喷水口。
为了有利于增加水冷壁上升管的水速，防止水冷壁发生过冷沸腾造成爆管事故发生，上述喷水管未端可设置在锅炉下降管入口处或下集箱内。
本实用新型可根据实际要求，在同一台锅炉上设立若干个相互独立的、用于不同目的的上述水循环装置，以利于强化锅内局部水循环。
当锅炉运行时，开启本装置循环泵，使上面所提到的易烧坏部位形成具有一定速度的水流，从而保证该处金属内壁得到可靠有效地冷却，不发生过冷沸腾现象，不结垢、不烧损。当喷水管引入水火管锅壳式锅炉的下降管或下集箱时，则有利于增加水冷壁上升管的水速、防止水冷壁管发生过冷沸腾造成爆管事故发生。这种结构一般可用于特殊的水冷壁。
需要说明的是本文所说的由锅筒引出的出水管和回水管乃至在出水管和回水管之间加一个循环泵，并不是现有热水锅炉锅筒上已有的热水引出管和冷水回水管以及供热用的系统循环泵。后者是供热系统用；前者只是为了强化锅炉内水循环。这种水循环方式与现有的热水锅炉水循环方式不同。
采用本装置是在锅筒外增加一个机械动力装置即循环泵。其造价——成本仅有几千元人民币，而运行时其功率一般不超过10千瓦。如一台4.2MW热水锅炉其造价在40万元人民币左右，运行时锅炉房内的电机功率一般在100千瓦以上。由此实施该方法其增加成本相对来说并不高。另外由于其简单方便的结构，很容易可靠地解决了上述事故的发生，所带来的经济效益是相当大的。由于采用本装置，克服了现有技术为解决目前管板裂纹和锅筒底部鼓疱变形所导致的锅炉结构复杂、受热面利用不合理等问题。上述装置可有效地延长锅炉使用寿命，提高锅内局部换热效果。本实用新型尤其适用于大型锅壳式热水锅炉，采用的循环泵的流量和扬程应根据不同容量锅炉的锅筒大小计算选择。
本实用新型可在锅筒外部的循环泵的出水口装有显示仪表如压力表，以便监测该水泵是否正常运转；在循环泵的两端各接有阀门，以便于循环泵的维修和水流量的控制；锅筒外管道应以适当保温。
以下将结合附图介绍本实用新型具体实施例。
图1为本实用新型安装使用结构示意图。
在布置有烟管2的锅壳式锅炉的锅筒1的外部设计有出水管3和回水管4。在锅筒1的内部连接有吸水管6和喷水管5。锅筒1的外部的出水管3和回水管4之间装有循环泵7。循环泵7的两端安装了阀门8。循环泵7的出水口装有显示仪表9以反映循环泵7的工作状态。锅筒1外部的出水管3和回水管4外包一层保温材料10。
运行时，开启循环泵7，此时阀门8打开。这样由于循环7的作用，吸水管6从吸水器14吸入一定量的水，经过出水管3通过循环泵7的作用由回水管4和喷水管5，从喷水管5的未端即喷水器13喷出。于是在喷水管5的喷水器13和吸水管6的吸水器14之间就形成了一定流量的水流。当喷水器13和吸水器14布置在靠近管板11和锅筒1的底部12处，就会在管板11和底部12的内壁附近形成一定的水流，以避免此处产生过冷沸腾，结水垢，从而防止管板11裂纹和锅筒1底部12鼓疱变形的事故发生。当循环泵7发生事故时可以关闭阀门8，对循环泵7进行检修和更换。
权利要求1.一种锅炉锅内局部水循环装置，其特征是该装置由锅筒[1]引出的出水管[3]和回水管[4]以及连接该出水管[3]和回水管[4]的循环泵[7]所组成。
2.根据权利要求1所述的水循环装置，其特征是该装置的出水管[3]和回水管[4]分别与设在锅筒[1]内的吸水管[6]和喷水管[5]相连通。
3.根据权利要求2所述的水循环装置，其特征是该装置的喷水管[5]未端设置在锅炉下降管入口处或下集箱内。
4.根据权利要求2所述的水循环装置，其特征是该装置的吸水管[6]和喷水管[5]的末端分别设有布置在锅筒[1]内锅壳底部[12]和管板[11]附近的吸水器[14]和喷水器[13]。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的水循环装置，其特征是该装置的循环泵[7]的出水口装有显示仪表[9]。
6.根据权利要求5所述的水循环装置，其特征是该装置的循环泵[7]两端装有阀门[8]。
专利摘要本实用新型涉及一种锅炉锅内局部水循环装置，该装置由锅筒引出的出水管和回水管以及连接该出水管和回水管的循环泵所组成。上述锅筒内用吸水管和喷水管分别与出水管和回水管相连，其目的是用于改善锅壳底部、管板附近及水管内等局部水循环，加速上述部位水流动速度，防止因过冷沸腾造成锅壳鼓疱变形、管板裂纹及爆管等事故发生。本装置可强化锅筒易烧损部位水循环速度，提高上述部位金属内壁冷却效果。
文档编号F22B5/00GK2223801SQ9523007
公开日1996年4月3日 申请日期1995年1月11日 优先权日1995年1月11日
发明者宋辉 申请人:宋辉