常壓開水蒸汽兩用鍋爐的製作方法
2023-04-27 18:27:01
專利名稱：常壓開水蒸汽兩用鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱工設備，是一種常壓開水蒸汽兩用鍋爐。
目前國內外的電加熱或燃料燃燒的開水(蒸汽)鍋爐，其原理均為電能轉換為熱能或燃料的化學能通過燃燒轉換為熱能，再經過傳熱過程把熱量傳遞給水，使水變成開水(蒸汽)。但現有設備均普遍存在下述缺陷1．如供蒸汽則鍋爐承壓運行(而不是所稱的常壓)，故具有爆炸危險。
2．如供開水則要麼水溫不足100℃，帶來飲水衛生問題；要麼水溫雖達100℃，但副產品蒸汽熱量損失大，鍋爐熱效率低，且汙染環境。
3．冷、熱、開水不分混為一體，既不衛生，亦浪費能源。
4．鍋爐的高溫區內部不能檢修，一旦損壞，則鍋爐極易報廢。
本實用新型是在原理不變的前題下，通過開水蒸汽箱、噴嘴和汽水界面的高低控制組合；冷、熱、開水分別存放，從根本上解決常壓鍋爐的開水單供、蒸汽單供、開水蒸汽聯供及飲水衛生的目的。
應用時，燃料通過爐前燃燒機送入大爐膽呈中心回燃高效燃燒，燃燒產生的高溫煙氣依次衝刷大爐膽、裝有煙氣擾流片的煙管、後煙箱及排煙管，再經過煙囪排向大氣。
與此同時，常溫水經進水閥進入鍋爐上部的冷水箱，然後通過下降管、給水分配管均勻地進入鍋殼內底部，燃燒產生的高溫煙氣熱量經傳熱過程，通過大爐膽及裝有煙氣擾流片的煙管等傳遞給水，使水變成汽水混合物，上升的汽水混合物衝出汽水界面(控制平面位於長條狀錐臺形的噴嘴下面)，從長條狀錐臺形的噴嘴(以下簡稱噴嘴)噴出時，有下述三種情況發生A．輸入熱量，使水達到飽和狀態下的飽和水，飽和水在自身加速增壓及欠熱的汽泡攜帶雙重作用下，依次衝出汽水界面(控制平面的水位最高)、噴嘴，膨脹降壓至開水蒸汽箱，而欠熱的汽泡則破裂成水，這樣開水再經流通口進入吸收尾氣餘熱的開水儲水箱，以供客戶飲用，此為單供開水。B．加大輸入熱量，使飽和狀態下的一部分飽和水吸收汽化潛熱變成蒸汽，則汽水混合物在自身加速增壓下，以較高速度依次衝出汽水界面(控制平面的水位適中)、噴嘴，膨脹降壓至開水蒸汽箱，一方面開水再經流通口進入吸收尾氣餘熱的開水儲水箱，以供客戶飲用；另一方面開水蒸汽箱裡的蒸汽經蒸汽管引至客戶所需地點，此為開水和蒸汽同時供應。C．進一步加大輸入熱量，使飽和狀態下的飽和水吸收汽化潛熱變成蒸汽，蒸汽在自身加速增壓下，依次高速衝出汽水界面(控制平面的水位最低)、噴嘴，膨脹降壓至開水蒸汽箱，然後蒸汽經蒸汽管引至客戶所需地點，此為單供蒸汽。
鍋爐運行和停爐時，鍋爐內的常壓始終由與爐體水空間相連的並通向大氣的水封管定壓即常壓。
為滿足上述三種情況的使用，設計PLC可編程控制系統，通過液位控制器及蒸氣傳感器等實現全自動控制。
本實用新型通過上述方案，達到如下效果1．設計大尺寸、大輻射受熱面積爐膽的中心回燃技術，使鍋爐燃燒效率高，煙氣中的SO2、NOx等汙染物減少，屬高效清潔燃燒技術在開水(蒸汽)鍋爐中的突破。
2．大輻射受熱面積爐膽的輻射換熱、內置煙氣擾流片的煙管傳熱、開水儲水箱的餘熱回收，使鍋爐熱效率高、鍋爐體積小結構緊湊，且鍋爐自用風機電耗低。
3．冷、熱、開水分開，解決了飲水衛生問題。
4．實現了單供開水、單供蒸汽、開水蒸汽同時供給的標準功能。
5．鍋爐內置的與爐體水空間相連的並通向大氣的水封管，確保了鍋爐運行和停爐時始終均為常壓。
6．帶連杆機構的前煙箱可左右開啟，故鍋爐檢查、修理及爐房設備布置極為方便。
下面對照「KZ10-YQ」附圖實例作進一步說明。
附
圖1．本實用新型的結構剖視圖附圖2．本實用新型的A-A半剖圖附圖3．本實用新型的B-B剖面圖大爐膽16設於鍋殼25的中部，大爐膽16的前端與鍋殼25的前端板3連接、後端通過連接管12與鍋殼25的後管板8相連，大爐膽16的前部與鍋殼25的後管板8之間架設環形布置的煙管26，煙管26內放置煙氣擾流片，鍋殼25的頂部設有長條狀錐臺形的噴嘴6，在鍋殼25的下部偏左裝有排汙管13、偏右裝有給水分配管14。
