CN209588013U - 一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸汽锅炉技术领域，公开了一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，包括锅炉壳体、回水管、蒸汽管、集烟器、炉胆、炉门和燃烧器，炉胆一端设置有烟室，炉胆外壁连接有隔离板；炉胆四周环向设置有多个U形管，每个U形管包括内管和套管；套管的一个端头与烟室连通，另一端头与集烟器连通；内管的一端头位于加热腔内，另一端头回水管连通；集烟器上设置有穿出锅炉壳体的排气管。本实用新型通过内管和套设与内管外的套管组成的U形管对炉胆内的高温烟气进行余热回收，解决了现有技术中无法对换热管内中心烟气散热的问题，提高了热传递效率，有效降低了排气管排出烟气的温度；提高了进入加热腔的回流水温度，提高锅炉的热转化效率。

Description

一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及蒸汽锅炉技术领域，具体涉及一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉。

背景技术

卧式三回程烟火管蒸汽锅炉因体积小、结构紧凑、操作方便、热效率高、清洁环保为工业生产或供热首选的锅炉。这种锅炉包括锅炉壳体、燃烧器、加热腔、第一回程换热管和第二回程换热管等，工业上一般选用天然气为燃料，燃气在锅炉壳体内三回程冲刷受热面，排烟温度在200℃左右，热效率在90％以上。具体原理为：天然气在炉胆内经燃烧器点燃后形成高温烟气，高温烟气在炉胆外壁与热水进行第一回程换热后进入烟室，烟气在烟室内转向180度后，经第二回程换热管与热水换热后，进行转向180度后进入第三回程换热管与热水换热，最后进入集烟器内，经排气管排出。冷水在加热腔内形成蒸汽并由蒸汽管输送至供热端，在供热端进行热交换后形成冷凝水经回水管进加热腔。

现有的换热管内部带有散热翅片，虽然可以增大烟气与换热管的传热面积，但换热管的中心温度与烟气的温度差较小，热传递效率依然偏低，最终由排气管排出的温度偏高。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，解决了现有技术中无法对换热管内中心烟气散热的问题，提高了热传递效率，有效降低了排气管排出烟气的温度。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，包括锅炉壳体、回水管和蒸汽管，锅炉壳体内设置有炉胆和集烟器，锅炉壳体上设置有密封炉胆的炉门，炉门上设置有喷火口朝向炉胆内腔的燃烧器，炉胆在远离炉门一端设置有与炉胆内腔连通的烟室，炉胆靠近烟室的外壁连接有隔离板，隔离板边缘与锅炉壳体内壁接触部分密封连接；炉胆外壁、锅炉壳体及隔离板合围成加热腔，加热腔内沿炉胆四周环向设置有多个U形管，每个U形管包括内管和套设于内管外的套管；套管的两个端头穿过隔离板，且套管的一个端头与烟室连通，另一端头与集烟器连通；内管的一端头从套管的管壁穿出且位于加热腔内，另一端头伸出套管并通过分流管与回水管连通；蒸汽管位于锅炉壳体顶部并与加热腔连通，集烟器上设置有穿出锅炉壳体的排气管。

进一步地，U形管的内管与套管之间的间隙中设置有与内管的中心轴线平行的散热翅片。

进一步地，每个套管的两个端头穿出隔离板的位置位于隔离板的一条半径上。

进一步地，位于加热腔内的内管端头从靠近炉胆的套管的管段穿出，与分流管连通的内管的端头从远离炉胆的套管的管段端头穿出。

进一步地，分流管位于集烟器内，由套管端头穿出且与分流管连通的内管的管段位于集烟器内。

进一步地，炉门与锅炉外壳通过铰接头铰接，炉门上设置有卡槽，锅炉壳体上铰接有可将炉门紧固于锅炉壳体上的卡紧螺栓。

进一步地，正对燃烧器的烟室的侧壁为水冷壁，水冷壁包括多跟并列成排状的管道，两个相邻管道之间通过鳍片焊接；管道两端分别连接有进水管和出水管。

进一步地，炉胆的胆壁为波纹状。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用内管和套设与内管外的套管组成的U形管作为换热管，回水管内的冷凝水经内管进入加热腔，高温烟气由内管与套管之间的间隙排出，使U形管中心温度与烟气U形管内的烟气形成较大的温度差，提高了热传递效率，有效降低了排气管排出烟气的温度。

