一種鍋筒後置式角管水循環結構的製作方法

2023-06-07 03:28:26

專利名稱：一種鍋筒後置式角管水循環結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於角管式熱水鍋爐技術領域，具體涉及一種鍋筒後置式角管水循環結構。
背景技術：
2000年以來，伴隨著我國工業化和城市化的發展以及節能環保要求的提高、城市供熱需求的巨幅增大，大容量層燃燃煤集中供熱鍋爐進入了快速發展時期。層燃鍋爐大型化是我國新形勢下節能減排推廣應用的主要成功經驗。根據對市場上大容量層燃燃煤集中供熱鍋爐運行狀況的調研，水火管鍋爐是鍋爐發展過程中由內燃轉變為外燃的過渡產品，不適宜進一步大型化；水管鍋爐是層燃熱水鍋爐大型化和參數提高的必由之路，而在水管鍋爐結構中，角管式熱水鍋爐結構合理，原材料消耗少，長周期運行安全可靠，高效節能，減排環保，必將成為我國集中供熱站大容量熱水鍋爐的首選爐型。中國專利申請(申請號201120269493. 0)公開了一種角管水循環結構，其顯著特點是所有受熱面中的工質水全部強制上升流動，完全杜絕了常規自然循環或常規強制循環迴路設計中因為存在部分水冷壁管下降流動可能出現的停止或倒流的非正常水動力工況，有效地消除過冷沸騰發生時可能出現的水冷壁管壁溫升高而引起爆管的危險工況；更為有效的是，水循環結構採用單鍋筒輔助的強制循環方式，增大了水容量，確保該系統在任何負荷下都可以安全可靠地工作。但是，該水循環結構的鍋筒位於鍋爐的前部，鍋筒至豎井對流受熱面下集箱連通管道的長度過長，而且連通管道使爐頂的連通管系統布置更加複雜，同時該連通管也增加了鍋爐整體的高度，不利於節省鋼材和降低成本，使鍋爐房的建造成本增大。

發明內容
為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種鍋筒後置式角管水循環結構，能縮短鍋筒至對流豎井受熱面下集箱的聯通管的長度，簡化爐頂連通管道系統，降低鍋爐整體高度。為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案是一種鍋筒後置式角管水循環結構，包括鍋筒21，所述的鍋筒21位於對流豎井27後牆的上方。本發明將鍋筒置於整個鍋爐的後部，相比於鍋筒前置式，省去了從鍋筒到對流豎井後牆膜式壁下集箱的連通管道長度，節省了鋼材，同時也簡化了爐頂的連通管道系統，降低了鍋爐整體高度，同時有效地減少了鍋爐房的建造成本。


附圖是本發明側視透明結構示意圖。
具體實施例方式下面 結合附圖和具體實施方式
對本發明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。如附圖所示，本發明一種鍋筒後置式角管水循環結構，包括豎直貼附於帶有前後相靠的爐膛8和對流豎井27的鍋爐的前牆並兩側牆角管3，前牆並兩側牆角管3通過連通管7同豎直緊貼於鍋爐的對流豎井27後方外壁且兩側角嵌卡合於該對流豎井27後方外壁兩側稜的對流豎井並兩側牆角管24相導通，對流豎井並兩側牆角管24與對流豎井27後牆上方的鍋筒21導通，前牆並兩側牆角管3和對流豎井並兩側牆角管24分別與前牆外壁下部的前牆膜式水冷壁下集箱2和爐膛8後方外壁下部的爐膛後牆膜式水冷壁下集箱35導通，對流豎井27前方相靠的爐膛8的上方按前後順序依次設置有爐膛前牆膜式水冷壁上集箱12和爐膛後牆膜式水冷壁上集箱13，爐膛前牆膜式水冷壁上集箱12和爐膛後牆膜式水冷壁上集箱13分別通過管道同各自上方的前水平連通管11