立式小容量火管鍋爐的製作方法

2023-08-07 09:46:46 2

立式小容量火管鍋爐的製作方法
【專利摘要】本發明涉及熱水鍋爐，特指一種立式小容量火管鍋爐。其主要由鍋殼、排煙管、燃燒器、火管和煙氣室等組成。本發明創新性的改變了傳統的水管和火管，即保溫外殼與內殼之間的外腔內充滿水替代了傳統水管。這樣就大幅度擴大了受熱面面積，無爆管事故，相對延長了鍋爐的使用壽命。而火管更是由傳統的橫向前後水平往返改為縱向上下垂直往返，並且幾乎全部裸露在水中，這樣加長了煙氣流程，傳熱面積大大增加，成倍的提高了鍋爐傳熱效率。爐內煙氣能全部快速縱向衝刷火管內壁，因此達到經濟、節能、結構緊湊、熱效率高等目的。
【專利說明】立式小容量火管鍋爐
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及熱水鍋爐，特指一種立式小容量火管鍋爐。
【背景技術】
[0002]目前市場上流行的熱水鍋爐有許多種，基本可歸為兩大類，一類為火管鍋爐，一類為水管鍋爐，這兩類鍋爐的共同缺點是耗鋼量高，鍋爐煙塵原始排放濃度高，煙風阻力大，電耗高；這兩類鍋爐的不同缺點是火管鍋爐的管板裂紋和爆管現象多，故障率高，水管鍋爐的工藝複雜，生產效率低，成本高，另外，傳統橫向排列的水管，當水質不好，產生結垢時常發生水管堵塞現象，嚴重時還會發生爆管事故，大大影響鍋爐的使用壽命；水管鍋爐的缺點是結構比較複雜，體積較大，不適宜用於行動裝置上，鍋爐的相對水容量小，對自動化控制和操作水平要求較高；而火管鍋爐優點是水容量大，蓄熱能力大，結構、安裝和運行都比較簡單，缺點是蒸發強度不高，產生的蒸汽壓力低，鍋殼及內部構件直接受熱，工作條件變差，鍋殼強度因各種開孔被削弱，工作條件變差，鍋殼強度因各種開孔被削弱，因儲水和蓄勢量大，一旦破壞釋放能量大；在此基礎上，本發明最大特色是創新性的改變了傳統的水管和火管，即保溫外殼與內殼之間的外腔內充滿水替代了傳統水管，這樣就大幅度擴大了受熱面面積，無爆管事故，相對延長了鍋爐的使用壽命；而火管更是由傳統的橫向前後水平往返改為縱向上下垂直往返，並且幾乎全部裸露在水中，這樣加長了煙氣流程，傳熱面積大大增力口，成倍的提高了鍋爐傳熱效率，爐內煙氣能全部快速縱向衝刷火管內壁，因此達到經濟、節能、結構緊湊、熱效率高等目的，這樣不僅解決了火管鍋爐和水管鍋爐的缺點，而且節能環保等綜合效益非常顯著。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是克服上述現有鍋爐技術中的缺點，目的在於推出一種鍋爐內水受熱充分，火管上溫度均勻能夠充分利用煙氣熱的火管鍋爐，以提高鍋爐熱效率，延長鍋爐使用壽命，使其達到經濟、節能、結構緊湊、熱效率高等目的。
[0004]為了降低運行成本，同時提高鍋爐的效率，本發明最大的特色是創新性的改變了傳統水管和火管的比例分配和安裝位置，即在本發明中鍋爐外殼與內殼之間形成的外腔內充滿水替代了傳統水管，而火管更是由傳統的橫向前後水平往返改為縱向上下垂直往返，並且幾乎全部裸露在水管內，這樣不僅大幅度的擴大了爐膛和煙道的容積及輻射對流受熱面，還因為無水管，不會產生爆管事故，相對延長了鍋爐的使用壽命。
