專利名稱：多層水套式環(huán)保鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐設(shè)備，特別是涉及到一種清潔燃燒的環(huán)保鍋爐。
背景技術(shù)：
鍋爐是人們生活和生產(chǎn)的必要設(shè)備，目前應(yīng)用的鍋爐主要有火管鍋爐、水管鍋爐、水火管組合鍋爐、鍋殼鍋爐，這些鍋爐的有效受熱面都不大，存在著熱交換能力差、熱效率低、排放的煙氣溫度高、生產(chǎn)蒸汽慢等缺點(diǎn)，通常需增加附屬受熱面，如采取在爐膛的上部或出口安裝過(guò)熱器、在鍋爐尾部煙道設(shè)置省煤器的措施來(lái)提高鍋爐的熱效率。長(zhǎng)期以來(lái)，鍋爐以直接燃燒固體燃料為主，普遍存在燃燒不充分、鍋爐的熱效率低、煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重，并且污染環(huán)境。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公布號(hào)CN102816600A公開了一種“等離子體燃料轉(zhuǎn)化裝置”，該裝置以水蒸汽為氣化劑，應(yīng)用等離子體技術(shù)把固體燃料或液體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料，使水蒸汽成為燃料的組分，實(shí)現(xiàn)增值燃燒和清潔燃燒，該裝置噴出的合成氣直接作清潔燃?xì)饫没蜃骰ぴ侠?，?dāng)把合成氣直接作清潔燃?xì)饫脮r(shí)，合成氣直接噴入鍋爐的爐膛，再向爐膛內(nèi)配入助燃空氣進(jìn)行燃燒，實(shí)現(xiàn)降低煤炭資源消耗和減少污染物排放。節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)是人類關(guān)心的問(wèn)題，人們正在積極研究和推廣清潔燃燒技術(shù)，以減少資源消耗和減少對(duì)環(huán)境的破壞，人類需要一種熱效率高、對(duì)環(huán)境污染少、適合清潔燃燒的鍋爐設(shè)備來(lái)提供熱能，滿足生產(chǎn)和生活需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要克服常規(guī)鍋爐熱交換能力差、熱效率低的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種熱效率高、適合清潔燃燒的多層水套式環(huán)保鍋爐，以減少資源消耗和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本實(shí)用新型的一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是鍋爐主要由內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)、外層水套(7)和鍋筒(3)組成，其中，所述的水套各由內(nèi)筒壁體和外筒壁體構(gòu)成的雙層圓筒結(jié)構(gòu)，在雙層圓筒之間的兩端分別有上環(huán)形封板和下環(huán)形封板；內(nèi)層水套、中間層水套(10)和外層水套(7)同軸直立設(shè)置，內(nèi)層水套(8)置于中間層水套(10)的內(nèi)空之中，外層水套(7)套置于中間層水套(10)之外；中間層水套(10)有向下的延伸段，延伸段的內(nèi)空間構(gòu)成爐膛a (24)，爐膛a (24)的底部或側(cè)面有燃燒器接口(20);內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)和外層水套(7)的上部空間構(gòu)成爐膛b (4)，鍋筒(3)設(shè)置在爐膛b (4)中；內(nèi)層水套(8)的內(nèi)筒壁體下部有U形管a (15)連接到中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體上；外層水套(7)的外筒壁體下部有U形管b (13)連接到中間層水套(10)的外筒壁體上；內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)和外層水套(7)各自的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3);內(nèi)層水套(8)的內(nèi)空間構(gòu)成火氣通道a (27)，內(nèi)層水套(8)與中間層水套(10)之間的空間構(gòu)成火氣通道b (25 )，中間層水套(10 )與外層水套(7 )之間的空間構(gòu)成煙氣通道(28)，外層水套(7)和煙氣通道(28)的底下有煙氣室(13)，爐膛a (24)通過(guò)火氣通道a
