採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐的製作方法
2023-07-02 04:13:06
採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐的製作方法
【專利摘要】採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐，它涉及一種鍋爐。本發明為解決熱水鍋爐的碳鋼螺旋翅片管腐蝕嚴重，導致冷凝不徹底、鍋爐的熱效率低的問題。上鍋筒和下鍋筒內均設置有鍋內隔板，空氣預熱器通過節能器與熱水鍋爐的後水冷壁連通；節能器為鋼鋁複合翅片管式節能器，空氣預熱器為鋼鋁複合翅片管式熱管空氣預熱器，節能器和空氣預熱器的翅片管均由碳鋼基管、外覆鋁管和鋁翅片構成，外覆鋁管包覆在碳鋼基管上，鋁翅片設置在外覆鋁管的外壁上；高溫受熱面採用的強制循環保證了水速，提高了水循環的安全性，避免了停滯、倒流和過冷沸騰的發生可能誘發的振動，低溫受熱面採用自然水循環能達到節約電耗並能實現停電保護功能。本發明用於供熱。
【專利說明】採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燃氣冷凝式熱水鍋爐，具體涉及一種採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐。
【背景技術】
[0002]隨著我國天然氣生產能力的不斷提高和防治大氣汙染行動計劃實施，加快了清潔能源替代利用。近年來集中供熱用大容量燃氣熱水鍋爐得到了廣泛使用，但是現有的熱水鍋爐存在水循環的安全性差以及沒有停電保護的問題。當停電發生時，發生汽化、水擊現象，給鍋爐及輔助設備造成損壞。
[0003]煙氣溫度隨著換熱流程不斷減低到一定溫度後，腐蝕性氣體和水蒸氣將在煙氣中結合，當煙氣溫度降低到某種腐蝕性氣體的露點溫度附近時，煙氣中的腐蝕性氣體將和水蒸氣結合形成酸的蒸氣，這些酸蒸氣遇到尾部低溫的接觸面就會凝結形成酸液，引起接觸面發生露點腐蝕或低溫腐蝕，主要表現為對碳鋼的全面腐蝕。
[0004]腐蝕過程的化學反應式如下:
[0005]SO3(氣體)+H2O(氣體)—H2SO4(氣體、煙氣中)
[0006]H2SO4 (氣體)+xH20 (氣體)—H2SO4 (液體、接觸面上)
[0007]綜上，現有的熱水鍋爐的碳鋼螺旋翅片管腐蝕嚴重，導致冷凝不徹底、鍋爐的熱效率低。
【發明內容】
[0008]本發明為解決現有的熱水鍋爐的碳鋼螺旋翅片管腐蝕嚴重，導致冷凝不徹底、鍋爐的熱效率低的問題，進而提供了一種採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐。
[0009]本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是:
[0010]本發明的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐包括節能器、上鍋筒、鍋內隔板、對流管束、側水冷壁管、下鍋筒、前水冷壁和後水冷壁和空氣預熱器，上鍋筒位於熱水鍋爐的上部，下鍋筒位於熱水鍋爐的下部，上鍋筒和下鍋筒內均設置有鍋內隔板，上鍋筒通過對流管束與下鍋筒連通，側水冷壁管位於熱水鍋爐的側端面上，前水冷壁位於熱水鍋爐的前端面上，後水冷壁位於熱水鍋爐的後端面上，空氣預熱器通過節能器與熱水鍋爐的後水冷壁連通；節能器為鋼鋁複合翅片管式節能器，空氣預熱器為鋼鋁複合翅片管式熱管空氣預熱器，節能器和空氣預熱器的翅片管均由碳鋼基管、外覆鋁管和鋁翅片構成，外覆鋁管包覆在碳鋼基管上，鋁翅片設置在外覆鋁管的外壁上。
[0011]本發明的有益效果是:
[0012]本發明的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐的節能器和空氣預熱器均採用碳鋼覆鋁的翅片管，避免了煙氣與碳鋼基管接觸，外覆鋁管和管翅片具有較好的耐低溫露點腐蝕性能，與現有的熱水鍋爐相比，保證了大容量燃氣熱水鍋爐實現深度冷凝，可將排煙溫度降到70°C以下，鍋爐的熱效率達到100% ；[0013]本發明的熱水鍋爐避免了深度冷凝及運行初、末期或回水溫度波動發生的露點低溫腐蝕現象的發生，實現了大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐高效、安全、環保運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐主視圖，圖2是圖1的D-D剖視圖，圖3是圖2的I部放大圖，圖4是圖3的F-F剖視圖，圖5是圖2的II部放大圖，圖6是圖5的G-G剖視圖，圖7是圖2的E-E剖視圖，圖8是本發明的複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐的水循環示意圖，圖9是圖8的A-A剖面圖，圖10是圖8的B-B剖面圖，圖11是圖8的C-C剖面圖(圖8?11中單箭頭為自然循環，雙箭頭為強制循環)。
