專利名稱：鍋殼式煙管鍋爐煙管內(nèi)置水管的環(huán)形螺紋煙道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍋爐領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)鍋爐是我國(guó)重要的熱能動(dòng)力設(shè)備，它使用廣泛、需求量大。至2003年，全國(guó)在用工業(yè)鍋爐保有量為52.74萬臺(tái)、125.40萬MW，接近電站鍋爐裝機(jī)容量的2倍。目前，工業(yè)用鍋殼式煙管鍋爐主要采用螺紋煙管強(qiáng)化煙管傳熱。然而工業(yè)鍋爐熱效率仍不高，平均運(yùn)行效率僅為60％～65％，比國(guó)外同類產(chǎn)品低10～20個(gè)百分點(diǎn)，致使能源的浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，而且體積大、成本高；同時(shí)，工業(yè)鍋爐的煙塵排放是造成我國(guó)大氣污染的主要污染源之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有工業(yè)用鍋殼式煙管鍋爐傳熱效率低、體積大、成本高和耗能大，而且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，提供了一種工業(yè)鍋殼式煙管鍋爐煙管內(nèi)置水管的環(huán)形螺紋煙道，解決上述問題的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明包含鍋筒和螺紋煙管，它還包含有在螺紋煙管軸心處軸向設(shè)置的螺紋水管，螺紋煙管的內(nèi)管和螺紋水管的外管共用一個(gè)管壁，螺紋煙管設(shè)在鍋筒內(nèi)，螺紋水管右端的進(jìn)水口與右集箱相連通，螺紋水管左端的出水口與左集箱相連通。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、煙氣通道采用螺紋煙管和螺紋水管結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了煙氣在環(huán)形通道中流動(dòng)邊界層的擾動(dòng)和混合，使得煙氣的傳熱性能增強(qiáng)，提高了鍋爐的傳熱效率；2、螺紋水管設(shè)在煙管內(nèi)增加了煙道中的傳熱面積，使得排出煙氣溫度降低，鍋爐熱效率增加；3、煙管中的水管減小了煙道流動(dòng)截面積、加大了煙氣流速，使得煙氣傳熱性能增強(qiáng)，鍋爐的熱效率增加；4、由于煙管中煙氣是旋流流動(dòng)，使得煙氣的傳熱性能增強(qiáng)，煙管和鍋筒的尺寸縮小，使得鍋爐本體結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、節(jié)省原材料；5、耗能降低和減少了對(duì)環(huán)境的污染。


圖1是本發(fā)明螺紋煙管5和螺紋水管4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是單鍋筒、縱置式、鏈條爐排式工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的側(cè)視局部剖視圖，圖5是采用單獨(dú)Φ89螺紋煙管在進(jìn)口煙氣溫度為800℃、煙氣流速20m/s時(shí)煙管中橫截面氣體流速矢量分布示意圖，圖6是采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管的環(huán)形煙管時(shí)煙管中橫截面氣體流速矢量分布示意圖。圖7是進(jìn)口煙氣溫度為800℃、煙氣流速20m/s條件下僅用螺紋煙管5時(shí)和采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管的環(huán)形煙管時(shí)煙氣溫度的變化曲線圖。圖7中K(T)為溫度座標(biāo)、L/d為管長(zhǎng)、--○-為僅用螺紋煙管5時(shí)煙氣溫度的變化曲線、--■-為采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管時(shí)煙氣溫度的變化曲線。
圖中1是煤斗、2是煙氣室、3是左集箱、6是鍋筒、7是人孔、8是出汽口、9是壓力表座、10是安全閥、11是右集箱、12是煙氣出口、13是回水管、17是上爐膛、18是爐拱、19是下爐膛，21是出渣口、22是風(fēng)室、23是爐排。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式由鍋筒6、螺紋煙管5和在螺紋煙管5的軸心處軸向設(shè)置的螺紋水管4組成，螺紋煙管5的內(nèi)管和螺紋水管4的外管共用一個(gè)管壁，螺紋煙管5設(shè)在鍋筒6內(nèi)，螺紋水管4右端的進(jìn)水口與右集箱11相連通，螺紋水管4左端的出水口與左集箱3相連通。
螺紋煙管5采用管外徑為Φ89或Φ108mm的螺紋管、螺紋水管4采用管外徑為Φ32或Φ38mm螺紋管。
煙氣在螺紋煙管的內(nèi)螺紋的作用下形成旋流煙氣通道，使煙氣旋流流明顯提高，從而強(qiáng)化了管壁的橫向沖刷，使管壁傳熱系數(shù)提高。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式的螺紋煙管5焊接在鍋筒6兩端的管板上。
鍋爐工作過程如下散煤放在煤斗1中，散落在爐排上，隨著爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入下爐膛19內(nèi)。爐排上的煤受來自爐膛煙氣的熱量和爐拱輻射的熱量，與風(fēng)室22進(jìn)入的空氣進(jìn)行燃燒，煤燃燒的煙氣從下爐膛19流入上爐膛17，并向爐膛內(nèi)布置的水冷壁15和暴露在上爐膛中的部分鍋筒傳遞熱量后進(jìn)入煙氣室2，煙氣在螺紋煙管5和螺紋水管4壁之間形成的環(huán)形煙氣通道內(nèi)旋流，使煙氣旋流明顯提高，從而強(qiáng)化了管壁的橫向沖刷，螺紋煙管5和螺紋水管4吸收煙氣熱量，使煙氣溫度降低后經(jīng)煙氣出口12進(jìn)入尾部煙道。煤燃燒后的灰渣通過出渣口21排出鍋爐。
權(quán)利要求
1.鍋殼式煙管鍋爐煙管內(nèi)置水管的環(huán)形螺紋煙道，它包含鍋筒(6)和螺紋煙管(5)，其特征在于它還包含有在螺紋煙管(5)的軸心處軸向設(shè)置的螺紋水管(4)，螺紋煙管(5)的內(nèi)管和螺紋水管(4)的外管共用一個(gè)管壁，螺紋煙管(5)設(shè)在鍋筒(6)內(nèi)，螺紋水管(4)右端的進(jìn)水口與右集箱(11)相連通，螺紋水管(4)左端的出水口與左集箱(3)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋殼式煙管鍋爐煙管內(nèi)置水管的環(huán)形螺紋煙道，其特征在于螺紋煙管(5)焊接在鍋筒(6)兩端的管板上。
全文摘要
鍋殼式煙管鍋爐煙管內(nèi)置水管的環(huán)形螺紋煙道，它涉及鍋爐領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有鍋爐煙管傳熱效率低、體積大、成本高和耗能大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。本發(fā)明在螺紋煙管(5)的軸心處軸向設(shè)置的螺紋水管(4)組成，螺紋煙管(5)的內(nèi)管和螺紋水管(4)的外管共用一個(gè)管壁，螺紋煙管(5)設(shè)在鍋筒(6)內(nèi)，螺紋水管(4)右端的進(jìn)水口與右集箱(11)相連通，螺紋水管(4)左端的出水口與左集箱(3)相連通。本發(fā)明加強(qiáng)了煙氣旋流邊界層的擾動(dòng)和混合，使煙氣的傳熱性能增強(qiáng)；水管設(shè)在煙管(5)內(nèi)增加了煙道中的傳熱面積，使排出煙的溫度降低；煙管(5)中的水管(4)減小了煙道流動(dòng)截面積、加大了煙氣流速，使得煙氣傳熱性能增強(qiáng)、熱效率高。
文檔編號(hào)F28D7/10GK1963297SQ20061015104
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者趙云華, 何玉榮, 陸慧林, 王淑彥, 劉文鐵 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)