專利名稱：立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中、低壓鍋爐設(shè)備，具體地說是一種立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，屬于鍋爐制造和節(jié)能環(huán)保工程的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我們知道，鍋爐作為一種廣泛應(yīng)用于眾多生產(chǎn)領(lǐng)域的能源轉(zhuǎn)換熱力設(shè)備，對促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展具有非常重要的支承作用。究鍋爐基本結(jié)構(gòu)而言，它是由作為燃料燃燒放熱設(shè)備的“爐”和供工質(zhì)受熱吸熱設(shè)備的“鍋”兩部分組成。綜合評價鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)狀況的指標(biāo)是熱效率，而提高鍋爐熱效率、降低運(yùn)行成本最有效的技術(shù)措施為一是改進(jìn) “爐體”結(jié)構(gòu)使燃料能完全燃燒得到釋放熱量的最大化，二是增強(qiáng)“鍋體”吸熱能力使用于加熱工質(zhì)的有效熱量最大化。最近，國家質(zhì)監(jiān)總局頒布的《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中已對能效測試作出了強(qiáng)制性規(guī)定要求工業(yè)鍋爐的熱效率不得低于76%?？陀^地說，就我國現(xiàn)行鍋爐產(chǎn)品的基本現(xiàn)狀來看，大部分鍋爐產(chǎn)品一時都很難達(dá)到能效測試的技術(shù)要求， 特別是對于熱效率較低的立式鍋爐，要通過能效測試則更為困難，這是由于立式鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計上自身固有較多嚴(yán)重的技術(shù)性缺陷所決定的。現(xiàn)行立式鍋爐的主要結(jié)構(gòu)就是一個周圍盛水的立式爐膽，爐膽內(nèi)壁形成的空腔作為燃燒室，在燃燒室上部安裝一組與爐膽盛水室相連通的橫水管作為吸熱部件，在爐膽上部安裝與燃燒室相通的沖天管進(jìn)行排煙?？梢哉f這種立式鍋爐具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、安裝占地面積小和操作方便的特點(diǎn)，目前仍然有相當(dāng)大的市場需求量。但是，我們也無需諱言，這種結(jié)構(gòu)過于簡單的立式鍋爐在實際運(yùn)行中也存在著極為嚴(yán)重的使用缺陷，其主要表現(xiàn)為第一.安全性能較差，由于它是利用爐膽內(nèi)壁空腔作燃燒室，這種燃燒室的不良結(jié)構(gòu)設(shè)計會造成爐膽熱應(yīng)力嚴(yán)重集中而降低承壓能力，在實際運(yùn)行操作中稍有不慎極易引發(fā)爐膽爆裂的重大設(shè)備事故而傷人。第二.它的熱效率低導(dǎo)致產(chǎn)汽成本增高，其主要原因是燃料在燃燒室內(nèi)尚未得到完全充分燃燒即被沖天管直接抽出直接對外排放掉了，而橫水管結(jié)構(gòu)的吸熱能力又較差，這種不良的排煙結(jié)構(gòu)設(shè)計會導(dǎo)致排煙溫度過高，這將會使大量的熱能伴隨著高溫?zé)煔獾呐欧哦装椎負(fù)p失浪費(fèi)掉，這正是現(xiàn)行立式鍋爐的熱效率低、產(chǎn)汽成本高的主要原因。第三.它對環(huán)境污染嚴(yán)重， 現(xiàn)行立式鍋爐的排煙煙道結(jié)構(gòu)流程極為簡單、煙氣進(jìn)行有效熱交換的行程極短，混雜于煙氣中尚未完全燒燼的燃料顆粒較多，這些顆粒在較短的行程內(nèi)又難以自行沉降分離，這正是直接造成所排放煙氣煙塵濃度大、燃料顆粒多、黑度高而污染環(huán)境的主要原因。綜上所述所列出的主要使用缺陷均是由于現(xiàn)行立式鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不盡科學(xué)合理所致。