专利名称：常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，属于锅炉技术领域。
背景技术：
近年来随着城镇环保对燃煤锅炉限止的不断强化，各式各样的型煤锅炉迎运而生，所谓型煤锅炉就是以洁净煤(方块状蜂窝烟煤)为燃烧的一种小型燃煤常压锅炉，该种锅炉具有无噪音和排烟含尘浓度低的环保性能；自然通风无需鼓风机、引风机、除尘器，占地面积小，基建投资低并节电的经济性能；结构简单、安全可靠、操作维修方便等优越的使用性能，常压型煤锅炉从无到有是洁净燃煤技术的一大进步。然而现在已经形成产品的各种各样的型煤锅炉普遍存在着下述缺点锅炉受热面布置不当导致锅炉出力不足达不到额定负荷；锅炉的水循环不良导致管子容易结垢；锅炉受热面少了排烟温度高锅炉热效率低，而锅炉受热面多了排烟温度低造成锅炉的低温腐蚀，在不同的锅炉之间提高热效率与防止低温腐蚀二者难以兼得。即使在同一台锅炉上不同负荷情况下二者也难以兼得，要么为了防止低温腐蚀提高排烟温度而降低锅炉热效率，要么为了提高热效率降低排烟温度而任其低温腐蚀。所谓低温腐蚀是当金属表面温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸汽在金属表面结露，烟气中的SO3溶解在露珠中形成硫酸腐蚀金属。低温腐蚀是锅炉的大敌，极易导致管子穿孔使得锅炉不能正常运行。防止锅炉低温腐蚀的措施是提高排烟温度，提高金属表面温度或涂有效的防腐层。
发明内容
为了克服型煤锅炉出力不足、容易结垢、热效率低和低温腐蚀等缺点，本实用新型提供了一种常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，该锅炉保留了现有常压型煤锅炉的全部优点，发明内容是采用了锅炉进水喷咀引射装置，有效地防止锅炉管子结垢；采用了涂层防腐层，有效地防止锅炉管子的低温腐蚀；采用了调节活门装置在锅炉负荷变化时，使锅炉总是以合适的排烟温度，处于经济运行状态；采用了双立锅筒直水管三回程的锅炉本体，可以在保持自然通风烟气流通阻力低的前提条件下布置足够多的受热面，提高传热性能，从而提高锅炉的出力和热效率，降低排烟含尘浓度；采用了水冷链条炉排和水冷拱顶，使本锅炉燃烧效率高、安全可靠；采用了有内防腐和泄水管的烟筒，可以克服烟筒结露滴水对锅炉及烟筒的低温腐蚀。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉由锅炉底座、锅炉本体、围护结构、水箱、烟筒组成，锅炉底座由底座箱体、水冷链条炉排和水冷拱顶组成，锅炉本体由前锅筒、直水管束、前隔烟板、后隔烟板、后锅筒组成，锅炉本体座在锅炉底座上，水箱座在锅炉本体的前锅筒上，烟筒座在锅炉本体的后锅筒上，围护结构围在直水管束的两侧和上部。
本实用新型采用的技术方案在于锅炉本体的前锅筒和后锅筒是水平断面为半椭圆形的立置封闭箱体，二锅筒的弧形立面超向外侧，直边(椭圆的长轴)立面是长方形花板超向内侧相对而立；纵向略坡向后方布置的数十根直管与二锅筒的直边立面相接通形成横竖有适当间距上部有一定空间的方阵形的直水管束；前隔烟板是较前锅筒的直边立面上短一部分的长方形花板，后隔烟板是较后锅筒的直边立面下短一部分的长方形花板，直水管束穿二隔烟板而过，二隔烟板分别处于直水管束的中偏前部和中偏后部，将直水管束的管间隔离成三段，前隔烟板下部与锅炉底座的水冷梁相接，两侧边与围护结构相接，后隔烟板的上部和两侧边与围护结构相接，前锅筒与前隔烟板之间夹第一烟道，二隔烟板之间夹第二烟道，后隔烟板与后锅筒之间夹第三烟道，第一烟道与第二烟道是上部相通，第二烟道与第三烟道是下部相通，直水管束的管间形成N形的三回程烟道。由于型煤锅炉是自然通风锅炉，烟气流通阻力不能太大，烟气流速受到限止，传热系数低，导致锅炉出力不足、热效率低。本实用新型在保持较低的烟气流速前提条件下布置足够多的受热面，并且增加了烟气流程，提高了传热效果，使锅炉出力提高，热效率提高，低速烟气经多次折返含尘浓度也大大下降。