(27)和火氣通道b (25)連通到爐膛b (4)，爐膛b (4)通過(guò)煙氣通道(28)連通到煙氣室(13)，煙氣室(13)有煙氣排出接口。上述實(shí)用新型中，在內(nèi)層水套(8)和中間層水套(10)之間有內(nèi)夾層水套(9)，內(nèi)夾層水套(9)為一只以上；當(dāng)在內(nèi)層水套(8)和中間層水套(10)之間有內(nèi)夾層水套(9)時(shí)，U形管a (15)為二只以上，內(nèi)夾層水套(9)的內(nèi)筒壁體下部各自有U形管a (15)連接到中間層水套(10 )的內(nèi)筒壁體上，內(nèi)夾層水套(9 )的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3 )。在中間層水套(10)和外層水套(7)之間有外夾層水套(11)，外夾層水套(11)為一只以上；當(dāng)在中間層水套(10)和外層水套(7)之間有外夾層水套(11)時(shí)，U形管b (13)為二只以上，外夾層水套(11)的外筒壁體下部各自有U形管b (13 )連接到中間層水套(10 )的外筒壁體上，外夾層水套(11)的的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3)。上述實(shí)用新型中，在中間層水套(10)的下環(huán)形封板上分別有補(bǔ)水管(18)接入和排污管(22)接出。上述實(shí)用新型中，鍋爐有隔熱保溫層(5)進(jìn)行圍護(hù)，隔熱保溫層(5)的外層有外殼
(29)。上述實(shí)用新型中，安裝在燃燒器接口(20)的燃燒器包括等離子體燃燒器、燃油燃燒器、燃?xì)馊紵鳌Ｉ鲜鰧?shí)用新型中，中間層水套(10)為鍋爐的支撐部件，中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體支撐著內(nèi)層水套(8)和內(nèi)夾層水套(9)，中間層水套(10)的外筒壁體支撐著外夾層水套
(11)和外層水套(7)，鍋爐底腳(17)焊接在中間層水套(10)的外筒壁體上；中間層水套
(10)還兼作隔離組件，把爐膛a(24)、火氣通道a (27)、火氣通道b (25)與煙氣通道(28)、煙氣室(14)進(jìn)行分隔。上述的實(shí)用新型中，內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套
(11)和外層水套(7)為爐水容器，其內(nèi)筒壁體和外筒壁體均為爐水的有效受熱面，中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體、內(nèi)層水套(8)的內(nèi)筒壁體和外筒壁體、內(nèi)夾層水套(9)的內(nèi)筒壁體和外筒壁體、爐膛b (4)中的連通管受熱面及鍋筒(3)受熱面同時(shí)吸收爐膛內(nèi)火氣的輻射傳熱和對(duì)流傳熱的熱量，中間層水套(10)的外筒壁體、外夾層水套(11)的內(nèi)筒壁體和外筒壁體、外層水套(7 )的內(nèi)筒壁體吸收煙氣通道中煙氣對(duì)流傳熱的熱量，在相同體積的情況下，本實(shí)用新型的鍋爐比常規(guī)鍋爐的有大得多的有效受熱面，因此，本實(shí)用新型的鍋爐熱效率高，節(jié)省資源。為了實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，本實(shí)用新型的鍋爐適合應(yīng)用等離子體燃燒器、燃油燃燒器、燃?xì)馊紵鳎?dāng)在鍋爐上安裝等離子體燃燒器時(shí)，使用的燃料包括煤粉、水煤漿、生物質(zhì)粉料、重油和常規(guī)燃油，所述的重油包括廢機(jī)油，等離子體燃燒器以水蒸汽為氣化劑，先把固體燃料或液體燃料轉(zhuǎn)化為以氫氣和一氧化碳為主要成份的氣體燃料，然后噴入鍋爐的爐膛a (24)中進(jìn)行清潔燃燒，生產(chǎn)熱水或蒸汽。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在等離子體燃燒器設(shè)置配風(fēng)裝置，向鍋爐的爐膛輸入助燃空氣。本實(shí)用新型作為蒸汽鍋爐或熱水鍋爐應(yīng)用，當(dāng)作為蒸汽鍋爐應(yīng)用時(shí)，在鍋筒(3)內(nèi)有汽水分離器，以使輸出蒸汽不帶水，保證蒸汽品質(zhì)。