它已成為嚴(yán)重制約立式鍋爐能否繼續(xù)生存和發(fā)展的一個嚴(yán)峻問題，也是現(xiàn)有傳統(tǒng)立式鍋爐生產(chǎn)行業(yè)共同面臨的一個迫切需要解決的技術(shù)性課題，這正是本發(fā)明所想要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有立式鍋爐存在的上述不足之處，而提出一種全新結(jié)構(gòu)的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，它是對現(xiàn)行傳統(tǒng)立式鍋爐的進(jìn)一步改進(jìn)和完善，本發(fā)明提出的技術(shù)方案能極大地提高立式鍋爐的熱效率和安全性能，對節(jié)約能源、減小環(huán)境污染和降低運(yùn)行成本都具有非常顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明所提出的一種立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，它包括爐殼體、安裝于爐座的燃燒室、汽包和排煙管，其特征在于燃燒室的爐拱設(shè)置有一組與爐膛相通的煙孔，在爐拱上布置安裝外環(huán)形管、中環(huán)形管和內(nèi)環(huán)形管，在外環(huán)形管、中環(huán)形管、內(nèi)環(huán)形管之間連接一組連通管，在中環(huán)形管的管壁上連接安裝錐斗，在外環(huán)形管上連接安裝一組與汽包相通的外環(huán)水冷管，在一組外環(huán)水冷管之間連接有全封閉膜式壁，在中環(huán)形管上連接安裝一組與汽包相通的中環(huán)水冷管，在一組中環(huán)水冷管之間連接下封閉膜式壁分隔為煙氣上行環(huán)腔，在內(nèi)環(huán)形管上連接安裝一組與汽包相通的內(nèi)環(huán)水冷管，在一組內(nèi)環(huán)水冷管之間連接上封閉膜式壁分隔為煙氣下行環(huán)腔和煙氣上升腔，所說的排煙管與煙氣上升腔相通。本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將立式鍋爐的燃燒部與吸熱部設(shè)計為上下組合結(jié)構(gòu)，燃燒部是由安裝于爐座的燃燒室構(gòu)成，在燃燒室內(nèi)由隔拱分隔成可進(jìn)行多次燃燒的爐膛結(jié)構(gòu)，使送入的燃料能在燃燒室內(nèi)進(jìn)行多次充分燃燒直至完全燒燼，真正實現(xiàn)燃料燒燼釋放熱量的最大化。而吸熱部則是由布置安裝于燃燒室爐拱上的一組環(huán)形管、水冷管和汽包構(gòu)成，連接于一組環(huán)形管的水冷管連通于汽包并由所連接的膜式壁分隔為多層環(huán)腔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成上下往返折回的多回程煙氣通道，由燃燒室爐膛導(dǎo)入的高溫?zé)煔鈱⒁来谓?jīng)過多回程煙氣通道進(jìn)行上下往返的折回運(yùn)動并與水冷管內(nèi)的水體進(jìn)行充分的熱交換，這時，水冷管內(nèi)的水體將吸收高溫?zé)煔獾臒崃勘粴饣烧羝仙M(jìn)入汽包內(nèi)，經(jīng)熱交換而降溫的煙氣在上下往返折回運(yùn)動的過程中又會進(jìn)行自然沉降分離煙塵顆粒，最終轉(zhuǎn)變成淡白色低溫?zé)o污染的尾氣，可由排煙管輸至煙囪進(jìn)行安全達(dá)標(biāo)排放。這種多回程煙氣通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計能真正實現(xiàn)最大化地吸收有效熱量用于加熱工質(zhì)的發(fā)明目的。即是說，它能最大程度地將排煙熱損轉(zhuǎn)換為加熱工質(zhì)生成蒸汽的有效熱量。本發(fā)明徹底摒棄了現(xiàn)行傳統(tǒng)立式鍋爐長期沿用的“爐膽式結(jié)構(gòu)”，而提出一種無需爐膽結(jié)構(gòu)部件的立式鍋爐，有效改善了受力狀態(tài)進(jìn)而增強(qiáng)承載能力，具有極高的安全性能，還降低了立式鍋爐的制造難度，減少生產(chǎn)鍋爐的鋼材使用量進(jìn)而能大幅降低生產(chǎn)制造成本。并且它對燃料品種的適應(yīng)性能強(qiáng)，可適用煤炭、油和天然氣等多種燃料，均有很好的燃燒效果。