CN1012519B

CN1012519B - 立式锅炉

Info

Publication number: CN1012519B
Application number: CN 89105211
Authority: CN
Inventors: 王家德
Original assignee: ENVIRONMENT PROTECTION BOILER PLANT JINAN CITY
Current assignee: ENVIRONMENT PROTECTION BOILER PLANT JINAN CITY
Priority date: 1989-01-16
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1991-05-01
Also published as: CN1034256A

Abstract

一种立式锅炉，采用平炉胆体结构，其炉胆胆体在燃烧区域上方有一膨胀环(7)，该膨胀环用以缓冲炉胆的轴向热伸长，避免炉胆变形或失稳，为保证炉内烟气充分燃烧以达到消烟除尘的目的，在膨胀环上设置了曲面储热反射炉拱(6)，并且采用立式弯水管(3)结构和带有冲天管(1)的平炉胆顶(2)结构，其炉胆体上和平炉胆顶上的管孔为径向管孔排列，使机械加工管孔简便易操作，该立式锅炉去掉了双层炉排中的水管炉排，解决了水管结水垢问题。

Description

本发明涉及一种改进型的立式锅炉，它采用平炉胆体结构，在锅炉的燃烧区，平炉胆体上有一膨胀环，在膨胀环上设置了曲面储热反射炉拱，并采用立式弯水管结构。

目前，立式蒸汽、热水、茶水锅炉多采用双层炉排结构，这种结构形式将炉膛分为上、下两层炉膛，它采用横水管作为上层炉排，称为水管炉排，水管内的水循环为自然循环方式，水管管段中的泥渣有沉积的可能性，还会产生汽水分层流动，容易结水垢，严重时水垢可将水管安全堵塞且水垢不易清除。由于水管炉排布置于炉膛的高温燃烧区，当水垢堵塞时，由于水管得不到良好的换热条件，至使管壁壁温过高，在高温中一层层氧化脱落，造成爆管漏水，使锅炉无法进行正常燃烧，并且水管炉排焊接在炉胆壁上，给维修换管带来困难，一九八一年六月化学工业出版社出版的《工业锅炉安全技术》一书P83～P87，图2-8给出了一种“立式直水管锅炉”，它由炉胆、炉胆顶、锅筒、封头、水管等部件组成，这种锅炉分为上、下两节，上、下管板扳边后分别与上、下锅壳焊接，上、下管板之间装有上升管束和一根下降管，把上、下锅壳连成一个整体。但这种锅炉有一个较突出的问题是工作状态时，由于下降管与上升管束的管壁温度不同，其热膨胀伸长各异而造成靠近下降管附近一圈的管头渗漏，这种单层炉排手烧锅炉还存在热效率低，排烟浓度大的缺点。另外立式锅炉的炉胆多采用平炉胆结构，平炉胆直接受高温火焰的辐射和高温烟气冲刷，其轴向受热膨胀而伸长，炉胆产生较大的应力，由于炉胆的轴向热伸长得不到缓冲，会使炉胆变形或失稳，因此，为解决这一问题，人们通常都采用圆钢拉撑或在炉胆上附加一圈加强圈的手段以保护炉胆。

本发明目的是提供这样的立式锅炉装置，采用膨胀环结构以防止锅炉胆体变形，在膨胀环上方搁置曲面储热反射炉拱以增强消烟除尘效果，并且采用平炉胆顶及立式弯水管结构来简化锅炉加工工艺及避免或减少水管结垢。

为达到上述目的，本发明提供一种立式锅炉，该锅炉采用平炉胆体结构。锅炉胆体在炉膛燃烧区域上方有一膨胀环，为保证炉内烟气充分燃烧，在膨胀环上设置了曲面储热反射炉拱，为防止水管结垢，在炉胆结构中去掉水管炉排，采用立式弯水管结构。

下面结合附图对本发明工作原理加以详述：

图1是锅炉整体的局部剖视图;

图2是曲面反射炉拱及膨胀环的正视图;

图3是曲面储热反射炉拱的俯视图;

该立式锅炉采用平炉胆体结构，它由炉胆、炉胆顶、锅筒、封头、水管等部件组成，本发明在炉胆位于炉膛燃烧区域上方的平炉胆体上设置了膨胀环（7）作为弹性元件以吸收炉胆轴向热膨胀，为保证炉内烟气充分燃烧、达到消烟除尘的目的，该发明在膨胀环上设置了曲面储热反射炉拱（6），该炉拱用异形耐火材料等材料制成。在炉拱周围布置空间切向角度并带有锥度的烟气通孔（8），炉拱的中心区域没有布置烟气通孔。为提高炉膛温度，使炉膛内低温烟气燃烧，可在曲面储热反射炉拱所用的材料中添加进碳化硅等耐高温远红外材料，或者在炉拱的底部涂刷HK8、HK9等远红外涂料，或在炉拱的底部加衬一层远红外辐射网。

