專利名稱：一種立式余熱鍋爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種余熱鍋爐，尤其涉及一種熱源為氣介質的立式余熱鍋爐。
背景技術：
余熱鍋爐利用前道工序產生的廢熱煙氣作為熱源。而一般前道工序生產設 備的廢熱煙氣終端出口較低，很多在地面(運轉層)附近。另外，由于余熱鍋 爐在運行中工況變化大、余熱波動大、對尾部受熱面的影響也大，直接影響到 鍋爐的運行效果和安全性。因此，在安裝余熱鍋爐時，對余熱鍋爐的煙氣進、
出口的標高和內部裝置的布置形式都有較特殊的要求。專利03215147. 0公開了 一種余熱鍋爐，該鍋爐采用上、下兩個鍋筒橫置，凝渣管、過熱器、對流管束 和省煤器集中立式布置在由外爐墻和內膜式水冷壁隔墻所形成的爐體內，在Z 型三煙道的下部構成多級煙塵分離器。其廢熱煙氣的運行呈"高進低出"狀態(tài)， 即出煙口的位置低，進煙口的位置高。其優(yōu)點是出煙口處的基建投資小，位于 出煙口附近的省煤器傳熱效果好，鍋爐超負荷能力強。缺點是進煙口遠離地面 鍋爐運轉層，需采用鋼制煙道連接并配置保溫設施，耗材量大，結構復雜，進 煙口處的基建投資大。專利200620030036. 5公開了另一種立式余熱鍋爐，采用 單鍋筒橫置在爐頂，鍋筒與上、下集箱連接，其內部結構也采用凝渣管、過熱 器、省煤器和對流管束集中立式布置在由外爐墻和內膜式水冷壁隔墻所形成的 爐體內，在Z型三煙道的下部構成多級煙塵分離器。其廢熱煙氣的運行呈"低 進高出"狀態(tài)，即進煙口的位置低，出煙口的位置高。其優(yōu)點是省去一個鍋筒， 同時進煙口處的基建投資小。缺點是出煙口遠離地面鍋爐運轉層，需采用鋼制 煙道連接，結構復雜，投資大。同時由于煙氣在通過尾部受熱面煙道內時呈自 下而上流動，使省煤器的受熱面結構布置不合理，不僅省煤器的面積大，且傳 熱效果不好。以上缺點造成該種結構形式鋼耗量大，鍋爐的超負荷能力差。上 述兩項余熱鍋爐的專利雖能達到高效傳熱、多級爐內煙塵分離的功能，但是， 由于均采用Z型三煙道結構，導致鍋爐廢熱煙氣進口和煙氣出口的接口位置呈 "高進低出"或"低進高出"兩種型式，分別具有如煙道制造難度高、基建投 資大、省煤器傳熱效果差等缺點和不足，大大制約了兩種爐型的推廣和使用。 發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種能克服Z型煙道缺點的、進煙口和出煙口位 置均設置合理、基建投資少、省煤器傳熱效果好的立式余熱鍋爐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案該立式余熱鍋爐包括基 礎、爐墻和鍋筒，在爐墻的前壁與后壁上分別設置有進煙口與出煙口，在爐墻 組成的爐體內部設置有凝渣管、過熱器、對流管束和省煤器，由膜式壁煙道隔 墻I和膜式壁煙道隔墻II之間組成了爐膛煙道，在爐膛煙道內設置有過熱器； 由膜式壁煙道隔墻II和膜式壁煙道隔墻III之間組成了蒸發(fā)受熱面煙道，在蒸發(fā) 受熱面煙道內設置有對流管束；在鍋爐的底部設置有煙塵分離器，在煙塵分離 器的下方設置有落灰口；所述進煙口開設在爐墻前壁的下部，所述出煙口開設 在與前壁相對應的爐墻后壁的下部；在膜式壁煙道隔墻III和膜式壁煙道隔墻V 之間還設置有膜式壁煙道隔墻W，由膜式壁煙道隔墻III與膜式壁煙道隔墻IV之 間形成的空腔為中間過渡煙道，由膜式壁煙道隔墻IV和后膜式壁煙道隔墻V之 間形成的空腔為尾部受熱面煙道，所述的省煤器布置在尾部受熱面煙道內；所