對提高立式鍋爐的熱效率、節(jié)約能源、減輕污染負(fù)荷、保護(hù)環(huán)境和增強(qiáng)安全運(yùn)行可靠性能都具有非常顯著的效果。本發(fā)明還具有如下的技術(shù)特征連接安裝于中環(huán)形管的一組中環(huán)水冷管按分列兩層同心圓布管方式構(gòu)成雙層復(fù)合式煙氣下行環(huán)腔結(jié)構(gòu)，這種布管結(jié)構(gòu)設(shè)計特別有利于中環(huán)水冷管與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量交換，能極大地增強(qiáng)中環(huán)水冷管的吸熱能力，這對進(jìn)一步提高立式鍋爐的熱效率、降低產(chǎn)汽成本都有明顯效果。在爐拱上布置安裝中環(huán)形管的數(shù)量為1 6個，每個中環(huán)形管連接的一組中水冷管為一個同心圓布管單元，并由外向內(nèi)按同心圓布管單元依次交替設(shè)置上封閉膜式壁、下封閉膜式壁，即可分隔為多層復(fù)合式環(huán)腔結(jié)構(gòu)進(jìn)而形成煙氣多回程通道，能有效地延長煙氣行程，這對進(jìn)一步提高立式鍋爐的熱效率、降低產(chǎn)汽成本有明顯效果。在外環(huán)水冷管的內(nèi)側(cè)管面沿軸線方向設(shè)置有吸熱片，能增加外環(huán)水冷管的有效吸熱面積進(jìn)而增強(qiáng)外環(huán)水冷管的吸熱能力，這對提高外環(huán)水冷管與高溫?zé)煔獾臒峤粨Q速率、改善外環(huán)水冷管內(nèi)的水體氣化上升運(yùn)動狀態(tài)有一定作用。在中環(huán)水冷管、內(nèi)環(huán)水冷管的內(nèi)側(cè)管面、外側(cè)管面沿軸線方向分別設(shè)置有吸熱片， 也能增加中環(huán)水冷管、內(nèi)環(huán)水冷管的有效吸熱面積，進(jìn)而增強(qiáng)中環(huán)水冷管、內(nèi)環(huán)水冷管的吸熱能力，這對進(jìn)一步提高立式鍋爐的熱效率也有一定的作用。在錐斗的底端連接安裝落灰管，落灰管的出灰管口與爐膛相通，在錐斗內(nèi)配裝有與落灰管相吻合的清灰蓋，由清灰管孔伸入的清灰杠桿鉸連于清灰蓋。立式鍋爐在正常運(yùn)行中，清灰蓋是將落灰管的管口蓋住呈封閉狀態(tài)，煙氣在多層環(huán)腔內(nèi)上下往返折回運(yùn)動的過程中自然沉降所分離的煙塵顆粒將會降落于錐斗內(nèi)，只需定時操作清灰杠桿打開清灰蓋進(jìn)行清灰作業(yè)，即可將錐斗內(nèi)的煙塵顆粒雜質(zhì)由落灰管回送至燃燒室的爐膛內(nèi)重新進(jìn)行再次燃燒，這對進(jìn)一步提高燃燒效率并維持立式鍋爐內(nèi)部良好清潔的燃燒環(huán)境有很好的效
: O在爐膛內(nèi)依次設(shè)置隔拱、二次隔拱分隔成二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛的多次燃燒結(jié)構(gòu)，在隔拱、二次隔拱上設(shè)置有一組煙孔形成與爐膛相通的煙氣通道，可將爐膛內(nèi)燃燒的高溫?zé)煔庖来螌?dǎo)入二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛內(nèi)，使高溫?zé)煔庵猩形礋隣a的燃料顆粒能在二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行二次燃燒、三次燃燒，其目的就是要使燃料能夠充分地進(jìn)行燃燒直至完全燒燼，最大程度地實現(xiàn)燃料燃燒釋放熱量的最大化，這對增強(qiáng)燃料燃燒效果、提高立式鍋爐的熱效率具有明顯作用。當(dāng)然也可根據(jù)上述原理和實際燃燒工況的需要，再增加設(shè)置多次隔拱分隔成多次燃燒爐膛結(jié)構(gòu)，這對進(jìn)一步提高立式鍋爐的熱效率也有一定作用。二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛分別配裝有與主風(fēng)管相連的二次進(jìn)風(fēng)管、三次進(jìn)風(fēng)管。