專利名稱：水火管鍋殼式鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適合于工業(yè)和民用的水火管鍋殼式鍋爐。該鍋爐是由連接于水平放置的鍋筒和集箱之間的水冷壁管及前拱、后拱構(gòu)成了爐膛和燃盡室。
現(xiàn)有臥式水火管鍋殼式鍋爐，其結(jié)構(gòu)是鍋筒及兩側(cè)水冷壁管構(gòu)成了爐膛和燃盡室的輻射受熱面。鍋筒內(nèi)設(shè)置了雙回程煙管。燃料在爐排上燃燒產(chǎn)生的火焰和高溫?zé)煔馐紫仍跔t膛與鍋筒及水冷壁進(jìn)行輻射換熱，經(jīng)燃盡室從后煙箱進(jìn)入鍋筒內(nèi)煙管的第一回程，由前煙箱折回進(jìn)入第二回程煙管從后煙箱出來，最后煙氣經(jīng)省煤器、除塵器由引風(fēng)機(jī)通過煙囟排入大氣，其中爐膛內(nèi)設(shè)置的前拱只起鍋爐前墻和引燃的作用。鍋爐的上述結(jié)構(gòu)決定了高溫?zé)煔馊爻痰膿Q熱過程，分析該換熱過程給鍋爐帶來的一些問題，主要有三大方面。
第一方面是鍋筒直徑大，耗用金屬多，熱效率低，現(xiàn)有臥式水火管鍋殼式鍋爐為了達(dá)到額定蒸發(fā)量(或額定熱功率)必須保證鍋爐具有足夠的換熱面積和煙氣流通截面積，而在鍋筒內(nèi)布置了雙回程的煙束來。因此鍋筒直徑大，筒壁厚，金屬耗量多，換熱效果也不理想，熱效率低。
第二方面是鍋筒底部易發(fā)生變形鼓皰甚至開裂。由于鍋筒底部受爐膛里火焰的直接作用再加上鍋筒內(nèi)底部沉積了大量水垢，影響了傳熱，使鍋筒底部發(fā)生高溫蠕變現(xiàn)象，造成變形鼓皰。
第三方面是管板裂紋問題。管板特別是后管板高溫?zé)煔馊肟谔?，?dāng)鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，管板孔橋間容易產(chǎn)生裂紋直至漏水，分析其原因主要也是與高溫?zé)煔獾闹苯幼饔糜嘘P(guān)，從燃盡室出來的煙氣溫度很高(一般高于900℃)產(chǎn)生過冷沸騰現(xiàn)象，管板在交變熱應(yīng)力作用下疲勞破壞造成管板金屬裂紋。
綜上所述可見，現(xiàn)有臥式水火管鍋殼式鍋爐因換熱過程決定了不可避免地存在有鍋筒直徑大，金屬耗用多；鍋筒底部變形鼓皰以及管板裂紋的問題。
為此本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)上述換熱結(jié)構(gòu)，而提供一種將前拱延伸以形成在前拱上部與鍋筒下部形成換熱室—煙氣第二回程的水火管鍋殼式鍋爐。鍋筒內(nèi)設(shè)置單回程煙管，整個(gè)鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，熱效率高，也不存在鍋筒底部變形鼓皰、管板裂紋等問題。
本實(shí)用新型是在上述鍋爐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)變形得到的。其組成部分與原有鍋爐基本相同包括鍋筒、水冷壁管、煙管、集箱、爐排、前拱、后拱、前后煙箱及其附屬件所組成。帶有單回程煙管的鍋筒縱向水平放置，爐排兩側(cè)與鍋筒平行放置有兩根對(duì)稱集箱，鍋筒兩側(cè)和集箱之間設(shè)置有單排若干根水冷壁管，為完成上述目的，本實(shí)用新型將爐排上方的前拱在鍋筒和后拱之間向后延伸至后拱的后部接近爐排的尾部—燃盡段。這樣水冷壁下部和前后拱構(gòu)成了爐膛，前拱上部和鍋筒及水冷壁上部構(gòu)成了換熱室—煙氣第二回程，換熱室分別與燃盡室的煙氣出口和前煙箱入口相連通。
延伸的前拱可以用耐火磚砌筑或者耐火混凝土澆注而成。但為了增加換熱面，提高爐膛水冷度，上述鍋筒和集箱之間所設(shè)置的水冷壁管可呈交叉結(jié)構(gòu)，即鍋筒的左側(cè)和右側(cè)的水冷壁管分別與右集箱和左集箱相連，這種交叉布置的水冷壁向后布置的長度與上面所述的前拱的長度一樣，在水冷壁傾斜段上敷著一層耐火材料便構(gòu)成了上述前拱。這樣在爐膛頂部也有水冷壁進(jìn)行輻射換熱，同時(shí)也增加了換熱室的受熱面。
該鍋爐的換熱過程如下，燃料在爐排上燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，先與水冷壁下部輻射換熱，經(jīng)燃盡室返向進(jìn)入鍋筒下部、前拱上部的換熱室進(jìn)行輻射和對(duì)流換熱，而后再經(jīng)前煙箱一次性進(jìn)入鍋筒內(nèi)單回程煙管，最后經(jīng)后煙箱排出。