鍋爐的前上部裝有控制儀錶盤2，鍋殼25的前部建有帶連杆機構17可左右開啟的前煙箱1，前煙箱1的中部裝有燃燒機18、上部裝有觀測孔19，鍋殼25的後部建有後煙箱11，後煙箱11的上部裝有排煙管10，在鍋殼25的後部、後煙箱11和排煙管10處設有餘熱回收的開水儲水箱27，在開水儲水箱27上裝有開水回水管29和開水供水管30，開水儲水箱27內裝有與爐體水空間相連並通向大氣的水封管28。
鍋殼25上部的長條狀錐臺形的噴嘴6的上方左側裝有開水蒸汽箱22、右側裝有冷水箱24，在開水蒸汽箱22的上部裝有水位電極4、蒸汽傳感器5、易熔安全片7、後側裝有蒸汽管9和流向開水儲水箱27的流通口21，開水蒸汽箱22與鍋殼25的上部之間裝設有水位控制器20，在冷水箱24的後側裝有進水閥23及與鍋殼25下部給水分配管14相連的下降管31。
整臺鍋爐通過前端板3和後管板8支撐並與底架15相連。
使用時，燃料通過爐前燃燒機18送入大爐膽16內呈中心回燃高效燃燒，燃燒產生的高溫煙氣依次衝刷大爐膽16、裝有煙氣擾流片的煙管26、後煙箱11及排煙管10，再經過煙囪排向大氣。
與此同時，常溫水經進水閥23進入鍋爐上部的冷水箱24，然後通過下降管31、給水分配管14均勻地進入鍋殼25內底部，燃燒產生的高溫煙氣熱量經傳熱過程，通過大爐膽16、裝有煙氣擾流片的煙管26等傳遞給水，使水變成汽水混合物，上升的汽水混合物進入鍋殼25頂部的長條狀錐臺形的噴嘴6，在自身加速增壓下，依次高速衝出汽水界面、噴嘴6，膨脹降壓至開水蒸汽箱22，一方面開水再經流通口21進入吸收尾氣餘熱的開水儲水箱27，以供客戶飲用；另一方面開水蒸汽箱22裡的蒸汽經蒸汽管9引至客戶所需地點。
排汙管13用於定期對鍋殼25中的爐水排汙，用觀測孔19觀測爐內的燃燒情況，由與爐體水空間相通的並通向大氣的內置水封管28定壓即常壓，水位電極4用於因水位控制器20失靈等失水而切斷燃燒的保護裝置，液位控制器20用於對進水和汽水界面的控制，蒸汽傳感器5用於對燃燒的控制，易熔安全片7用於因水封管28堵塞的保護裝置，儀錶盤為整個系統的控制總成。
「KZ10-YQ」的輸出功率為116瓩(100000千卡／小時)，出口溫度為100℃，熱效率為91．5％，整臺鍋爐鋼耗為290公斤(2．5噸／兆瓦)，環保達國家一類地區要求。
權利要求1．常壓開水蒸汽兩用鍋爐，由大爐膽(16)、鍋殼(25)、帶孔的連接管12、裝有煙氣擾流片的煙管(26)、前煙箱(1)、後煙箱(11)、冷水箱(23)、開水蒸汽箱(22)、開水儲水箱(27)、內置的與爐體水空間相連的並通向大氣的水封管(28)、長條狀錐臺形的噴嘴(6)、下降管(31)、給水分配管(14)等所組成。其特徵在於開水蒸汽箱(22)位於長條狀錐臺形的噴嘴(6)上方，鍋殼(25)頂部位於長條狀錐臺形的噴嘴(6)下方，即汽水控制平面位於長條狀錐臺形的噴嘴(6)內的中下部位置。
2．根據權利要求1所述的常壓開水蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於鍋爐內置的與爐體水空間相連的並通向大氣的水封管(28)。
專利摘要常壓開水蒸汽兩用鍋爐是一種涉及熱工領域的實用新型設備。本實用新型主要採用:鍋殼(25)頂部的長條狀錐臺形噴嘴(6)的上方為開水蒸汽箱(22)、噴嘴(6)內的中下部為汽水界面的組合;鍋爐內置的與爐體水空間相連、並通向大氣的水封管(28)。通過控制汽水界面在噴嘴(6)內的位移,從根本上解決常壓鍋爐的開水單供、蒸汽單供、開水蒸汽聯供,以及冷、熱、開水分存的需要。該新型適用於常壓鍋爐的設計、製造與使用。
文檔編號F24H1/50GK2428728SQ0022782
公開日2001年5月2日 申請日期2000年4月11日 優先權日2000年4月11日
發明者潘守聚 申請人:潘守聚