操作風(fēng)量調(diào)節(jié)閥即能方便地調(diào)控二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量，這對改善二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛內(nèi)的燃燒效果有一定作用。在煙孔的孔壁設(shè)置有上旋導(dǎo)煙螺紋，煙孔的出煙端口設(shè)置成倒錐形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，使高溫?zé)煔饽芙?jīng)一組煙孔形成上旋擴(kuò)散狀依次進(jìn)入二次燃燒爐膛、三次燃燒爐膛內(nèi)再次燃燒，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能明顯增強(qiáng)二次燃燒、三次燃燒的燃燒速率，這對實現(xiàn)燃料燃燒釋放熱量的最大化具有促進(jìn)作用。在爐殼體內(nèi)填筑硅酸棉隔熱層，具有很好的隔熱效果，能極大地減小爐體對外輻射熱損，這對節(jié)約能源具有明顯的效果。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步1.本發(fā)明首創(chuàng)了“無爐膽立式鍋爐”的全新結(jié)構(gòu)，它徹底摒棄了現(xiàn)行立式鍋爐長期沿用的爐膽式結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于本發(fā)明提出的立式鍋爐是沒有爐膽結(jié)構(gòu)部件，能極大地降低立式鍋爐的制造難度、改善立式鍋爐受力狀態(tài)進(jìn)而能極大地增強(qiáng)承載能力，在實際運(yùn)行中具有極高的安全性能。據(jù)測算它與現(xiàn)行立式鍋爐相比能減小生產(chǎn)鍋爐的鋼材使用量50% 以上，僅這一項就可大幅度地降低生產(chǎn)制造成本。2.本發(fā)明首創(chuàng)了“立式鍋爐燃燒部與吸熱部為上下組合的結(jié)構(gòu)”，在燃燒室內(nèi)由隔拱分隔成“多次燃燒的爐膛結(jié)構(gòu)”，使燃料能在燃燒室內(nèi)進(jìn)行多次燃燒直至完全燒燼，能夠真正實現(xiàn)燃料完全燒燼釋放熱量的最大化。在燃燒室爐拱上安裝一組環(huán)形管、連接有膜式壁的水冷管分隔為“多層環(huán)腔結(jié)構(gòu)”而形成上下往返折回的“多回程煙氣通道結(jié)構(gòu)”，它能有效地延長高溫?zé)煔馀c水冷管進(jìn)行熱交換的行程，極大地增強(qiáng)吸熱能力，能最大程度地降低排煙熱損，并使排煙熱損轉(zhuǎn)換為用于加熱工質(zhì)生成蒸汽的有效熱量最大化。這對提高立式鍋爐的熱效率、節(jié)約能源和減輕污染負(fù)荷均有非常明顯的效果，具有十分重大的社會經(jīng)濟(jì)效益。3.本發(fā)明具有構(gòu)思新穎、設(shè)計科學(xué)合理、生產(chǎn)制造容易、安裝操作方便、運(yùn)行安全可靠性高、產(chǎn)汽成本低和工作壽命長的突出優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明經(jīng)過試用表明它的排放為淡白色低溫?zé)o污染的尾氣，實測排煙溫度可低至170°C，鍋爐的熱效率高達(dá)82%以上，完全符合環(huán)保安全排放標(biāo)準(zhǔn)和能效測試的技術(shù)要求。


圖1是本發(fā)明的主結(jié)構(gòu)示意圖，也作摘要附圖，展示燃燒室分隔成多次燃燒爐膛和由多層環(huán)腔布管方式形成的多回程煙氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A視圖(放大)，展示中環(huán)水冷管安裝下封閉膜式壁構(gòu)成煙氣上行環(huán)腔與煙氣下行環(huán)腔相通的煙氣上折回通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的B-B視圖(放大)，展示一組外環(huán)水冷管、中環(huán)水冷管和內(nèi)環(huán)水冷管按同心圓分列布管構(gòu)成多層復(fù)合式環(huán)腔的結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖1的C-C視圖(放大)，展示內(nèi)環(huán)水冷管安裝上封閉膜式壁構(gòu)成煙氣下行環(