和後水平連通管17相導通，而前水平連通管11和後水平連通管17分別同分布在鍋爐的左右側牆前部的前垂直連通管10和左右側牆後部的後垂直連通管18相導通，該左右側牆上帶有側牆角板24，前垂直連通管10和後垂直連通管18同左右側牆下方設置的側牆膜式水冷壁下集箱I連通，而在鍋爐的左右側牆上方設置的側牆膜式水冷壁上集箱9與鍋筒21相連通，鍋筒21的下部與對流豎井27後牆下方的對流豎井後牆膜式壁下集箱33通過垂直連通管28導通連接，在對流豎井27的後方外壁下方的對流豎井後牆膜式壁下集箱33與對流豎井後牆膜式水冷壁20相連通，對流豎井後牆膜式水冷壁20上串聯連通布置了第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31，對流豎井後牆膜式水冷壁20也同鍋爐頂部的爐頂出口集箱14連通。所述的第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31的受熱面均為旗式結構受熱面。所述的前牆並兩側牆角管3、側牆角板24以及對流豎井27後牆構成自支撐結構，它們的內部水的流向為全部下降流動。所述的鍋爐內的爐膛前牆模式水冷壁5的上端和下端分別同爐膛前牆膜式水冷壁上集箱12和前牆膜式水冷壁下集箱2相連通，後牆膜式水冷壁26的上端和下端分別同爐膛後牆膜式水冷壁上集箱13和爐膛後牆膜式水冷壁下集箱35導通，側牆模式水冷壁6的上端和下端分別同側牆膜式水冷壁上集箱9和側牆膜式水冷壁下集箱I導通，對流豎井膜式水冷壁20分別同爐頂出口集箱14和對流豎井後牆膜式壁下集箱33導通，爐膛前牆模式水冷壁5的受熱面、後牆膜式水冷壁26的受熱面、側牆模式水冷壁6的受熱面以及對流豎井膜式水冷壁20的受熱面全部上升流動。所述的對流豎井後牆膜式壁下集箱33的兩端均與對流豎井27後牆和對流豎井並兩側牆角管24相非導通式連接。所述的爐膛8和對流豎井27內的膜式水冷壁內的工質水全部上升流動，而其所有的受熱面管保持無下降流動。本發明的工作原理為當鍋爐的回水被送入與鍋筒21導通的回水集箱22時，通過鍋筒21中的水空間隔板23下部進行分配之後通過前牆中間下降管102、前牆並兩側牆角管
3、連通管7、對流豎井後牆和側牆角板24分別分配給前牆膜式水冷壁下集箱2和爐膛後牆膜式水冷壁下集箱35，然後通過爐膛前牆模式水冷壁5和後牆膜式水冷壁26上升流動吸收爐膛8中高溫煙氣放出的熱量，被加熱到預設的溫度後，分別進入爐膛前牆膜式水冷壁上集箱12和爐膛後牆膜式水冷壁上集箱13，然後通過爐膛前牆膜式水冷壁上集箱12和爐膛後牆膜式水冷壁上集箱13的前水平連通管11和後水平連通管17分配給左右側牆前部的垂直連通管10和左右側牆後部的垂直連通管18在爐牆外不受熱下降流動，均勻分配給左右側牆膜式水冷壁下集箱1，通過側牆模式水冷壁6吸收爐膛8中高溫煙氣放出的熱量上升流動，被加熱到更高的溫度後，分別進入側牆膜式水冷壁上集箱9，並匯入鍋筒21的上部，在鍋筒中混合後通過垂直連通管28分配給對流豎井後牆膜式壁下集箱33，經過對流豎井後牆膜式壁下集箱33分配給對流豎井膜式水冷壁20、第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31，通過在布置三級省煤器的對流豎井後牆膜式水冷壁管內的中間位置焊接的垂直於水冷壁管中心線的非完全堵板，根據堵板的橫截面積佔管內流通面積的90%，只在水冷壁管的向火側保留了 10%的弓形面積以冷卻對流豎井後牆上升的水冷壁管，以此確保了 