本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)，在鍋筒(3)的側(cè)面有水位計(jì)(2)，在鍋筒(3)的頂部有安全閥接口、壓力表接口、蒸汽閥或熱水閥接口( I)，在鍋筒(3 )的底部有下降管(33 )接出，下降管(33)連接到中間層水套(10)的下部，下降管(33)為2根以上，下降管(33)同時(shí)作為鍋筒(3)的支撐部件。[0016]本實(shí)用新型在運(yùn)行時(shí)，火氣和煙氣的流程為:等離子體燃燒器或燃油燃燒器或燃?xì)馊紵飨驙t膛a (24)噴發(fā)燃燒火焰，火氣分別通過(guò)火氣通道a (27)和火氣通道b (25)，在把熱量傳遞給沿途的有效受熱面的同時(shí)上升到爐膛b (4)中，繼續(xù)把熱量傳遞給爐膛b
(4)中的有效受熱面，然后成為煙氣，煙氣再通過(guò)煙氣通道(28)下降到煙氣室(14)中，煙氣余熱傳遞給沿途的有效受熱面后，使煙氣的溫度下降到180°C左右，再經(jīng)排氣接口排出鍋爐，從鍋爐排出的煙氣通過(guò)由煙囪排入大氣。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可在煙道中設(shè)置熱交換器，以進(jìn)一步吸收煙氣的余熱進(jìn)行綜合利用，同時(shí)，使煙氣的溫度降得更低。本實(shí)用新型在運(yùn)行時(shí)，爐水為自然循環(huán)方式:鍋筒(3)下部的爐水通過(guò)下降管由中間層水套(10)的下部進(jìn)入到中間層水套(10)內(nèi)，然后通過(guò)各自的U形管a (15)和U形管b (13)分別進(jìn)入到內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)和外層水套(7)內(nèi)，吸收熱量后，分別由連通管(6)進(jìn)入到鍋筒(3)內(nèi)，達(dá)到爐水水循環(huán)加熱；當(dāng)本實(shí)用新型為蒸汽鍋爐時(shí)，爐水通過(guò)循環(huán)受熱達(dá)到飽和溫度，繼續(xù)受熱后，轉(zhuǎn)化為蒸汽，在內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)和外層水套(7)內(nèi)的爐水為汽水混合物，汽水混合物進(jìn)入鍋筒(3)后分離出蒸汽，蒸汽再通過(guò)汽水分離器進(jìn)一步分離出水分后，由蒸汽閥輸出，提供給用戶使用，鍋爐消耗的爐水通過(guò)補(bǔ)水接口(19)由補(bǔ)水管進(jìn)入到中間層水套(10)的下部；當(dāng)本實(shí)用新型為熱水鍋爐時(shí)，爐水通過(guò)循環(huán)受熱達(dá)到預(yù)定溫度的熱水，熱水通過(guò)熱水閥輸出，提供給用戶使用，補(bǔ)充水通過(guò)補(bǔ)水管(18)進(jìn)入到中間層水套(10)的下部。本實(shí)用新型的有益效果是:多層水套的有效受熱面大，鍋爐的熱效率高，實(shí)現(xiàn)減少資源消耗，采用清潔燃燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的一種多層水套式環(huán)保鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖中:1.蒸汽閥或熱水閥接口，2.水位計(jì)，3.鍋筒，4.爐膛b，5.隔熱保溫層，6.連通管，7.外層水套，8.內(nèi)層水套，9.內(nèi)夾層水套，10.中間層水套，11.外夾層水套，12.爐水，13.U形管b，14.煙氣室，15.U形管a，16.觀火口，17.鍋爐底腳，18.補(bǔ)水管，19.補(bǔ)水接口，20.燃燒器接口，21.排污接口，22.排污管，23.底腳加強(qiáng)肋板，24.爐膛a，25.火氣通道b，26.下環(huán)形封板，27.火氣通道a，28.煙氣通道，29.外殼，30.水套的內(nèi)筒壁體，31.水套的外筒壁體，32.上環(huán)形封板，33.下降管。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2所示的實(shí)施方式中，多層水套式環(huán)保鍋爐主要由內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)、外層水套(7)、鍋筒(3)、隔熱保溫層(5)和外殼(29)組成，其中，內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)和外層水套(7)各由內(nèi)筒壁體和外筒壁體構(gòu)成的雙層圓筒結(jié)構(gòu)，在雙層圓筒之間的兩端分別有上環(huán)形封板和下環(huán)形封板；內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套