huán)腔與煙氣上升腔相通的煙氣下折回通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖1的D-D視圖(放大)，展示由一組連通管與外環(huán)形管、中環(huán)形管和內(nèi)環(huán)形管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖1的E-E視圖(放大)，展示燃燒室的爐拱設(shè)置一組煙孔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖1的局部放大視圖，展示煙孔設(shè)置的上旋導(dǎo)煙螺紋和倒錐形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8是外環(huán)水冷管的橫截面放大視圖，展示在外環(huán)水冷管內(nèi)側(cè)管面沿軸線方向設(shè)置吸熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖2的F-F視圖(放大)，展示在中環(huán)水冷管的管壁之間連接安裝下封閉膜式壁構(gòu)成煙氣上折回通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是圖4的G-G視圖(放大)，展示在內(nèi)環(huán)水冷管的管壁之間連接安裝上封閉膜式壁構(gòu)成煙氣下折回通道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是圖9的H-H視圖，展示在中環(huán)水冷管的內(nèi)側(cè)管面、外側(cè)管面沿軸線方向分別設(shè)置吸熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是圖10的K-K視圖，展示在內(nèi)環(huán)水冷管的內(nèi)側(cè)管面、外側(cè)管面沿軸線方向分別設(shè)置吸熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13展示配裝于錐斗內(nèi)的清灰蓋與清灰杠桿連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14展示連接安裝于中環(huán)形管的一組中環(huán)水冷管按同心圓分列布管構(gòu)成復(fù)合式煙氣下行環(huán)腔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖15展示在一組中環(huán)形管上分別連接安裝中環(huán)形管構(gòu)成多回程煙氣通道的多層復(fù)合式環(huán)腔的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明
1為排煙管，2為安全閥管座，3為副汽管管座，4為汽包，5為爐殼體，6為中環(huán)水冷管，7為煙氣下行環(huán)腔，8為箭頭，9為內(nèi)環(huán)水冷管，10為連通管，11為外環(huán)水冷管，12為進(jìn)水管管座，13為清灰蓋，14為觀察撥灰孔，15為三次進(jìn)風(fēng)管，16為二次進(jìn)風(fēng)管，17為落灰管，18 為燃燒室，19為風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，20為主風(fēng)管，21為爐拱，22為爐膛，23為爐排，24為爐座，25為隔拱，26為二次隔拱，27為二次燃燒爐膛，28為三次燃燒爐膛，29為煙孔，30為排污管，31 為錐斗，32為外環(huán)形管，33為清灰管孔，34為中環(huán)形管，35為內(nèi)環(huán)形管，36為煙氣上行環(huán)腔， 37為硅酸棉隔熱層，38為煙氣上升腔，39為水位計，40為壓力表管座，41為主汽管管座，42 為全封閉膜式壁，43為上封閉膜式壁，44為煙氣上折回通道，45為下封閉膜式壁，46為煙氣下折回通道，47為上旋導(dǎo)煙螺紋，48為倒錐形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，49為吸熱片，50為清灰杠桿，51為手柄。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述