由于在鍋筒和爐排間將前拱延伸形成了換熱室—煙氣第二回程及交叉結(jié)構(gòu)的水冷壁，強(qiáng)化了煙氣換熱效果，增加了受熱面積，避免了鍋筒底部受爐排上的火焰的直接作用，降低了煙氣進(jìn)入煙管時(shí)的溫度，從而解決了鍋筒底部易變形鼓皰，管板裂紋等問題，同時(shí)由于變雙回程煙管為單回程，縮小了鍋筒直徑、降低了金屬耗量，對(duì)于減輕鍋爐重量，降低制造成本有一定現(xiàn)實(shí)意義。另外由于前拱的延伸，增加了爐排的覆蓋面，強(qiáng)化燃燒，可提高燃燒效率，擴(kuò)大燃燒煤種，為節(jié)約能源創(chuàng)造了條件。
上述鍋爐結(jié)構(gòu)中，其前后管板及煙管可以采用平管板和普通光管，但是如采用拱形管板和螺紋煙管，對(duì)于改善管板受力狀況、提高煙管傳熱效果特別有利，而且可節(jié)省拉撐元件減少煙管數(shù)量，縮小鍋筒直徑和長度，降低金屬耗量。
將前拱向后延伸形成了換熱室—煙氣第二回程，有利于克服目前爐型存在的問題。本實(shí)用新型與同類鍋爐比較，鍋爐結(jié)構(gòu)合理緊湊，熱效率高，適應(yīng)煤種廣，耗用金屬少，制造成本低，而且解決了鍋筒底部變形鼓皰，管板裂紋這兩大難題。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型具體實(shí)施例。


圖1是本實(shí)用新型縱向布局結(jié)構(gòu)示意圖(一種實(shí)施例)。
圖2是本實(shí)用新型橫向布局結(jié)構(gòu)示意圖(另一種實(shí)施例)。
為便于解釋鍋爐結(jié)構(gòu)，以下結(jié)合高溫?zé)煔饬鞒探榻B本實(shí)施例。燃料在爐排1上燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?。該煙氣首先在爐膛及燃盡室里的水冷壁7進(jìn)行輻射換熱，再進(jìn)入鍋筒5下，前拱2上的換熱室10進(jìn)行輻射和對(duì)流換熱，由前煙箱3進(jìn)入鍋筒5內(nèi)的螺紋煙管9，最后經(jīng)后煙箱6排出。鍋爐的前拱2可只采用耐火材料砌筑，也可由交叉水冷壁管7敷耐火材料構(gòu)成。前后管板4可采用拱形管板。水冷壁7連接于鍋筒和集11之間。
上述鍋爐制造工藝與選用材料與現(xiàn)行制造工藝及材料基本相同，只是部分結(jié)構(gòu)發(fā)生了上述改變。其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益比較好。
圖1為摘要附圖。
權(quán)利要求1.一種水火管鍋殼式鍋爐，其組成部分包括鍋筒5、水冷壁7、煙管9、集箱11、前拱2、后拱8、爐排1及其附屬件所組成，帶有單回程煙管9的鍋筒5與集箱11之間設(shè)置有單排若干水冷壁管7，其特征在于所說爐排1上方的前拱2在鍋筒5和后拱8之間向后延伸至后拱8后部，使水冷壁7下部和前拱2、后拱8構(gòu)成了爐膛，前拱2上部、鍋筒5及水冷壁7上部構(gòu)成了與燃盡室的出口和前煙箱3入口相連通的換熱室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐，其特征在于所說前拱2由鍋筒5和集箱11之間交叉布置的水冷壁7的傾斜段敷著一層耐火材料而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐，其特征在于前后管板4采用拱形管板，煙管9采用螺紋煙管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種臥式水火管鍋殼式鍋爐，該爐前拱在鍋筒和后拱之間向后延伸形成換熱室——第二回程。這種前拱可采用交叉水冷壁管構(gòu)成。高溫?zé)煔饨?jīng)爐膛和燃盡室進(jìn)入換熱室，再進(jìn)入鍋筒內(nèi)單程煙管。采用上述結(jié)構(gòu)避免了鍋筒底部受火焰的直接作用，降低了進(jìn)入煙管的煙氣溫度，縮小了鍋筒直徑。解決了以住鍋筒底部變形鼓皰，管板裂紋泄漏、耗用金屬多的問題，該鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，熱效率高，適合工業(yè)和民用。
文檔編號(hào)F24H9/18GK2070424SQ9020836
公開日1991年1月30日 申請日期1990年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月7日
發(fā)明者宋輝, 朱莉杰 申請人:宋輝