立式組裝常壓供暖鍋爐的製作方法

2023-06-08 05:04:26

專利名稱：立式組裝常壓供暖鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大型立式組裝常壓供暖鍋爐，提供了一種自動加煤、自動出渣、自動排煙的鍋爐。在北方地區，一到冬季供暖季節，較大的鍋爐房普遍煙氣汙染嚴重，同時引風機、鼓風機也浪費了大量電力，造成了數額龐大的電費支出，而在一些氣候寒冷地區，甚至造成電力供應的嚴重不足。再者，立式供暖鍋爐雖然種類很多，但多數容量較低，難以適應中小城市集中供暖的需要。臥式供暖鍋爐雖然容量大，但結構複雜，耗鋼量較大，生產工藝複雜，又因必須配備鼓風機、引風機，耗能高、噪音大。所以，對於中小型鍋爐企業來說，擴大立式鍋爐的容量，是降低成本、降低能耗的一種重要思路。但是，由於增容的立式鍋爐體積龐大，在製作和安裝上都有很大的困難。
本設計對供暖鍋爐的汙染和電力浪費問題提出了解決方案，提供了一種大型立式常壓燃煤節能鍋爐，目的是擴大立式鍋爐的容量，減少製造和安裝的困難，並同時降低製造和安裝的成本。總括來說，本實用新型便於製作，便於安裝，結構簡單，安全可靠，低能耗，低汙染。
本實用新型的技術解決方案是本設計是把圓形鍋筒用水管隔斷隔開，下端用耐火材料隔開，分為8個相對獨立的空間。然後，在鍋筒的周圍設置了8組自動加煤、自動出渣的燃燒設備，各組燃燒設備分別備有兩個燃燒室和燃燼室。根據傳熱原理，水管鍋爐可以儘量組織高溫煙氣，對垂直設置的受熱管自下而上地橫向衝刷，傳熱係數比縱向衝刷的受熱效率要高，同時，高溫煙氣自下而上運動，更利於自然通風。
本設計的各個受熱系統分別是鍋筒面積的1/8，壓縮了受熱線路的面積，使受熱路程延長。另外，現有立式供暖鍋爐的受熱管束一般為十餘層，最多不過20餘層，而本實用新型所設計的受熱對流管束為78層，排煙溫度為98℃，其解決方案是將橫向設置，縱向傾斜的受熱管束全部組裝在一個狹長的立式鍋筒內，各管束兩端與水套連通，再用水管隔斷分為8個獨立的受熱空間。
根據本設計，高溫煙氣在鍋筒內運行的線路是狹長的，如在煙囪中運行一般。本設計針對汙染問題的解決方案是將高溫煙氣經過四次除塵後排入大氣，第一次是將煙氣在進入受熱管束前，經燃燼室的過濾燃燒；第二次將煙氣在進入鍋筒受熱空間後，經過78層受熱管束的過濾；第三次是在進入煙囪前，經過重力除塵室的重力沉降除塵；第四次是在煙氣通過高大的水泥煙囪時除塵——塵粒附著在煙囪壁上，在聚集到一定的厚度後，加之不斷吸收煙氣中的水分，由於自身重量增加，會自動降落在煙囪底部的除塵器裡。
本實用新型的詳細結構由實施例及其附圖給出。