具體實施例方式
本發(fā)明提出的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，它主要由爐殼體5、安裝于爐座M的燃燒室18、外環(huán)形管32、外環(huán)水冷管11、中環(huán)形管34、連接于中環(huán)形管34管壁的錐斗31、中環(huán)水冷管6、內(nèi)環(huán)形管35、內(nèi)環(huán)水冷管9、汽包4和排煙管1構(gòu)成，在燃燒室18的爐膛22內(nèi)設(shè)置隔拱25分隔成二次燃燒爐膛27，在二次燃燒爐膛27內(nèi)再設(shè)置二次隔拱沈分隔為三次燃燒爐膛觀，二次燃燒爐膛27、三次燃燒爐膛觀分別配裝有與主風(fēng)管20相連通的二次進(jìn)風(fēng)管 16、三次進(jìn)風(fēng)管15，在隔拱25、二次隔拱沈和爐拱21上設(shè)置有一組煙孔四，在煙孔四內(nèi)孔壁設(shè)置上旋導(dǎo)煙螺紋47，煙孔四的出煙端口設(shè)置為倒錐形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)48，所說的外環(huán)形管 32、中環(huán)形管34、內(nèi)環(huán)形管35是布置安裝于燃燒室18的爐拱21上，在外環(huán)形管32、中環(huán)形管34、內(nèi)環(huán)形管35之間連接一組連通管10構(gòu)成相通的供水結(jié)構(gòu)，在外環(huán)形管32上安裝有進(jìn)水管管座12和排污管30，在中環(huán)形管34的管壁上連接安裝錐斗31，在錐斗31的底端連接安裝落灰管17，使落灰管17的出灰管口與爐膛22相通，在錐斗31內(nèi)配裝有與落灰管17 相吻合的清灰蓋13，從清灰管孔33伸入的清灰杠桿50鉸連于清灰蓋13，在外環(huán)形管32上連接安裝一組與汽包4相通的外環(huán)水冷管11，在一組外環(huán)水冷管11之間連接全封閉膜式壁 42形成封閉的圓桶形結(jié)構(gòu)，再在爐殼體5內(nèi)填筑硅酸棉隔熱層37充實于全封閉膜式壁42 的外側(cè)壁面，在中環(huán)形管；34上連接安裝一組與汽包4相通的中環(huán)水冷管6，在一組中環(huán)水冷管6之間連接下封閉膜式壁45分隔為煙氣上行環(huán)腔36，并在上端形成煙氣上折回通道44， 在內(nèi)環(huán)形管35上連接安裝一組與汽包4相通的內(nèi)環(huán)水冷管9，在一組內(nèi)環(huán)水冷管9之間連接上封閉膜式壁43分隔為煙氣下行環(huán)腔7和煙氣上升腔38，并在下端形成煙氣下折回通道46，再將排煙管1與煙氣上升腔38的最末行程端相連通，至此，即由連接有膜式壁的一組水冷管分隔為“三層環(huán)腔結(jié)構(gòu)”形成上下往返折回的“三回程煙氣通道結(jié)構(gòu)”?？筛鶕?jù)立式鍋爐的工作需要，在中環(huán)水冷管6、內(nèi)環(huán)水冷管9的內(nèi)側(cè)管面、外側(cè)管面沿軸線方向分別設(shè)置吸熱片49，還可在外環(huán)水冷管11的內(nèi)側(cè)管面沿軸線方向設(shè)置有吸熱片49，設(shè)置吸熱片 49的目的是為了能有效地增大吸熱面積，這對進(jìn)一步提高熱效率有一定作用。也可根據(jù)立式鍋爐的工作需要，將連接于中環(huán)形管34的中環(huán)水冷管6按兩層同心圓分列布管構(gòu)成雙層復(fù)合式煙氣下行環(huán)腔7結(jié)構(gòu)，也可在外環(huán)形管32與內(nèi)環(huán)形管35之間布置安裝二個中環(huán)形管34，或布置安裝三個中環(huán)形管34，或者布置安裝五個中環(huán)形管34，將在每個中環(huán)形管34上連接的一組中水冷管6作為一個同心圓布管單元，并同心圓布管單元由外向內(nèi)依次交替設(shè)置下封閉膜式壁45、上封閉膜式壁43，即可分隔為多層復(fù)合式環(huán)腔結(jié)構(gòu)而形成多回程煙氣通道，能極大地延長煙氣進(jìn)行熱交換的有效行程，這對進(jìn)一步提高立式鍋爐的熱效率、降低產(chǎn)汽成本具有非常明顯的效果。