述設置在鍋爐底部的煙塵分離器為i級煙塵分離器、n級煙塵分離器和ni級煙 塵分離器，在三個煙塵分離器的下方均設置有落灰口。
所述膜式壁煙道隔墻i、膜式壁煙道隔墻n、膜式壁煙道隔墻m、膜式壁 煙道隔墻iv和膜式壁煙道隔墻v分別由膜式水冷壁構成，膜式水冷壁與鍋筒相 連通。
所述的凝渣管位于進煙口的內側；所述的過熱器水平懸吊于爐膛煙道內； 所述的省煤器橫向布置于尾部受熱面煙道內。
在蒸發(fā)受熱面煙道的內部設置有兩個傾斜的折流板，其中上折流板的上端 固定在膜式壁煙道隔墻n的上部，下折流板的上端固定在膜式壁煙道隔墻m的 下部。
所述鍋筒為一個，鍋筒橫置于爐墻組成的爐體上方，在爐體內部的蒸發(fā)受 熱面煙道的上、下兩端分別設置有上、下集箱，上集箱和下集箱通過對流管束
互相連通；上集箱和下集箱又分別通過管道與鍋筒相連通；組成膜式壁煙道隔
墻i、膜式壁煙道隔墻n、膜式壁煙道隔墻ni、膜式壁煙道隔墻iv和膜式壁煙 道隔墻v的膜式水冷壁的上、下兩端分別通過上、下集箱和管道與鍋筒相連通。
所述i級煙塵分離器由下集箱、膜式壁煙道隔墻i和膜式壁煙道隔墻n組 成，n級煙塵分離器由下集箱、膜式壁煙道隔墻n和膜式壁煙道隔墻m組成， ni級煙塵分離器由下集箱、膜式壁煙道隔墻iv和膜式壁煙道隔墻v組成。
所述鍋筒為兩個，上下鍋筒分別橫置于由膜式壁煙道隔墻n和隔墻m所組 成的蒸發(fā)受熱面煙道的上、下兩端，上鍋筒和下鍋筒通過布置在蒸發(fā)受熱面煙 道內的對流管束相連通；所有組成膜式壁煙道隔墻i、膜式壁煙道隔墻n、膜 式壁煙道隔墻in、膜式壁煙道隔墻w和膜式壁煙道隔墻v的膜式水冷壁的上端 分別與上鍋筒相連通，其下端分別與下鍋筒相連通。
所述i級煙塵分離器由下鍋筒、膜式壁煙道隔墻i和膜式壁煙道隔墻n組
5成，n級煙塵分離器由下鍋筒、膜式壁煙道隔墻n和膜式壁煙道隔墻iv組成， ni級煙塵分離器由膜式壁煙道隔墻iv和膜式壁煙道隔墻v組成。
在三個落灰口的下方均設置有雙級清灰鎖氣器。
由于進煙口和出煙口都設置在鍋爐的下部，接近地面附近的鍋爐運轉層， 便于煙氣進出口的連接煙道采用砌筑結構，可節(jié)省大量基建投資。又由于在膜 式壁煙道隔墻ni與膜式壁煙道隔墻v之間增加設置了 一片膜式壁煙道隔墻iv ， 使隔墻m與隔墻iv之間組成一個新的中間過渡煙道，從而形成了四個煙道、五 片膜式壁煙道隔墻和三級煙塵分離器的m型煙道結構。采用這一結構改變了余 熱鍋爐的空氣動力場，可以使煙氣在尾部受熱面煙道內自上而下地流動，設置 在此處的省煤器易采用逆流布置，使其受熱面結構合理，傳熱效果好，能充分 顯示沸騰式鋼管省煤器的優(yōu)點，使鍋爐的超負荷能力更強。

圖i為本實用新型實施例i的內部結構示意圖2為圖1的A—A截面和B—B截面示意圖； 圖3為本實用新型實施例2的內部結構示意圖； 圖4為圖3的A—A截面和B—B截面示意圖。
具體實施方式

實施例l:本立式余熱鍋爐包括基礎l、爐墻6和鍋筒3，鍋爐主體置于基 礎1上，鍋筒3為一個，橫向自由擱置在支撐鍋爐本體的鋼架立柱上，鍋筒3 的內徑為Ol400mm，壁厚42皿，用鍋爐鋼板焊接而成。在爐墻6的前壁與后壁 的下部分別設置有進煙口 5與出煙口 21。在爐墻6組成的爐體內部設置有凝渣 管7、過熱器9、對流管束13和省煤器18。凝渣管7位于進煙口 5的內側，由 前墻水冷壁拉稀而成，其橫向間隔200mm，縱向間隔250mm。