圖1為本實用新型立面圖；圖2為本實用新型的平面示意圖；圖3為本實用新型的正面示意圖；圖4為煙囪和重力沉降除塵室的正面圖；圖5立式鍋筒受熱管隔斷分配平面圖；圖6為立式鍋筒受熱管隔斷分配剖面圖；圖7受熱管和燃燒設備燃燒受熱情況；圖8為本實用新型的縱向剖面圖。
標號說明1、燃燒室；2、加煤車軌道；3、加煤車；4、加煤車扶手；5、檢查清灰孔32個；6、立式鍋筒；7、煙囪法蘭；8、煙囪地座；9、受熱管部分；10、煙囪立柱(4個)；11、立式鍋筒的連接法蘭；12、重力沉降室底部水池；13、重力沉降除塵室；14、煙囪法蘭；15、煙囪；16、耐火材料保溫隔斷；17、燃燒室下聯箱；18、燃燒室下爐門；19、燃燒室水冷壁管；20、爐膛水冷壁管；21、上爐門；22、爐膛水冷壁上連箱；23、水管隔斷；24、受熱管束；25、水冷壁隔斷上連箱；26、水管隔斷；27、水管隔斷；28、水管隔斷上聯箱；29、燃燒室水冷壁管爐排；30、鑄鐵爐排；31、燃燒室水冷壁管；32、鍋爐受熱管束；33、煙塵擋板。
本實用新型所述的實施例是14MW的鍋爐，鍋筒直徑5M，鍋筒高為13M，鍋筒內部用水管隔斷分為8個相對獨立的空間，如圖5所示。根據圖2，圖7，圖8，在鍋筒周圍設置了對這8個空間相對應的8組自動加煤、自動出渣的燃燒設備，各組燃燒設備分別備有兩個燃燒室和燃燼室，如圖7所示。
根據圖6所示，鍋筒內受熱管束全部是對向交叉排列，橫向設置，縱向傾斜12°，前後相鄰的對流管傾斜角度相反。由於受熱管束的斜向布置，不僅有利於水循環，更可因其特殊結構，能較均勻地分配高溫煙氣。由於8組燃燒設備共同為水管隔牆分開的受熱管束供熱，使8組燃燒設備的高溫煙氣互不竄煙，利於燃燒和受熱。8個燃燒室衝上來的高溫煙氣均勻分布在受熱面和受熱管束之間，進行著熱交換並逐漸降低溫度，最後進入煙囪排入大氣。
根據圖7，圖4，本實施例設有燃燼室，重力沉降除塵室[13]。燃燼室設在受熱管束的下端，重力沉降除塵室設在鍋筒外斜向與煙囪[15]連接的部分，如圖4所示，下端設有具備附著灰塵和密封作用的水池[12]。本實施例採用自動上煤機和拋煤機供煤。
根據圖8，立式鍋筒分上、下兩個部分，分開製作，現場組裝成整體。上、下鍋筒之間用法蘭連接。法蘭寬度是內外鍋筒的厚度加上水層厚度，另留出螺杆位置。製作時，先將內膽焊接到法蘭上，再將所有的受熱管束焊接到位。經試壓檢查後，再將鍋筒焊接在法蘭上，並按圖紙設計焊好各種配件，如上下爐門檢查孔，給回水接管等等。上、下鍋筒外，均設計了6個外端裝有法蘭的連通管，上鍋筒連通管向下彎曲，與其對應的下鍋筒連通管向上彎曲，上下連通管通過法蘭連接。在試裝時，先將下鍋筒安裝在水泥地座上，再將上鍋筒吊至下鍋筒上，以螺杆固定在鍋筒上，再將鍋筒連通管用法蘭連接，經試壓合格，驗收無誤，方可拆開裝運。
如圖2，圖7，圖8所示，本實施例在立式鍋筒四周對稱安裝了8組臥式燃燒設備，燃燒設備的上集箱、下集箱通過法蘭與鍋筒水套連通，第二燃燒室通過煙窗連接到立式鍋筒下部的燃燼室；鍋筒內用鋼管和扁鐵組合焊接的隔牆，形成8個相對獨立的受熱空間。來自第一、二燃燒室的高溫煙氣可在第三燃燒室實現燃煤的三次燃燒，提高了熱效率。
由於本實用新型的鍋筒較高，高溫煙氣運行線路較長。又因增加了受熱面和相當數量的受熱管束，延長了煙氣流程，使得整個鍋爐自身熱能吸收好，煙氣餘熱得到充分吸收利用，有效地提高了鍋爐的熱效率並有利於消煙除塵。本實用新型容量可達14-21MW，經測試及試運行，本實用新型的實施例有以下特點1.由於受熱管束層數的成倍增加和對於高溫煙氣的多次過濾，排煙含塵量達到國家對一類地區的要求，出煙及爐渣均為白色，煙塵含量68.6mg/立方米，林格曼黑度小於1，熱效率可達89％。2.滿水常壓運行，要求水溫不高於95℃，基本不腐蝕，很少結垢，使用壽命長。3.因為利用自然通風，不需要配備鼓風機、引風機和電動除塵設備，與同容量使用鼓風機、引風機的臥式鍋爐相比可節電56％。4.本實用新型結構緊湊，製造工藝簡單，安裝維修方便，與同容量臥式鍋爐相比，可節約鋼材33％，降低成本32％。供暖面積達12-18萬m2，適用於中小城市集中供暖。
權利要求1.一種立式組裝常壓供暖鍋爐，由一個立式鍋筒[11]和8組臥式水冷壁燃燒設備組成，其特徵在於圓形鍋筒內受熱管束用水管隔斷和耐火材料隔開，分為8個橫截面為扇形的受熱空間，並在鍋筒周圍對稱設置了8組自動加煤、自動出渣的燃燒設備。
2.權利要求1所述的供暖鍋爐，其特徵在於將橫向設置，縱向傾斜的受熱管束組裝在狹長的立式鍋筒內，各管束兩端與水套連通。
專利摘要一種立式組裝常壓節能供暖鍋爐，主要解決大型立式鍋爐節能和降低汙染的問題，其要點是鍋筒內用鋼管組合焊接的隔牆，將鍋筒內受熱管束隔為8個橫截面為扇形的受熱空間，與立式鍋殼外側對稱設置的8組臥式燃燒設備相連接；鍋筒內側設置78層的受熱管束，均呈交叉排列，橫向設置，縱向傾斜10°，管束兩端與爐膽連通。因增加了鍋筒內受熱面積和受熱管束，同時延長了煙氣流程，能夠有效提高熱效率並有利於消煙除塵，適合中小城市集中供暖。
文檔編號F24H1/24GK2527911SQ0220059
公開日2002年12月25日 申請日期2002年1月17日 優先權日2002年1月17日
發明者孫德謀 申請人:孫德謀