本發(fā)明是這樣進(jìn)行安裝工作的在連通汽包4的壓力表管座40上安裝壓力表、在安全閥管座2上安裝安全閥，在主汽管管座41上安裝主氣管、在副汽管管座3上安裝副氣管，在汽包4側(cè)面配裝水位計39，將排煙管1通過串接煙氣余熱回收器后連接煙@，或?qū)⑴艧煿?直接連接于煙@，在進(jìn)水管管座12上連接于煙氣余熱回收器的熱水管，或在進(jìn)水管管座12上直接連接給水管，將主風(fēng)管20連接于風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管，然后操作清灰杠桿50的手柄51使清灰蓋13封閉落灰管17的管口。至此完成安裝準(zhǔn)備工作后，即可向燃燒室18的爐膛22內(nèi)送入燃煤并點(diǎn)火送風(fēng)，使燃煤在爐排23上進(jìn)行燃燒，操作風(fēng)量調(diào)節(jié)閥19可方便地調(diào)節(jié)二次燃燒爐膛27、三次燃燒爐膛觀內(nèi)的風(fēng)量，通過燃燒室18 的觀察撥灰孔14可方便地觀察爐內(nèi)燃燒情況和進(jìn)行撥灰操作，燃煤在爐膛22內(nèi)燃燒的高溫?zé)煔鈱⒔?jīng)過煙孔四形成上旋擴(kuò)散狀依次進(jìn)入二次燃燒爐膛27、三次燃燒爐膛觀內(nèi)再繼續(xù)進(jìn)行二次燃燒、三次燃燒，其目的是為了使燃料完全燒燼能最大化地釋放出熱量，高溫?zé)煔獾臏囟葘⒃诙啻稳紵筮_(dá)到峰值。這時，達(dá)到峰值的高溫?zé)煔鈱⒂蔂t拱21上的一組煙孔 29導(dǎo)入煙氣上行環(huán)腔36內(nèi)向上運(yùn)動，如箭頭8所示，上行的高溫?zé)煔鈱⒂蔁煔馍险刍赝ǖ?44進(jìn)入煙氣下行環(huán)腔7內(nèi)向下運(yùn)動，又經(jīng)煙氣下折回通道46進(jìn)入煙氣上升腔38內(nèi)向上運(yùn)動，高溫?zé)煔庠凇叭爻虩煔馔ǖ馈眱?nèi)進(jìn)行上下往返運(yùn)動的過程中將與水冷管內(nèi)的水體進(jìn)行充分的熱交換，其結(jié)果是水冷管內(nèi)的水體會不斷地吸收高溫?zé)煔獾臒崃勘粴饣烧羝仙M(jìn)入汽包4內(nèi)，即可由安裝于主汽管管座41上的主氣管輸出供使用，煙氣經(jīng)三回程通道上下往返折回運(yùn)動的過程中會自然沉降分離細(xì)小煙塵顆粒，所分離的細(xì)小煙塵顆粒會降落入錐斗31內(nèi)，只需定時操作操作手柄51通過清灰杠桿50打開清灰蓋13進(jìn)行清灰作業(yè)，即可將錐斗31內(nèi)的煙塵顆粒由落灰管17回送至燃燒室18的爐膛22內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。而經(jīng)過熱交換降溫并沉降分離煙塵顆粒后的煙氣已轉(zhuǎn)變成淡白色的低溫?zé)o污染尾氣，即可經(jīng)排煙管1輸出經(jīng)煙 進(jìn)行安全達(dá)標(biāo)排放。 顯然，上述實施例僅是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的方式之一，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于上述實施例，還應(yīng)包括由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員按照本發(fā)明的技術(shù)方案所能變化的其它實施方式。
權(quán)利要求
1.一種立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，它包括爐殼體(5)、安裝于爐座04)的燃燒室(18)、 汽包(4)和排煙管(1)，其特征在于燃燒室(18)的爐拱設(shè)置有一組與爐膛02)相通的煙孔(四)，在爐拱上布置安裝外環(huán)形管(32)、中環(huán)形管(34)和內(nèi)環(huán)形管(35)，在外環(huán)形管(32)、中環(huán)形管(34)、內(nèi)環(huán)形管(3 之間連接一組連通管(10)，在中環(huán)形管(34) 的管壁上連接安裝錐斗(31)，在外環(huán)形管(3 上連接安裝一組與汽包(4)相通的外環(huán)水冷管(11)，在一組外環(huán)水冷管(11)之間連接有全封閉膜式壁(42)，在中環(huán)形管(34)上連接安裝一組與汽包(4)相通的中環(huán)水冷管(6)，在一組中環(huán)水冷管(6)之間連接下封閉膜式壁 (45)分隔為煙氣上行環(huán)腔(36)，在內(nèi)環(huán)形管(3 上連接安裝一組與汽包(4)相通的內(nèi)環(huán)水冷管(9)，在一組內(nèi)環(huán)水冷管(9)之間連接上封閉膜式壁分隔為煙氣下行環(huán)腔(7) 和煙氣上升腔(38)，所說的排煙管(1)與煙氣上升腔(38)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于連接安裝于中環(huán)形管 (34)的一組中環(huán)水冷管(6)按分列兩層同心圓布管方式構(gòu)成雙層復(fù)合式煙氣下行環(huán)腔(7) 結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在爐拱上布置安裝中環(huán)形管(34)的數(shù)量為1 6個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在外環(huán)水冷管 (11)的內(nèi)側(cè)管面沿軸線方向設(shè)置有吸熱片G9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在中環(huán)水冷管 (6)、內(nèi)環(huán)水冷管(9)的內(nèi)側(cè)管面、外側(cè)管面沿軸線方向分別設(shè)置有吸熱片09)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在錐斗(31)的底端連接安裝落灰管(17)，落灰管(17)的出灰管口與爐膛02)相通，在錐斗(31)內(nèi)配裝有與落灰管(17)相吻合的清灰蓋(1 ，由清灰管孔(3 伸入的清灰杠桿(50)鉸連于清灰蓋 (13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在爐膛02)內(nèi)依次設(shè)置隔拱(25)、二次隔拱06)分隔成二次燃燒爐膛(27)、三次燃燒爐膛08)的多次燃燒結(jié)構(gòu)。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于二次燃燒爐膛(27)、三次燃燒爐膛08)分別配裝有與主風(fēng)管00)相連的二次進(jìn)風(fēng)管(16)、三次進(jìn)風(fēng)管(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在煙孔09)的孔壁設(shè)置有上旋導(dǎo)煙螺紋(47)，煙孔09)的出煙端口設(shè)置成倒錐形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)08)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，其特征在于在爐殼體(5)內(nèi)填筑硅酸棉隔熱層(37)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立式無膽節(jié)能環(huán)保鍋爐，它主要由燃燒室、安裝于燃燒室頂部的一組環(huán)形管、水冷管和汽包構(gòu)成，燃燒室分隔成多次燃燒的爐膛結(jié)構(gòu)，使燃料能經(jīng)多次燃燒完全燒燼達(dá)到釋放熱量的最大化，高溫?zé)煔饨?jīng)過一組水冷管、環(huán)形管分隔成的多回程煙氣通道時，能與水冷管內(nèi)的水體進(jìn)行充分的熱交換，使水體能最大程度地吸收煙氣熱量氣化成蒸汽，而被吸熱降溫后的煙氣轉(zhuǎn)變成淡白色低溫?zé)o污染的尾氣實現(xiàn)安全達(dá)標(biāo)排放，本發(fā)明提出的“無爐膽”式立式鍋爐結(jié)構(gòu)，能改善立式鍋爐受力狀態(tài)提高承載能力，可節(jié)省生產(chǎn)鍋爐鋼材用量50％以上，具有制造成本低、安全性能高、污染負(fù)荷小、熱效率高的突出優(yōu)點(diǎn)，有極佳的市場前景。
文檔編號F22B31/00GK102261634SQ201110192459
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者潘志明 申請人:潘志明