本实用新型采用的技术方案还在于后隔烟板的上部设可以调整开度的调节活门，调节活门由手柄、轴、轴套管和翻板组成，二个轴套管固定在后隔烟板上，翻板固定在轴上，手柄固定在轴端，轴可在轴套管内转动，在后隔烟板上部翻板的位置开与翻板形状相同的孔。调节活门使第一烟道上部与第三烟道上部可以直接相通，当锅炉负荷低时打开调节活门，一部分烟气不经过第二、第三烟道直接排至烟筒，只要适当调节调节活门的开度，就可以使排烟温度保持在合适范围内，避免因为排烟温度高导致热效率下降，也避免因为排烟温度低造成对锅炉的低温腐蚀。
本实用新型的技术方案还在于前锅筒内部安装由上水平段、中直立段、下斜面段组成的进水隔板，其上水平段是月牙形平板，中直立段是长方形花板，下斜面段是长方形板，进水隔板将前锅筒的下前部隔离成进水分配室，进水隔板的中直立段上安装数十个锥形喷咀(是直水管束管子数的一半)，每个喷咀的中心线与对应的直水管束管子中心线同一直线，每个喷咀出口与直水管束的管子进口有一定间距，数个前连通管安装在前锅筒底部与锅炉底座的拱顶前集箱之间并接通。循环水经前连通管进入进水分配室，分配到各喷咀高速喷入直水管束的各管口，引射数倍于喷咀流量的水流向后锅筒，再经过直水管束的另一半管子返回前锅筒。以高于循环水流量数倍的水流量流经直水管束的一半管子，获得较高的水流速可以有效地防止直水管束的管子结垢。
本实用新型的技术方案还在于后锅筒至前隔烟板之间第二、第三烟道的直水管束管子外表面有涂层防腐层。这段管子表面温度低，管间流通的烟气温度也低，可能因结露导致低温腐蚀。涂层防腐层有隔热防腐功能，一方面可以提高涂层表面温度，防止涂层表面结露，另一方面一旦涂层表面结露也可以避免管子受到腐蚀。
本实用新型的技术方案还在于直筒形下底封闭的烟筒座在锅炉本体的后锅筒上，直角烟道使烟筒侧面与第三烟道上部相通，烟筒底部装有泄水管通至下水道，烟筒内表面有防腐层。为了提高锅炉的热效率，必须降低排烟温度，排烟温度低将导致铁烟筒内表面结露滴水，结露滴水将腐蚀烟筒，以直角烟道接第三烟道可以避免烟筒结露滴水流入第三烟道，烟筒内表面的防腐层可以防止烟筒腐蚀，烟筒底部的泄水管可以将结露滴水排出。
本实用新型的技术方案还在于水冷拱顶由拱顶前集箱、拱顶排管、挡火拱砖、拱顶砖、水冷梁、拱顶后集箱组成，拱顶前集箱是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体的前上方，拱顶后集箱是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体的后上方，若干根管子组成拱顶排管安装在拱顶前集箱和拱顶后集箱之间并相通，水冷梁是横断面方形的空心梁横置在锅炉底座长方箱体的中上部分别将各根拱顶排管的管子吊接，平板形的拱顶砖平铺在拱顶排管上，舌形的挡火拱砖挂在拱顶排管的前部，挡火拱砖与拱顶前集箱之间有一定的距离，水冷拱顶略坡向锅炉后方。水冷拱顶对下将链条炉排上部的空间封闭成燃烧室，对上将锅炉本体的直水管束管间下方封闭，只有前部留的开口使燃烧室与第一烟道下部相通；水冷拱顶迫使高温烟气向炉前流动，从前部进入第一烟道，有利于型煤着火；水冷梁既吊接水冷排管，又与前隔烟板连接，隔开第一、第二烟道；水冷拱顶反射作用提高了燃烧室的温度，提高了型煤的燃烧效率。