本发明所述锅炉，还设置了二次进风装置，该二次进风装置上端与锅炉蒸汽出口阀相接，下端的多个进风管口（9）等分地搁置在炉胆膨胀环（7）上，或者为避免炉内因缺氧燃烧不充分，达不到消烟除尘的目的。还可将上述二次进风装置通过一套管安装在炉膛燃烧区的炉壁上，这样一方面二次进风装置向炉膛内喷入高压蒸汽使炉膛内的烟气旋转，另一方面空气从套管与二次进风管的缝隙中引射进入炉膛，增加炉膛的氧气含量，使炉膛内烟气燃烧得更充分。

本发明所述立式锅炉是带有冲天管（1）的平炉胆顶（2），并且采用立式弯水管（3）结构，它可以保证胆体上和平炉胆顶的管孔及封头为径向管孔排列，它使管孔的机械加工简便易操作。

本发明所述锅炉采用立式弯水管（3）结构，其中部分弯水管的弯曲角度较大，且有多节弯曲，并在立式弯水管上设置了两层烟道隔砖（4）、（5），它使烟气以S形行程上升，利于对炉胆壁的冲刷及保证有效的热交换。

下面对锅炉的工作状态加以叙述：

空气进入灰渣室，自下而上地穿过炉排，给燃料煤层供氧，燃料层进行燃烧，炉膛燃烧工况稳定后，曲面储热，反射炉拱（6）被加热储蓄了大量的热能，致使炉拱产生了很大的辐射强度，设置的膨胀环（7）一方面作为弹性元件吸收炉胆的轴向热膨胀，使平炉胆的轴向热应力在轴向得到很大的补偿，可延长炉胆的寿命，膨胀环（7）的横向刚性较大，它的稳定性比平炉胆为好;另一方面膨胀环（7）缩小了炉膛这一位置的横截面，由于膨胀环使炉膛横截面的突缩提高了烟气流速，致使烟气冲刷没有设置烟气通孔的炉拱中心区域，使烟气碰到炉拱表面，同时向炉膛内吹进二次风，使烟气在炉膛中旋转形成旋转燃烧，烟气与氧气得到充分混合，延长了烟气中微粒在炉膛中的停留时间，烟气在炉拱的辐射区域点燃着火，使烟气中的可燃性物质充分燃烧，这样减少了化学未完全燃烧损失q₃和机械未完全燃烧损失q₄。燃烧的高温烟气穿过曲面炉拱上的烟气通孔，在炉膛出口形成二次旋转，旋转产生离心力，在离心力的作用下，烟气中的飞灰得到分离自然下落。烟气在截面突增的烟道中继续上升，在烟道中的立式弯水管上放置的两层烟道隔砖（4）、（5）使烟气以S形冲刷对流受热面的水管和炉胆内壁，烟气中的飞灰在重力作用下和与受热面，烟道隔砖的碰撞下再一次自然下落，使烟气中的飞灰含量大大降低。

使用本发明所述立式锅炉，解决了锅炉炉胆受热变形、失稳、爆管漏水问题，延长了炉胆的使用寿命。设置的曲面储热反射炉拱使炉内可燃物及烟气燃烧得更充分，使烟气的飞灰含量大大降低，而采用立式弯水管结构和采用的平炉胆顶结构，简化了锅炉的机械加工工艺，由于去掉了水管炉排，避免了水管炉排结水垢的问题。

Claims

1、一种立式锅炉，它采用平炉胆体结构，由炉胆、炉胆顶、锅筒、封头、水管等部件组成，其特征在于胆体在炉膛燃烧区域上方有一膨胀环(7)，膨胀环上设置了曲面储热反射炉拱(6)。

2、根据权利要求1所述锅炉，其特征在于曲面储热反射炉拱（6）上布置了数个具有空间切向角度并带有锥度的烟气通孔（8）。

3、根据权利要求1或3所述锅炉，其特征在于所说的曲面储热反射炉拱，由异形耐火材料等材料制成。

4、根据权利要求1或3所述锅炉，其特征在于可将碳化硅等耐高温远红外材料添加在炉拱所用的材料内或在炉拱的底部涂刷HK8、HK9等远红外涂料或在炉拱的底部加衬一层远红外幅射网。

5、根据权利要求1所述锅炉，其特征在于还包括一个二次进风装置，该装置上端与锅炉蒸汽出口阀相接，下端的多个进风管口（9）等分别搁置在炉胆膨胀环（7）上。

6、根据权利要求5所述锅炉，其特征在于可将该进风装置的进风管口通过一套管安装在炉膛燃烧区的炉壁上。

7、根据权利要求1所述锅炉，其特征在于所述的平炉胆体的胆为带有冲天管（1）的平炉胆顶。

8、根据权利要求1或8所述锅炉，其特征在于平炉胆体上和平炉胆顶上的管孔为径向管孔。

9、根据权利要求1所述锅炉，其特征在于采用立式弯水管（3）结构，其中部分弯水管的弯曲角度较大且有多节弯曲。

10、根据权利要求1或9所述锅炉，其特征在于立式弯水管（3）上设置两层烟道隔砖（4）、（5），使烟气在烟道中以S形行程上升。