(11)和外層水套(7)同軸直立設(shè)置，內(nèi)層水套(8)置于最里層，內(nèi)層水套(8)的外層為內(nèi)夾層水套(9)，內(nèi)夾層水套(9)的外層為中間層水套(10)，中間層水套(10)的外層為二個(gè)外夾層水套(11)，外層水套(7)設(shè)置在最外層，內(nèi)夾層水套(9)和內(nèi)層水套(8)由外及內(nèi)呈階梯式升高，外夾層水套(11)和外層水套(7)由內(nèi)及外呈階梯式升高；中間層水套(10)為鍋爐的支撐組件，中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體支撐著內(nèi)層水套(8)和內(nèi)夾層水套(9)，中間層水套(10)的外筒壁體支撐著外夾層水套(11)和外層水套(7)，三只鍋爐底腳焊接在中間層水套(10)的外筒壁體上；中間層水套(10)有向下的延伸段，延伸段的內(nèi)空間構(gòu)成爐膛a
(24)，爐膛a (24)的底部或側(cè)面有燃燒器接口(20);內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)和外層水套(7)的上部空間構(gòu)成爐膛b (4)，鍋筒(3)設(shè)置在爐膛b (4)中；內(nèi)層水套(8)的內(nèi)筒壁體下部和內(nèi)夾層水套(9)的內(nèi)筒壁體下部各自有U形管a (15)連接到中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體上；外夾層水套(11)的外筒壁體下部和外層水套(7)的外筒壁體下部各有U形管b (13)連接到中間層水套(10)的外筒壁體上；內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)、外夾層水套(11)和外層水套(7)各自的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3);內(nèi)層水套(8)的內(nèi)空間構(gòu)成火氣通道a (27)，內(nèi)層水套(8)、內(nèi)夾層水套(9)、中間層水套(10)之間的空間構(gòu)成火氣通道b (25)，中間層水套
(10)、外夾層水套(11)、外層水套(7)之間的空間構(gòu)成煙氣通道(28)，外夾層水套(11)、夕卜層水套(7)和煙氣通道(28)的底下有煙氣室(13);中間層水套(10)把爐膛a (24)、火氣通道a (27)、火氣通道b (25)與煙氣通道(28)、煙氣室(14)進(jìn)行分隔；爐膛a (24)通過(guò)火氣通道a (27)和火氣通道b (25)連通到爐膛b (4)，爐膛b (4)通過(guò)煙氣通道(28)連通到煙氣室(13)，煙氣室(13)有煙氣排出接口。本實(shí)施例在中間層水套(10)的下環(huán)形封板上分別有補(bǔ)水管(18)接入和排污管(22)接出；在鍋筒(3)的側(cè)面有水位計(jì)(2);在鍋筒(3 )的頂部有安全閥接口、壓力表接口、蒸汽閥或熱水閥接口( I);在鍋筒(3 )的底部有下降管(33)接出，下降管(33)連接到中間層水套(10)的下部，下降管(33)為2根以上，下降管(33)同時(shí)作為鍋筒(3)的支撐部件；在中間層水套(10)的下部有補(bǔ)水管(18)接入；在爐膛a (24)有觀火口(16)。本實(shí)施例應(yīng)用等離子體燃燒器，使用的燃料包括煤粉、水煤漿、生物質(zhì)粉料、重油和常規(guī)燃油，等離子體燃燒器以水蒸汽為氣化劑，先把固體燃料或液體燃料轉(zhuǎn)化為以氫氣和一氧化碳為主要成份的氣體燃料，然后噴入鍋爐的爐膛a (24)中進(jìn)行清潔燃燒，生產(chǎn)熱水或蒸汽。在等離子體燃燒器設(shè)置配風(fēng)裝置，向鍋爐的爐膛輸入助燃空氣。
權(quán)利要求1.