[0005]具體的，本發明採用如下技術方案:立式小容量火管鍋爐，包括鍋殼、排煙管、燃燒器、火管和煙氣室，其特徵在於:鍋殼由保溫外殼和保溫內殼組成，保溫外殼和保溫內殼之間構成外腔，煙氣室設置在保溫內殼內，從上至下依次為第一煙氣室、第二煙氣室和第三煙氣室；保溫外殼與保溫內殼之間的外腔內充滿鍋爐水；火管由第一火管列和第二火管列組成，為縱向上下垂直往返布置，位於外腔中鍋爐水內並沿保溫內殼周向均勻布置；第一火管列連接第二煙氣室和第三煙氣室，第二火管列連接第一煙氣室和第三煙氣室。[0006]進一步，第一火管列貼近保溫內殼並沿保溫內殼周向均勻布置，第二火管列位於第一火管列的外圈沿保溫內殼周向均勻布置。
[0007]第二煙氣室一側設置有燃燒器。
[0008]保溫外殼外對應第二煙氣室和第三煙氣室的部分分別設置有上觀察孔，下觀察孔。
[0009]保溫內殼殼頂上設置排煙管並伸出保溫外殼外。
[0010]保溫外殼頂端安裝有兩個壓力閥並位於排煙管兩側，保溫外殼外側右上方設置進水口，出水口設置在保溫外殼左下方。
[0011]本發明中立置火管幾乎全部裸露在外腔鍋爐水內，增加了煙氣回程，加長了煙氣流程，傳熱面積大大增加，成倍的提高了鍋爐傳熱效率，爐內煙氣能全部快速縱向衝刷火管內壁，因此熱效率高，降低了對火管的磨損，降低了流阻，以及煙氣的原始排放濃度。
[0012]本發明亦可外接生物質鍋爐，將其燃燒所得的生物質氣體或生物質油投入本發明；本發明工作時，從燃燒器噴入燃料(燃氣或燃油)和空氣，根據燃料的不同調節空燃比，燃料噴口長度可調，從而間接調節了燃燒空間；在第二煙氣室產生高溫煙氣，煙氣迅速進入火管，下行至第三煙氣室，再迅速進入火管，上行至第一煙氣室，再從爐頂的排煙管排出，煙氣在經過上行管和下行管時，與外腔內的鍋爐水充分換熱，將熱量傳遞給水後，自身溫度降低後，從排煙管排出。
[0013]為避免燃燒器內燃燒時燒壞該處內壁，所述燃燒器接口周圍與第二煙氣室的內壁之間設有隔熱材料。
[0014]本發明中設置全程控制箱，在鍋爐出水口有溫度測點，一旦水溫達到98°C，閥門自動打開，出水口自動出水，若是低於98°C，則是自動關閉閥門；同時在有熱水流出時，控制器會自動補水。
[0015]為便於觀察爐內煙氣情況，以及對鍋爐的檢修和維護，鍋爐外殼中下部與底部位置分別都有觀察孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明新型立式火管鍋爐示意主視圖。
[0017]圖2是本發明新型立式火管鍋爐示意左視圖。
[0018]圖3是本發明新型立式火管鍋爐示意俯視圖。
[0019]在圖中:1保溫外殼、2保溫內殼、3第二火管列、4第一火管列、5燃燒器、6出水口、7下觀察孔、8上觀察孔、9進水口、10壓力閥、11排煙管、12第三煙氣室、13第二煙氣室、14第一煙氣室、15外腔。
【具體實施方式】
[0020]首先確定鍋爐的額定蒸發量和壓力，然後根據國家相關規程規定選取高標準的管材；如圖1所示為新型立式小容量火管鍋爐，包括鍋殼、排煙管11、燃燒器5、火管和煙氣室；鍋殼由保溫外殼I和保溫內殼2組成，保溫外殼I和保溫內殼2之間構成外腔15，煙氣室設置在保溫內殼2內，從上至下依次為第一煙氣室14、第二煙氣室13和第三煙氣室12 ;保溫內殼2殼頂上設置排煙管11並伸出保溫外殼I外，壓力閥10安裝在保溫外殼I頂端並位於排煙管11兩側，保溫外殼I外側右上方設置進水口 