由膜式壁煙道隔墻I 8和膜式壁煙道隔墻II 10之間組成了爐膛煙道11，在 爐膛煙道ll內設置有過熱器9，過熱器9水平懸吊于爐膛煙道11內，由高溫 段和低溫段的蛇形管組成，高溫段采用15CrMoG高壓鍋爐管，低溫段采用 20(GB3087—1999)鍋爐管橫向布置，采用面式減溫器中間減溫。由膜式壁煙道 隔墻IIIO和膜式壁煙道隔墻mi4之間組成了蒸發(fā)受熱面煙道12，在蒸發(fā)受熱 面煙道12內設置有上、下集箱2和對流管束13，上、下集箱2分別設置在蒸 發(fā)受熱面煙道12的上、下兩端，對流管束13的兩端分別與上集箱和下集箱相 連通。在膜式壁煙道隔墻ni14和膜式壁煙道隔墻V19之間還設置有膜式壁煙 道隔墻IV16，由膜式壁煙道隔墻ni14與膜式壁煙道隔墻IV16之間形成的空腔
6為中間過渡煙道15，由膜式壁煙道隔墻IV16和后膜式壁煙道隔墻V19之間形 成的空腔為尾部受熱面煙道17，所述的省煤器18橫向錯排布置于尾部受熱面 煙道17內，省煤器18采用20(GB3087—1999)鍋爐管制成的蛇形管支撐在支撐 鋼架上，橫向布置于尾部受熱面煙道17內，橫向間隔80mm，縱向間隔50mm。 組成爐體內水冷系統(tǒng)中的膜式壁煙道隔墻I8、膜式壁煙道隔墻IIIO、膜 式壁煙道隔墻ni14、膜式壁煙道隔墻IV16和膜式壁煙道隔墻V19的膜式水冷
壁為順序固定排列的管道，所有膜式水冷壁的上端分別與上集箱相連通，其下 端分別與下集箱相連通;膜式水冷壁的管子節(jié)距100ram，管子規(guī)格采用Cp 51X4， 膜式水冷壁管子與上、下集箱的連接采用管接頭對接焊。水冷系統(tǒng)的對流管束 部分采用順列布置，水管用CP42X3. 5的20(GB3087—1999)鍋爐管制成；對 流管束的管子與上下集箱采用焊接。上集箱和下集箱分別通過O 108mm的導汽 管及Ol33mm的下降管與鍋筒3相連通，爐水在鍋筒3、上、下集箱2、對流管 束13、膜式水冷壁煙道隔墻、下降管及導汽管間采用自然循環(huán)方式流動。
在蒸發(fā)受熱面煙道12的內部設置有兩個傾斜的折流板20，其中上折流板 的上端固定在膜式壁煙道隔墻II10的上部，下折流板的上端固定在膜式壁煙道 隔墻IIU4的下部。這樣煙氣經過兩次折流板的中間折流后，提高了煙氣流速并 形成對對流管束13的橫向沖刷，提高了對流管束13的傳熱能力。
在爐膛底部設置有i級煙塵分離器4、 n級煙塵分離器22和m級煙塵分離
器23，所述I級煙塵分離器4由下集箱2、膜式壁煙道隔墻I 8膜式壁煙道隔 墻II10和組成，n級煙塵分離器22由下集箱2、膜式壁煙道隔墻IIIO和膜式 壁煙道隔墻IV16組成，m級煙塵分離器23由下集箱2、膜式壁煙道隔墻IV16 和膜式壁煙道隔墻V19組成。在三個煙塵分離器的下方均設置有落灰口 24。 在三個落灰口 24的下方均設置有雙級清灰鎖氣器25，可以在鍋爐正常工作情 況下打開雙級清灰鎖氣器25清除落灰口 24中的灰塵。_
鍋爐前墻內層為耐火磚層，外層由保溫層組成輕型護墻，最外側是厚3mm 的爐墻護板，其中耐火磚層是與前墻的前膜式水冷壁固接在一起的。后墻半部 由保溫層和最外側厚3mm的爐墻護板組成輕型的爐墻。兩側墻采用厚度590mm 的重型爐墻結構。
實施例2:在本實施例中，所述鍋筒3為上、下兩個，上下鍋筒3分別橫 置于由膜式壁煙道隔墻II10和隔墻III14所組成的蒸發(fā)受熱面煙道12的上、下 兩端，上鍋筒和下鍋筒通過布置在蒸發(fā)受熱面煙道12內的對流管束13相連通。 所有組成膜式壁煙道隔墻I 8、膜式壁煙道隔墻IIIO、膜式壁煙道隔墻mi4、膜式壁煙道隔墻IV16和膜式壁煙道隔墻V19的膜式水冷壁的上端分別與上鍋 筒相連通，其膜式水冷壁的下端分別與下鍋筒相連通。所述I級煙塵分離器4 由下鍋筒3、膜式壁煙道隔墻I 8膜式壁煙道隔墻II 10和組成，II級煙塵分離 器22由下鍋筒3、膜式壁煙道隔墻II10和膜式壁煙道隔墻IV16組成，III級煙 塵分離器23由膜式壁煙道隔墻IV16和膜式壁煙道隔墻V19組成。 實施例2的其它結構與實施例1相同。