附图说明

图1为本实施例中的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉的结构示意图；

图2为图1中剖面B-B的结构示意图；

图3为图1中局部A的放大示意图；

图4为本实施例中U形管与集烟器及分流管的连接示意图；

图5为本实施例中U形管中散热翅片与内管、套管的结构示意图；

图6为本实施例中水冷壁的结构示意图；

其中：1、锅炉壳体；2、回水管；3、蒸汽管；4、炉胆；5、炉门；6、燃烧器；7、烟室；8、隔离板；9、加热腔；10、U形管；11、内管；12、套管；13、集烟器；14、排气管；15、散热翅片；16、铰接头；17、卡槽；18、卡紧螺栓；19、水冷壁；20、管道；21、鳍片；22、分流管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

参见图1～4，一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，包括锅炉壳体1、回水管2和蒸汽管3，锅炉壳体1内设置有炉胆4和集烟器13，锅炉壳体1上设置有密封炉胆4的炉门5，炉门5上设置有喷火口朝向炉胆4内腔的燃烧器6，炉胆4在远离炉门5一端设置有与炉胆4内腔连通的烟室7，炉胆4靠近烟室7的外壁连接有隔离板8，隔离板8边缘与锅炉壳体1内壁接触部分密封连接；炉胆4外壁、锅炉壳体1及隔离板8合围成加热腔9，加热腔9内沿炉胆4四周环向设置有多个U形管10，每个U形管10包括内管11和套设于内管11外的套管12；套管12的两个端头穿过隔离板8，且套管12的一个端头与烟室7连通，另一端头与集烟器13连通；内管11的一端头从套管12的管壁穿出且位于加热腔9内，另一端头伸出套管12并通过分流管22与回水管2连通；蒸汽管3位于锅炉壳体1顶部并与加热腔9连通，集烟器13上设置有穿出锅炉壳体1的排气管14。

在本实施例中，加热腔9内加入一定量的水，使水位没过所有的U形管10，并使水位低于锅炉壳体1顶部内壁的最高点，便于蒸汽的产生与输送；加热过程中，燃气由燃烧器6点火喷入炉胆4内腔，炉胆4内腔受热后对加热腔9内的水进行第一回程的热交换，并使水产生蒸汽，蒸汽由蒸汽管3输送至供热端，在供热端进行进行热交换后形成冷凝水经回水管2进入U形管10的内管11中，冷凝水最终由位于加热腔9内的内管11端头流入加热腔9中，形成水循环。炉胆4内燃气燃烧后产生的高温烟气进入烟室7，在烟室7内回转180°后由与烟室7连通的套管12端头进入套管12与内管11之间的间隙，并在与烟室7连通的套管12的管段内进行进行第二回程的热交换；因采用U形管10作为换热管，高温烟气在U形管10内回转180°后经与集烟器13连通的套管12端头进入集烟器13内，并在与集烟器13连通的套管12的管段内进行第三回程的热交换，烟气进入集烟器13内后，经排气管14排出。在第二回程和第三回程的热交换过程中，高温烟气介于内管11与套管12之间的间隙，通过套管12的管壁与加热腔9中的水进行热交换，通过内管11的管壁与内管11中回流的冷凝水进行热交换，使得U形管10中心温度与U形管10内的烟气形成较大的温度差，提高了热传递效率，有效降低了排气管14排出烟气的温度；同时提高了进入加热腔9的回流水温度，提高锅炉的热转化效率，节约能源。

参见图1和图5，U形管10的内管11与套管12之间的间隙中设置有与内管11的中心轴线平行的散热翅片15，可以增大高温烟气在U形管10内的热交换面积，有效提高换热效率，进一步降低排气管14排出的烟气温度。

参见图1和图3，每个套管12的两个端头穿出隔离板8的位置位于隔离板8的一条半径上，使每个U形管10的两个端头分布在一条半径上，可以对加热腔9内靠近炉胆4以及远离炉胆4位置同时进行热交换，保证了加热腔9内的水温均衡稳定。

参见图1和图3，位于加热腔9内的内管11端头从靠近炉胆4的套管12的管段穿出，与分流管22连通的内管11的端头从远离炉胆4的套管12的管段端头穿出，使内管11中的回流水的流动方向与U形管10内的烟气流向相反，因烟气在进入集烟器13前温度最低，回流水还未与烟气产生热交换，烟气进入集烟器13时与回流水之间的温度差最大，提高热交换速率，保证排出的烟气温度较低。