9，出水口設置在保溫外殼I左下方；保溫外殼I與保溫內殼2之間的外腔15內充滿鍋爐水；火管由第一火管列4和第二火管列3組成，為縱向上下垂直往返布置，位於外腔15中鍋爐水內並沿保溫內殼2周向均勻布置；第一火管列4連接第二煙氣室13和第三煙氣室12，第二火管列3連接第一煙氣室14和第三煙氣室12，第一火管列4貼近保溫內殼2並沿保溫內殼2周向均勻布置，第二火管列3位於第一火管列4的外圈沿保溫內殼2周向均勻布置；第二煙氣室13 —側設置有燃燒器5，保溫外殼I外對應第二煙氣室13和第三煙氣室12的部分分別設置有上觀察孔8，下觀察孔7。
[0021 ] 本發明工作時，從燃燒器5噴入燃料(燃油或燃氣)和空氣，選取適當的空燃比一起混合燃燒，在第二煙氣室13產生高溫煙氣，煙氣迅速進入第一火管列4，下行至第三煙氣室12，再迅速進入第二火管列3，上行至第一煙氣室14，最後從爐頂的排煙管11排出，煙氣在經過第一火管列4和第二火管列3時，與外腔15內的鍋爐水充分換熱，將熱量傳遞給水後，自身溫度降低後，從排煙管11排出，進入大氣，同時隨煙氣帶出的未燃盡的燃料顆粒，在第三煙氣室12沉降，分離。
[0022]本發明工作時，水從鍋爐右上方的進水口 9流入，充滿於保溫外殼I和保溫內殼2之間的外腔15內，充分吸熱後，溫度上升達到98°C後，自動從出水口 6中排出，同時會從進水口 9自動補水。
【權利要求】
1.立式小容量火管鍋爐，包括鍋殼、排煙管(11)、燃燒器(5)、火管列和煙氣室，其特徵在於:鍋殼由保溫外殼(I)和保溫內殼(2)組成，保溫外殼(I)和保溫內殼(2)之間構成外腔(15)，煙氣室設置在保溫內殼(2)內，從上至下依次為第一煙氣室(14)、第二煙氣室(13)和第三煙氣室(12);保溫外殼(I)與保溫內殼(2)之間的外腔(15)內充滿鍋爐水；火管列由第一火管列(4)和第二火管列(3)組成，為橫向兩級縱向上下垂直往返布置，位於外腔(15)中鍋爐水內並沿保溫內殼(2)周向均勻布置；第一火管列(4)連接第二煙氣室(13)和第三煙氣室(12)，第二火管列(3)連接第一煙氣室(14)和第三煙氣室(12)。
2.如權利要求1所述的立式小容量火管鍋爐，其特徵在於:第一火管列⑷貼近保溫內殼(2)並沿保溫內殼(2)周向均勻布置，第二火管列(3)位於第一火管列(4)的外圈沿保溫內殼(2)周向均勻布置。
3.如權利要求1所述的立式小容量火管鍋爐，其特徵在於:第二煙氣室(13)—側設置有燃燒器(5)。
4.如權利要求1所述的立式小容量火管鍋爐，其特徵在於:保溫外殼(I)外對應第二煙氣室(13)和第三煙氣室(12)的部分分別設置有上觀察孔(8)，下觀察孔(7)。
5.如權利要求1所述的立式小容量火管鍋爐，其特徵在於:保溫內殼(2)殼頂上設置排煙管(11)並伸出保溫外殼(I)外。
6.如權利要求1所述的立式小容量火管鍋爐，其特徵在於:保溫外殼(I)頂端安裝有兩個壓力閥(10)並位於排煙管(11)兩側，保溫外殼(I)外側右上方設置進水口(9)，出水口設置在保溫外殼(I)左下方。
【文檔編號】F24H1/28GK103808006SQ201410057352
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】施愛平, 馬茜, 葉麗華, 龐弋驤 申請人:江蘇大學