90%的水流經第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31，對流豎井後牆膜式水冷壁20、第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31吸熱後上升流動至爐頂出口集箱14，並經垂直連通管16進入熱水鍋爐出口集箱15，回水經過各級受熱面不斷吸熱，達到額定出口熱水溫度送入管網；而當煤或生物質或垃圾等固體燃料在鍋爐底部的爐排105、前拱4以及後拱管束30組成的爐膛中引燃、燃燒和燃盡，除此之外，固體燃料乾燥後分解出的揮發份和高溫煙氣攜帶的固體顆粒從爐膛8底部進入爐膛8進一步燃燒和燃盡，把燃料燃燒放出的熱量通過輻射換熱傳遞給側牆模式水冷壁6，爐膛前牆模式水冷壁 5、後牆膜式水冷壁26以及爐膛後牆水冷凝渣管束19，經爐膛後牆水冷凝渣管束19的輻射和對流換熱後，高溫煙氣通過轉彎煙室轉彎180°後進入對流豎井27，依次橫向衝刷第一級省煤器25、第二級省煤器29和第三級省煤器31，煙氣在本體完成換熱後從鍋爐的煙氣出口 34排出。本發明利用大直徑角管構成框架系統，兼做支撐和工質水的下降和循環連通管，省卻鋼架；全部採用膜式水冷壁受熱面，省卻耐火材料和隔熱、保溫材料，氣密性好，漏風少，燃燒效率高；所有受熱面中的工質水全部上升流動，所有受熱面管無下降流動，下降流動均為非受熱面管，完全杜絕了常規自然循環或常規強制循環迴路設計中因為存在部分水冷壁管下降流動可能出現的停滯或倒流的非正常水動力工況，膜式水冷壁中的工質水全部上升流動確保工質水具有較高的質量流速，有效地消除過冷沸騰發生時可能出現的水冷壁管壁溫升高而引起爆管的危險工況；更為有效的是，水循環結構採用單鍋筒輔助的強制循環方式，增大了水容量，確保該系統在任何負荷下都可以安全可靠地工作；而且，將鍋筒置於整個鍋爐的後部，相比於鍋筒前置式，省去了從鍋筒到對流豎井後牆膜式壁下集箱的連通管道長度，節省了鋼材，同時也簡化了爐頂的連通管道系統，降低了鍋爐整體高度；該循環系統在突然停電後，自動放氣閥打開，鍋筒、下降管和上升管又可構成自然循環迴路，具有超強的停電保護功能；工質水被各級受熱面不斷加熱後進入煙氣溫度最低的第一級省煤器，提高了省煤器受熱面金屬壁面溫度，有效地降低了煙氣中硫酸結露引起的低溫腐蝕和堵灰的危險工況。
權利要求
1.一種鍋筒後置式角管水循環結構，包括鍋筒(21)，其特徵在於所述的鍋筒(21)位於對流豎井(27)後牆的上方。
全文摘要
一種鍋筒後置式角管水循環結構，由置於爐排之上的爐膛膜式水冷壁受熱面和與其毗鄰的對流豎井膜式壁受熱面組成，鍋爐本體由布置在結構四角的大直徑鋼管、鍋筒和集箱構成的自支撐的框架式結構組成，鍋筒位於對流豎井後牆的上方；有效縮短了鍋筒至對流豎井對流受熱面下集箱連通管道的長度，有效簡化了爐頂連通管道系統，也相應降低了鍋爐本體實際高度，根除了燃煤熱水鍋爐長期存在的影響安全高效運行的結構隱患，確保該系統在任何負荷下都能安全可靠地工作，同時具有超強的停電保護功能，回水先經爐膛加熱提高水溫之後再流經尾部的省煤器對流受熱面，提高了尾部受熱面管的金屬壁溫，有效地降低了煙氣中硫酸結露引起的低溫腐蝕和堵灰的危險工況。
文檔編號F24H9/00GK102679552SQ20121013313
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者劉志起, 張吉虎, 李鈺鑫, 王雲剛, 王鵬, 趙欽新 申請人:瀋陽軍區聯勤部工程安裝大隊, 西安交通大學