其工作原理為進口煙氣經過鍋爐凝渣管7橫向沖刷后進入過熱器9的下 部空間，再轉向90°向上進入過熱器9。其中部分飛灰由于慣性力被I級煙塵 分離器4分離出來并集中落在下部的落灰斗24中。鍋筒3分離出的飽和蒸汽 經導汽管引到過熱器9的進口集箱經過熱器的低溫段、減溫器、高溫過熱器、 過熱器出口集箱后達到額定出口參數(shù)。出口煙氣經爐膛煙道11上行，通過上 部的水平出口折向90°向下進入蒸發(fā)受熱面煙道12內的對流管束13中，煙氣 再向下通過上、下折流板20由在對流管束13底部水平出口折向90°向上進入 中間過渡煙道15內，經過此處的飛灰由于慣性經II級煙塵分離器22集中落在 下部的落灰斗24中。上行煙氣在中間過渡煙道15上部的水平出口折向90°向 下進入尾部受熱面煙道17,再向下通過沖刷省煤器18后經后爐墻下部的出煙 口 21排出爐外。運行到此處的飛灰由于慣性經ni級煙塵分離器23向下落入落 灰-口 24中，所有落入落灰口 24中的飛灰定期經由轉動式雙級清灰鎖氣器25 排出爐外。爐水在上下集箱(或上下鍋筒)、對流管束、膜式水冷壁煙道隔墻 間采用自然循環(huán)方式流動，并以飽和狀態(tài)進入上鍋筒。
權利要求1、一種立式余熱鍋爐，包括基礎(1)、爐墻(6)和鍋筒(3)，在爐墻(6)的前壁與后壁上分別設置有進煙口(5)與出煙口(21)，在爐墻(6)組成的爐體內部設置有凝渣管(7)、過熱器(9)、對流管束(13)和省煤器(18)，由膜式壁煙道隔墻I(8)和膜式壁煙道隔墻II(10)之間組成了爐膛煙道(11)，在爐膛煙道(11)內設置有過熱器(9)；由膜式壁煙道隔墻II(10)和膜式壁煙道隔墻III(14)之間組成了蒸發(fā)受熱面煙道(12)，在蒸發(fā)受熱面煙道(12)內設置有對流管束(13)；在鍋爐的底部設置有煙塵分離器，在煙塵分離器的下方設置有落灰口；其特征在于所述進煙口(5)開設在爐墻(6)前壁的下部，所述出煙口(21)開設在與前壁相對應的爐墻(6)后壁的下部；在膜式壁煙道隔墻III(14)和膜式壁煙道隔墻V(19)之間還設置有膜式壁煙道隔墻IV(16)，由膜式壁煙道隔墻III(14)與膜式壁煙道隔墻IV(16)之間形成的空腔為中間過渡煙道(15)，由膜式壁煙道隔墻IV(16)和后膜式壁煙道隔墻V(19)之間形成的空腔為尾部受熱面煙道(17)，所述的省煤器(18)布置在尾部受熱面煙道(17)內；所述設置在鍋爐底部的煙塵分離器為I級煙塵分離器(4)、II級煙塵分離器(22)和III級煙塵分離器(23)，在三個煙塵分離器的下方均設置有落灰口(24)。
2、 如權利要求1所述的立式余熱鍋爐，其特征在于所述膜式壁煙道隔墻i (s)、膜式壁煙道隔墻n ao)、膜式壁煙道隔墻m(14)、膜式壁煙道隔墻IV(16)和膜式壁煙道隔墻V (19)分別由膜式水冷壁構成，膜式水冷壁與鍋筒 (3)相連通。
3、 如權利要求2所述的立式余熱鍋爐，其特征在于:'所述的凝渣管(7)位于進煙口(5)的內頂U;所述的過熱器(9)水平懸吊于爐膛煙道(11)內；所述的省煤器(18)橫向布置于尾部受熱面煙道(17)內。