本实用新型的技术方案还在于水冷链条炉排由主动轴、链条炉排、水冷滑道、从动轴组成，主动轴安装在锅炉底座箱体前部，从动轴安装在底座箱体的中后部，水冷滑道是数根纵向管子安装在滑道前集箱和滑道后集箱之间组成水平排管，水冷滑道位于主动轴与从动轴之间，链条炉排环绕主动轴、水冷滑道、从动轴一周。链条炉排在水冷滑道上滑行使炉排受到冷却，保护炉排不过热。
本实用新型的有益效果是上述措施使本实用新型在保持常压型煤锅炉原有优点的条件下克服弊端，创造一种新型的常压型煤锅炉。喷咀引射装置可以提高直水管束管子内水流速度，有效的防止锅炉管子结垢，既延长了锅炉管子的寿命，又提高了管子的传热系数；涂层防腐层可以有效地防止直水管束的管子受到低温腐蚀，延长锅炉的寿命，提高锅炉的可靠性；双锅筒直水管三回程结构使锅炉结构紧凑，提高了管子的传热性能，从而提高了锅炉出力、提高锅炉的热效率并降低了排烟含尘浓度；通过调节调节活门的开度可以使锅炉在负荷高低不同的情况下均可保持合适的排烟温度，使锅炉处于经济运行状态；水冷链条炉排和水冷拱顶使锅炉提高燃烧效率、安全可靠的运行；采用了有直角烟道、有内防腐和泄水管的烟筒，可以克服烟筒结露滴水对锅炉及烟筒的低温腐蚀。
附图1锅炉总图C-C剖视图附图2锅炉总图A-A、B-B剖视图附图3锅炉底座图附图4锅炉本体图图中1锅炉底座、2锅炉本体、3围护结构、4水箱、5烟筒、6直角烟道、7水冷滑道、8拱顶排管、9耐火层、10保温层、11护板、12主动轴、13蛇头形箱体、14前灰门、15链条炉排、16滑道前集箱、17加煤口盖板、18风门、19长方箱体、20拱顶前集箱、21挡火拱砖、22拱顶砖、23水冷梁、24滑道后集箱、25从动轴、26拱顶后集箱、27后连通管、28后炉门、29进水分配室、30进水隔板、31喷咀、32直水管束、33前隔烟板、34后隔烟板、35出水口、36前锅筒、37大口法兰、38后锅筒、39调节活门、40排污口、41涂层防腐层、42前连通管、43防腐层、44泄水管45手柄、46轴、47轴套管、48翻板。
具体实施方式
在图1中，本实用新型是由锅炉底座(1)、锅炉本体(2)、围护结构(3)、水箱(4)、烟筒(5)组成，锅炉本体(2)座在锅炉底座(1)上；水箱(4)是敞口筒体，底部有大口法兰(37)与锅炉本体的前锅筒(36)相通；直筒形下底封闭的烟筒(5)座在锅炉本体的后锅筒(38)顶上，烟筒(5)下底安装泄水管(44)通往下水道，直角烟道(6)将烟筒(5)侧面与第三烟道上部相通，烟筒内表面有防腐层(43)。
在图2中，锅炉本体(2)的直水管束(32)的两侧和上部是围护结构(3)，围护结构(3)由耐火层(9)、保温层(10)、护板(11)组成；图3实施例所示锅炉底座(1)由底座箱体、水冷链条炉排和水冷拱顶组成。底座箱体的前部(本图左侧为锅炉前部)是蛇头形箱体(13)，后部是长方箱体(19)，蛇头形箱体(13)的横断面为立置直角梯形，后面敞口，前立面是可开启的前灰门(14)，上部斜面是可开启的加煤口盖板(17)；长方箱体(19)是上方敞口，前部开口，底板后部开口的长方形箱体，长方箱体(19)的两侧下部有若干个风门(18)，后面板中部有后炉门(28)；水冷链条炉排由主动轴(12)、链条炉排(15)、水冷滑道(7)、从动轴(25)组成，主动轴(12)安装在底座箱体的前部，从动轴安装在底座箱体的中后部，水冷滑道(7)是数根纵向管子，安装在滑道前集箱(16)和滑道后集箱(24)之间组成水平排管，水冷滑道(7)位于主动轴(12)与从动轴(25)之间，链条炉排(15)环绕主动轴(12)、水冷滑道(7)、从动轴(25)一周，滑道前集箱一端为进水口；水冷拱顶由拱顶前集箱(20)、拱顶排管(8)、挡火拱砖(21)、拱顶砖(22)、水冷梁(23)、拱顶后集箱(26)组成，拱顶前集箱(20)是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体(19)的前上方，拱