参见图1和图3，分流管22位于集烟器13内，由套管12端头穿出且与分流管22连通的内管11的管段位于集烟器13内，可以在集烟器13内对烟气进行二次降温，降低烟气温度的同时，有效地进行了余热回收。

参见图1，炉门5与锅炉外壳通过铰接头16铰接，炉门5上设置有卡槽17，锅炉壳体1上铰接有可将炉门5紧固于锅炉壳体1上的卡紧螺栓18。需要盖合炉门5时，将卡紧螺栓18旋转至卡槽17内，调节卡紧螺栓18并与卡槽17产生紧固里力，实现炉门5的盖合；需要打开炉门5时，拧松卡紧螺栓18，卡紧螺栓18旋离卡槽17，即可实现炉门5的打开。保证了锅炉使用时的安全的同时，也便于使用一段时间后及时通过打开炉门5对炉胆4内进行检修或清理。

参见图1和图6，正对燃烧器6的烟室7的侧壁为水冷壁19，水冷壁19包括多跟并列成排状的管道20，两个相邻管道20之间通过鳍片21焊接；管道20两端分别连接有进水管和出水管。鳍片为片状的金属板，用于将管道成排焊接。正对燃烧器6的烟室7的侧壁受火焰温度最高，可以通过向水冷壁19内通入冷却水，对烟室7正对燃烧器6的侧壁进行降温，延长锅炉的使用寿命。

参见图1，炉胆4的胆壁为波纹状，增大了加热腔9内的水浴炉胆4的接触面积，增大了热交换速率，加快了蒸汽的产生速率。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，包括锅炉壳体(1)、回水管(2)和蒸汽管(3)，所述锅炉壳体(1)内设置有炉胆(4)和集烟器(13)，所述锅炉壳体(1)上设置有密封炉胆(4)的炉门(5)，所述炉门(5)上设置有喷火口朝向炉胆(4)内腔的燃烧器(6)，所述炉胆(4)在远离炉门(5)一端设置有与炉胆(4)内腔连通的烟室(7)，所述炉胆(4)靠近烟室(7)的外壁连接有隔离板(8)，所述隔离板(8)边缘与锅炉壳体(1)内壁接触部分密封连接；所述炉胆(4)外壁、锅炉壳体(1)及隔离板(8)合围成加热腔(9)，其特征在于：所述加热腔(9)内沿炉胆(4)四周环向设置有多个U形管(10)，每个所述U形管(10)包括内管(11)和套设于内管(11)外的套管(12)；所述套管(12)的两个端头穿过隔离板(8)，且所述套管(12)的一个端头与烟室(7)连通，另一端头与集烟器(13)连通；所述内管(11)的一端头从套管(12)的管壁穿出且位于加热腔(9)内，另一端头伸出套管(12)并通过分流管(22)与所述回水管(2)连通；所述蒸汽管(3)位于锅炉壳体(1)顶部并与加热腔(9)连通，所述集烟器(13)上设置有穿出锅炉壳体(1)的排气管(14)。

2.根据权利要求1所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述U形管(10)的内管(11)与套管(12)之间的间隙中设置有与内管(11)的中心轴线平行的散热翅片(15)。

3.根据权利要求1所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：每个所述套管(12)的两个端头穿出隔离板(8)的位置位于隔离板(8)的一条半径上。

4.根据权利要求3所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：位于所述加热腔(9)内的内管(11)端头从靠近炉胆(4)的套管(12)的管段穿出，与所述分流管(22)连通的内管(11)的端头从远离炉胆(4)的套管(12)的管段端头穿出。

5.根据权利要求4所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述分流管(22)位于集烟器(13)内，由所述套管(12)端头穿出且与分流管(22)连通的内管(11)的管段位于集烟器(13)内。

6.根据权利要求1所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述炉门(5)与锅炉外壳通过铰接头(16)铰接，所述炉门(5)上设置有卡槽(17)，所述锅炉壳体(1)上铰接有可将炉门(5)紧固于锅炉壳体(1)上的卡紧螺栓(18)。

7.根据权利要求1所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：正对所述燃烧器(6)的烟室(7)的侧壁为水冷壁(19)，所述水冷壁(19)包括多跟并列成排状的管道(20)，两个相邻所述管道(20)之间通过鳍片(21)焊接；管道(20)两端分别连接有进水管和出水管。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的卧式三回程烟火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述炉胆(4)的胆壁为波纹状。