4、 如權利要求3所述的立式余熱鍋爐，其特征在于在蒸發(fā)受熱面煙道 (12)的內部設置有兩個傾斜的折流板(20)，其中上折流板的上端固定在膜式 壁煙道隔墻II (10)的上部，下折流板的上端固定在膜式壁煙道隔墻m(14)的 下部。
5、 如權利要求4所述的立式余熱鍋爐，其特征在于所述鍋筒(3)為一 個，鍋筒橫置于爐墻(6)組成的爐體上方，在爐體內部的蒸發(fā)受熱面煙道(12) 的上、下兩端分別設置有上、下集箱(2)，上集箱和下集箱通過對流管束(13) 互相連通；上集箱和下集箱又分別通過管道與鍋筒(3)相連通；組成膜式壁煙 道隔墻I (8)、膜式壁煙道隔墻II(IO)、膜式壁煙道隔墻m(14)、膜式壁煙道 隔墻IV (16)和膜式壁煙道隔墻V (19)的膜式水冷壁的上、下兩端分別通過上、 下集箱(2)和管道與鍋筒(3)相連通。
6、 如權利要求5所述的立式余熱鍋爐，其特征在于所述I級煙塵分離器(4)由下集箱(2)、膜式壁煙道隔墻I (8)和膜式壁煙道隔墻II(10)組成，n級煙塵分離器(22)由下集箱(2)、膜式壁煙道隔墻n (io)和膜式壁煙道隔墻in(14)組成，m級煙塵分離器(23)由下集箱(2)、膜式壁煙道隔墻IV(16)和膜 式壁煙道隔墻V(19)組成。
7、 如權利要求4所述的立式余熱鍋爐，其特征在于所述鍋筒(3)為兩個，上下鍋筒分別橫置于由膜式壁煙道隔墻n ao)和隔墻m(i4)所組成的蒸發(fā)受熱面煙道(12)的上、下兩端，上鍋筒和下鍋筒通過布置在蒸發(fā)受熱面煙 道(12)內的對流管束(13)相連通；所有組成膜式壁煙道隔墻I (8)、膜式壁煙 道隔墻II (10)、膜式壁煙道隔墻III (14)、膜式壁煙道隔墻IV (16)和膜式壁煙 道隔墻V (19)的膜式水冷壁的上端分別與上鍋筒相連通，其下端分別與下鍋 筒相連通。
8、 如權利要求7所述的立式余熱鍋爐，其特征在于所述I級煙塵分離 器(4)由下鍋筒(3)、膜式壁煙道隔墻I (8)和膜式壁煙道隔墻n (IO)組成，II級煙塵分離器(22)由下鍋筒(3)、膜式壁煙道隔墻n (IO)和膜式壁煙道隔墻IV(16)組成，m級煙塵分離器(23)由膜式壁煙道隔墻IV(16)和膜式壁煙道隔墻 V(19)組成。
9、 如權利要求1 8任一所述的立式余熱鍋爐，其特征在于在三個落 灰口 (24)的下方均設置有雙級清灰鎖氣器(25)。
專利摘要本實用新型屬于一種新型的具有除塵功能的余熱回收鍋爐。鍋爐上設置的凝渣管、過熱器、對流管束和省煤器集中立式布置在由膜式水冷壁隔墻和爐墻所形成的爐體內，進煙口和出煙口都設置在鍋爐的下部。本鍋爐增加了中間過渡煙道，形成了四個煙道、五片膜式壁煙道隔墻和三級煙塵分離器的獨特結構。由于煙道采用M型設置，改變了爐內的空氣動力場，省煤器可呈逆流布置，使受熱面具有既傳熱又隔煙的多功能性，提高了鍋爐傳熱能力和鍋爐運行可靠性。另外，進、出口煙道設置在低位置便于采用砌筑結構，可節(jié)省大量基建投資。該鍋爐可有效控制粉塵污染，保護環(huán)境，具有結構合理、耗材少、占地面積小、成本低和高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點。
文檔編號F22B1/00GK201262387SQ200820148480
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權日2008年8月12日
發(fā)明者峰 馮, 張文輝, 曹習功, 王凌云, 范高峰, 董建新, 賈金嶺, 趙寶鳳, 梅 陳, 陳瑞露, 黃龍飛 申請人:鄭州鍋爐有限責任公司