【具體實施方式】
[0015]【具體實施方式】一:如圖1?7所示，本實施方式的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐包括節能器1、上鍋筒2、鍋內隔板3、對流管束4、側水冷壁管5、下鍋筒6、前水冷壁7和後水冷壁8和空氣預熱器9，上鍋筒2位於熱水鍋爐的上部，下鍋筒6位於熱水鍋爐的下部，上鍋筒2和下鍋筒6內均設置有鍋內隔板3，上鍋筒2通過對流管束4與下鍋筒6連通，側水冷壁管5位於熱水鍋爐的側端面上，前水冷壁7位於熱水鍋爐的前端面上，後水冷壁8位於熱水鍋爐的後端面上，空氣預熱器9通過節能器I與熱水鍋爐的後水冷壁8連通；節能器I為鋼鋁複合翅片管式節能器，空氣預熱器9為鋼鋁複合翅片管式熱管空氣預熱器，節能器I和空氣預熱器9的翅片管均由碳鋼基管11、外覆鋁管12和鋁翅片13構成，外覆鋁管12包覆在碳鋼基管11上，鋁翅片13設置在外覆鋁管12的外壁上。
[0016]【具體實施方式】二:如圖2和圖3所示，本實施方式節能器I的鋼鋁複合翅片管為立式水平設置。如此設置，水平布置節能器I結構保證了受熱均勻，並聯旁通迴路可調節結構減少了並聯管中水阻力大和水力不均勻性。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】三:如圖7所示，本實施方式的空氣預熱器9為臥式傾斜設置。如此設置，有利於大量冷凝水的排放，應用了碳鋼覆鋁翅片結構熱管技術，具有優越的高效傳熱和耐低溫露點腐蝕性能，把低溫冷空氣加熱來改善燃燒，防止風道及燃燒器等處結冰，碳鋼覆鋁翅片管具有使用壽命長的特點，大大減少維修及更換工作。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一或二相同。
[0018]【具體實施方式】四:如圖1、8?11所示，本實施方式鍋爐進水通過節能器I進入到上鍋筒2，經鍋內隔板3調配後進入對流管束4和一部分側水冷壁管5，然後下行至下鍋筒6進入另一部分側水冷壁管5內，再進入上鍋筒2。如此操作，通過自然水循環和強制水循環相結合的複合水循環設計，保證了水流程各段的安全水速，實現了水循環的安全性要求。上、下鍋筒間其餘對流管內為自然循環，前、後水冷壁內也為自然循環，出水最後通過上鍋筒進入供熱管網。當停電發生後，在鍋內隔板3的調配下由強制循環變為自然循環，採用複合水循環實現了強制和自然循環的各自優勢，高溫受熱面採用的強制循環保證了水速，提高水循環的安全性，避免了停滯、倒流和過冷沸騰的發生可能誘發的振動，低溫受熱面採用自然水循環能達到節約電耗並能實現停電保護功能。解決了大容量燃氣熱水鍋爐水循環的安全性和停電保護問題。其它組成及連接關係與【具體實施方式】三相同。
【權利要求】
1.一種採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐，所述熱水鍋爐包括節能器(I)、上鍋筒(2)、鍋內隔板(3)、對流管束(4)、側水冷壁管(5)、下鍋筒(6)、前水冷壁(7)和後水冷壁(8)和空氣預熱器(9)，上鍋筒(2)位於熱水鍋爐的上部，下鍋筒(6)位於熱水鍋爐的下部，上鍋筒(2)和下鍋筒(6)內均設置有鍋內隔板(3)，上鍋筒(2)通過對流管束(4)與下鍋筒(6)連通，側水冷壁管(5)位於熱水鍋爐的側端面上，前水冷壁(7)位於熱水鍋爐的前端面上，後水冷壁(8)位於熱水鍋爐的後端面上，空氣預熱器(9)通過節能器(I)與熱水鍋爐的後水冷壁(8)連通；其特徵在於:節能器(I)為鋼鋁複合翅片管式節能器，空氣預熱器(9)為鋼鋁複合翅片管式熱管空氣預熱器，節能器(I)和空氣預熱器(9)的翅片管均由碳鋼基管(11)、外覆鋁管(12)和鋁翅片(13)構成，外覆鋁管(12)包覆在碳鋼基管(II)上，鋁翅片(13)設置在外覆鋁管(12)的外壁上。
2.根據權利要求1所述的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐，其特徵在於:節能器(I)的鋼鋁複合翅片管為立式水平設置。
3.根據權利要求1或2所述的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐，其特徵在於:空氣預熱器(9)為臥式傾斜設置。
4.根據權利要求3所述的採用複合水循環的大容量燃氣冷凝式熱水鍋爐，其特徵在於:鍋爐進水通過節能器(I)進入到上鍋筒(2)，經鍋內隔板(3)調配後進入對流管束(4)和一部分側水冷壁管(5)，然後下行至下鍋筒(6)進入另一部分側水冷壁管(5)內，再進入上鍋筒⑵。
【文檔編號】F24H9/00GK103925698SQ201410181637
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】張福強, 呂雪豔, 李志遠, 田立輝 申請人:哈爾濱紅光鍋爐總廠有限責任公司