顶后集箱(26)是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体(19)的后上方，若干根管子组成拱顶排管(8)安装在拱顶前集箱(20)和拱顶后集箱(26)之间并相通，水冷梁(23)是横断面为方形的空心梁，横置在长方箱体(19)的中上部分别将各根拱顶排管(8)吊接，梁内通冷却水，平板形的拱顶砖(22)平铺在拱顶排管(8)上，舌形细腰的挡火拱砖(21)挂在拱顶排管(8)的前部，挡火拱砖(21)与拱顶前集箱之间有一定的距离，水冷拱顶略坡向锅炉后方；滑道后集箱(24)一端与拱顶后集箱(26)一端之间有U形的后连通管(27)相通。
图4实施例所示的锅炉本体是由前锅筒(36)、直水管束(32)、前隔烟板(33)、后隔烟板(34)、后锅筒(38)组成。前锅筒(36)和后锅筒(38)是水平断面为半椭圆形的立置封闭箱体，二锅筒的弧形立面超向外侧，直边(椭圆的长轴)立面是长方形的花板超向内侧相对而立，纵向略坡向后方布置的数十根直水管与二直边立面相接通形成横竖有适当间距上部有一定空间的方阵形的直水管束(32)，前隔烟板(33)是较前锅筒直边立面上短一部分的长方形花板、后隔烟板(34)是较后锅筒直边立面下短一部分的长方形花板，直水管束(32)穿二隔烟板而过，二隔烟板将管间空间分隔成三段；围护结构(3)围住直水管束(32)的两侧和上部，前隔烟板(33)下部与水冷梁(23)相接，两侧边与围护结构(3)相接；后隔烟板(34)的上部和两侧边与围护结构(3)相接，前锅筒与前隔烟板夹第一烟道，二隔烟板之间夹第二烟道，后隔烟板与后锅筒之间夹第三烟道，第一烟道与第二烟道是上部相通，第二烟道与第三烟道是下部相通，直水管束(32)的管间空间形成N形相通的三回程烟道；前锅筒(36)内部安装由水平段、直立段、斜面段组成的进水隔板(30)，水平段是月牙形板，直立段是长方形花板，斜面段是长方形板，进水隔板(30)将前锅筒(36)的下前部隔离成进水分配室(29)，进水隔板的直立段安装数十个锥形喷咀(31)，每个喷咀(31)的中心线与对应的直水管束(32)管子的中心线同一直线，每个喷咀(31)出口与直水管束(32)管子的进口有一定的间距；数个前连通管(42)安装在前锅筒(36)底与锅炉底座的拱顶前集箱(20)之间并接通；前锅筒(36)侧上方安装出水口(35)，顶部安装大口法兰(37)与水箱(4)相通；后锅筒(38)下部安装排污口(40)；后锅筒(38)至前隔烟板(34)之间的直水管束(32)管子外表面有涂层防腐层(41)，本实施例以环氧树脂作涂层防腐层。后隔烟板(34)的上部设可以调节开度的调节活门(39)，调节活门由手柄(45)、轴(46)、轴套管(47)和翻板(48)组成，二个轴套管(47)固定在后隔烟板(34)上，翻板(48)固定在轴(46)上，手柄(45)固定在轴(46)端，轴(46)可在轴套管(47)内转动，在后隔烟板(34)上部翻板(48)的位置开与翻板(48)形状相同的孔。
权利要求1.常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉由锅炉底座、锅炉本体、围护结构、水箱、烟筒组成，锅炉底座由底座箱体、水冷链条炉排和水冷拱顶组成，锅炉本体由前锅筒、直水管束、前隔烟板、后隔烟板、后锅筒组成，锅炉本体座在锅炉底座上，水箱座在锅炉本体的前锅筒上，烟筒座在锅炉本体的后锅筒上，围护结构围在直水管束的两侧和上部，其特征是锅炉本体的前锅筒和后锅筒是水平断面为半椭圆形的立置封闭箱体，二锅筒的半椭圆弧形立面超向外侧，半椭圆形的长轴立面是长方形花板超向内侧相对而立，纵向略坡向后方布置的数十根直管与二锅筒的直边立面相接通形成横竖有适当间距上部有一定空间的方阵形的直水管束，前隔烟板是较前锅筒直边立面上短一部分的长方形花板，后隔烟板是较后锅筒直边立面下短一部分的长方形花板，直水管束穿二隔烟板而过，二隔烟板分别处于直水管束的中偏前部和中偏后部，前隔烟板下部与锅炉底座的水冷梁相接，两侧边与围护结构相接，后隔烟板的上部和两侧边与围护结构相接。