一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是鍋爐主要由內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)、夕卜層水套(7)和鍋筒(3)組成，其中，所述的水套各由內(nèi)筒壁體和外筒壁體構(gòu)成的雙層圓筒結(jié)構(gòu)，在雙層圓筒之間的兩端分別有上環(huán)形封板和下環(huán)形封板；內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)和外層水套(7)同軸直立設(shè)置，內(nèi)層水套(8)置于中間層水套(10)的內(nèi)空之中，外層水套(7)套置于中間層水套(10)之外；中間層水套(10)有向下的延伸段，延伸段的內(nèi)空間構(gòu)成爐膛a (24)，爐膛a (24)的底部或側(cè)面有燃燒器接口(20);內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)和外層水套(7)的上部空間構(gòu)成爐膛b (4)，鍋筒(3)設(shè)置在爐膛b (4)中；內(nèi)層水套(8)的內(nèi)筒壁體下部有U形管a (15)連接到中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體上；外層水套(7)的外筒壁體下部有U形管b (13)連接到中間層水套(10)的外筒壁體上；內(nèi)層水套(8)、中間層水套(10)和外層水套(7)各自的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3);內(nèi)層水套(8 )的內(nèi)空間構(gòu)成火氣通道a (27 )，內(nèi)層水套(8 )與中間層水套(10 )之間的空間構(gòu)成火氣通道b (25)，中間層水套(10)與外層水套(7)之間的空間構(gòu)成煙氣通道(28)，外層水套(7)和煙氣通道(28)的底下有煙氣室(13)，爐膛a (24)通過(guò)火氣通道a (27)和火氣通道b (25)連通到爐膛b (4)，爐膛b (4)通過(guò)煙氣通道(28)連通到煙氣室(13)，煙氣室(13)有煙氣排出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是在內(nèi)層水套(8)和中間層水套(10)之間有內(nèi)夾層水套(9)，內(nèi)夾層水套(9)為一只以上；當(dāng)在內(nèi)層水套(8)和中間層水套(10)之間有內(nèi)夾層水套(9)時(shí)，U形管a (15)為二只以上，內(nèi)夾層水套(9)的內(nèi)筒壁體下部各自有U形管a (15)連接到中間層水套(10)的內(nèi)筒壁體上，內(nèi)夾層水套(9)的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是在中間層水套(10)和外層水套(7)之間有外夾層水套(11)，外夾層水套(11)為一只以上；當(dāng)在中間層水套(10)和外層水套(7)之間有外夾層水套(11)時(shí)，U形管b (13)為二只以上，外夾層水套(11)的外筒壁體下部各自有U形管b (13)連接到中間層水套(10)的外筒壁體上，外夾層水套(11)的的上環(huán)形封板上分別有連通管連接到鍋筒(3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是在中間層水套(10)的下環(huán)形封板上分別有補(bǔ)水管(18)接入和排污管(22)接出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層水套式環(huán)保鍋爐，其特征是鍋爐有隔熱保溫層(5)進(jìn)行圍護(hù)，隔熱保溫層(5)的外層有外殼(29)。
專利摘要一種多層水套式環(huán)保鍋爐，涉及清潔燃燒的環(huán)保鍋爐。其特征是鍋爐主要由內(nèi)層水套、中間層水套、外層水套和鍋筒組成，其中，內(nèi)層水套、中間層水套和外層水套同軸直立設(shè)置，內(nèi)層水套置于中間層水套的內(nèi)空之中，外層水套套置于中間層水套之外；中間層水套有向下的延伸段，延伸段的內(nèi)空間構(gòu)成爐膛a，爐膛a的底部或側(cè)面有燃燒器接口；內(nèi)層水套、中間層水套和外層水套的上部空間構(gòu)成爐膛b，鍋筒設(shè)置在爐膛b中；內(nèi)層水套的內(nèi)空間構(gòu)成火氣通道a，內(nèi)層水套與中間層水套之間的空間構(gòu)成火氣通道b，中間層水套與外層水套之間的空間構(gòu)成煙氣通道，外層水套和煙氣通道的底下有煙氣室。本實(shí)用新型的多層水套受熱面大，鍋爐的熱效率高，實(shí)現(xiàn)減少資源消耗和環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)F22B31/08GK202947310SQ20122069857
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者周昀煜 申請(qǐng)人:衢州昀睿工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司