2.根据权利要求1所述的常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，其特征是后隔烟板的上部设可以调节开度的调节活门，调节活门由手柄、轴、轴套管和翻板组成，二个轴套管固定在后隔烟板上，翻板固定在轴上，手柄固定在轴端，轴可在轴套管内转动，在后隔烟板上部翻板的位置开与翻板形状相同的孔。
3.根据权利要求1所述的常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，其特征是前锅筒内部安装由上水平段、中直立段、下斜面段组成的进水隔板，其上水平段是月牙形平板，中直立段是长方形花板，下斜面段是长方形板，进水隔板将前锅筒的下前部隔离成进水分配室，进水隔板的中直立段上安装数十个锥形喷咀，每个喷咀的中心线与对应直水管束管子中心线同一直线，每个喷咀出口与直水管束的管子进口有一定的间距，数个前连通管安装在前锅筒底部与锅炉底座的拱顶前集箱之间并接通。
4.根据权利要求1所述的常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，其特征是后锅筒至前隔烟板之间的直水管束管子外表面有涂层防腐层。
5.根据权利要求1所述的常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，其特征是直筒形下底封闭的烟筒座在锅炉本体的后锅筒上，直角烟道使烟筒侧面与直水管束后上部的管间相通，烟筒底部装有泄水管通至下水道，烟筒内表面有防腐层。
6.根据权利要求1所述的常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，其特征是水冷拱顶由拱顶前集箱、拱顶排管、挡火拱砖、拱顶砖、水冷梁、拱顶后集箱组成，拱顶前集箱是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体的前上方，拱顶后集箱是一侧开有孔排的管子，安装在锅炉底座长方箱体的后上方，若干根管子组成拱顶排管安装在拱顶前集箱和拱顶后集箱之间并相通，水冷梁是横断面方形的空心梁横置在锅炉底座长方箱体的中上部，分别将各根拱顶排管的管子吊接，平板形的拱顶砖平铺在拱顶排管上，舌形的挡火拱砖挂在拱顶排管的前部，挡火拱砖与拱顶前集箱之间有一定的距离，水冷拱顶略坡向锅炉后方。
专利摘要一种常压卧式直水管三回程型煤热水锅炉，该锅炉在保留现有常压型煤锅炉无噪音、节电、操作方便、洁净燃煤的环保性能基础上，针对常压型煤锅炉出力不足、容易结垢、热效率低、容易受到低温腐蚀等缺点进行了创新改进。采用了进水喷嘴装置有效地防止锅炉管子结垢；采用了涂层防腐层可以防止锅炉管子的低温腐蚀；采用了负荷调节活门可以使锅炉在负荷变化的情况下总是处于经济运行状态；采用双立锅筒直水管三回程的锅炉本体，提高了锅炉的出力和热效率，进一步降低了排烟含尘浓度；水冷链条炉排和水冷拱顶，使锅炉提高燃烧效率、安全可靠，降低维修费用。本实用新型适用于单元建筑、企业、机关、学校、部队、生活小区的采暖。
文档编号F24H1/22GK2932200SQ20062011752
公开日2007年8月8日 申请日期2006年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者张佑全 申请人:张佑全, 唐山市高新技术开发区超群节能设备厂