专利名称：船用燃油立式水管蒸汽锅炉的制作方法
技术领域：
船用燃油立式水管蒸汽锅炉是大蒸发量的立式直水管锅炉，由上部的汽水锅筒、中部的水锅筒、上下连通两锅筒的直水管、底部的联箱及炉膛膜式水冷壁串接构成的柱形立式锅炉。锅炉烧燃料油，是船用辅助锅炉。
丹麦奥尔堡(Aalborg)船用锅炉工程公司的AQ-3 AQ-9型锅炉样本记载的已有船用燃油立式水管蒸汽锅炉，由顶部的汽水锅筒、中部的水锅筒及上下连通两锅筒的对流管束组成。AQ-3型锅炉由与水锅筒连通成一体的双层外壳炉膛水冷壁及水锅筒下端的椭圆形炉膛顶板围成。炉膛顶端偏中部有斜穿水锅筒的圆咽喉管。炉膛顶板上的水锅筒内要加有牵条加强结构。双层外壳水冷壁两个圆筒是受压壁，稳定性差，并要求有较厚的壁厚，锅炉体积较大，并难以形成较大蒸发量的锅炉(10吨或10吨以上的)。而AQ-9型的大蒸发量的锅炉，炉膛由连通于水锅筒和联箱的密排管围成的水冷壁、水锅筒下端的平板炉膛顶板组成。密排管间隔的一部分与水锅筒下端边部连接，间隔的另一部分弯曲地与水锅筒中部圆筒咽喉管周围连接。用密排管间隔的弯曲管形成炉膛顶的收口，水锅筒的下端与弯曲管之间的空间不能利用，使炉膛占据的空间较大，增大了锅炉的体积。弯曲管与炉膛顶板连接处要加有耐火材料保护。间隔弯曲管的密排管水冷壁结构复杂，加工装配成本高，炉膛气密性较差。炉膛顶板上的水锅筒内加有多个牵条的加强结构。AQ-9型锅炉的底部联箱与汽水锅筒之间连通有降水管。其结构是由汽水锅筒、水锅筒、对流管束、水冷壁、联箱、降水管等锅炉本体及它们之间的连接关系构成。水冷壁含有燃烧口，锅筒带有给水、排蒸汽等附件，并带有外部的保温层和护板。
本实用新型的目的在于克服已有船用燃油立式水管蒸汽锅炉的上述缺点，提供一种结构较为简单紧凑合理，大蒸发量的船用燃油立式水管蒸汽锅炉。
本实用新型的锅炉结构仍由顶部的汽水锅筒，中部的水锅筒，底部的联箱，保温层、护板，上下连通两锅筒的对流管束，上下连通汽水锅筒与联箱的降水管组成。其结构特点是，炉膛由水锅筒下端带有U形圈的球形(球面)炉膛顶板，上下连通于U形圈与O形联箱的膜式水冷壁构成。是在已有锅炉结构基础上，将炉膛顶板改成带有U形圈的球形炉膛顶板，炉膛围壁的水冷壁改为膜式水冷壁。由带有U形圈的球形炉膛顶板及膜式水冷壁围成炉膛。水锅筒的下端板即是带有U形圈的球形炉膛顶板，结构紧凑。向上凹曲的球面炉膛顶板结构较为合理，结构强度高。水锅筒内不必加有牵条等加强结构，简化了结构。由鳍片管或光管管排构成，相邻管沿鳍片或借扁钢带纵向对接成的膜式水冷壁管排，围成炉膛围壁。壁本身不受锅炉的高压，稳定性好，可以有较大的直径，方便地制成10吨以上的锅炉。同时，增加了炉膛围壁的有效受热面积，有利炉膛气密性，可微正压燃烧，并有效减少炉膛围壁散热损失，有较高的炉膛水冷度，可提高炉膛容积热负荷，相对缩小锅炉的体积与重量。水冷壁可由每三或四或五或六根管为一直排，围成正多边棱柱筒的膜式水冷壁，使炉膛内空间呈正多边棱柱形的结构，便于加工装配。咽喉管可上下倾斜贯穿于水锅筒，咽喉管上端出口可为椭圆形，有利于对流管束的合理布置。
本实用新型的锅炉由汽水锅筒、对流管束、水锅筒、膜式水冷壁、O形联箱串接构成圆柱形的立式直水管的锅炉体，体外层加有保温层及护板。贯穿水锅筒的咽喉管，下端与水锅筒下端的炉膛球形顶板连接，上端与水锅筒上端的管板连接，咽喉管最好是斜穿水锅筒，将炉膛的烟导入对流管束的偏中部位，咽喉管上端出口为椭圆时，使对流管外侧的烟道截面较大，使烟的流速在各部位较均匀，形成较均匀的换热负荷。在咽喉管上端出口周围的部分对流管及最外层的部分对流管借扁钢带纵向焊接成屏壁管，使烟气围着咽喉管出口流动，沿对流管束横向流动，有效冲刷全部对流管，并减少高温烟气对外壁的散热损失。水锅筒下端板为球面形，球面板周带有一周的U形圈，两者相切即球形端板的周边呈U形翻边。一般U形圈同球形板为一体，由一块整板挤压而成。下端板向上凹曲，同时作为炉膛的顶板，并带有咽喉管连接的开孔。与水锅筒下端连通的膜式水冷壁是与U形圈连通的，一般由膜式水冷壁的管端与U形圈下端的管孔连接，使水冷壁与水锅筒连通。同样膜式水冷壁的下端与O形联箱上端管孔连接，使水冷壁与O形联箱连通。膜式水冷壁可围成圆柱形的炉膛围壁。也可以由每三根(或四根或五根或六根)管及相连的扁钢带直并排成一片片的膜壁管排，再由一片片的膜壁管排围成多边棱柱筒形膜式水冷壁的炉膛围壁。这样可预先焊成多个管组成的一片片直并排的膜壁管排，组装时，再将一片片管排连接于U形圈、O形联箱，并将相邻的管排之间焊接，相邻的管排之间成夹角。不必一根根的安装焊接，提高制造装配速度，减少现场直立焊接的焊缝，保证焊接装配质量。U形圈及O形联箱的管孔也可用排钻加工。在炉膛的正面仍设有燃烧器的接口，膜式水冷壁设有由弯管构成的燃烧口。炉膛底仍铺设有作为保温层的耐火混凝土，形成一个全封闭的炉膛。为了确保膜式水冷壁的充分喂水，形成锅炉在不同负荷工况下的稳定水循环，在锅炉体外，汽水锅筒与O形联箱之间仍连通有不受热的降水管。锅炉体同样带有给水、排蒸汽一系列的附件。
本实用新型的锅炉与已有技术相比具有如下优点1．炉膛的结构比较紧凑合理，有效空间得到充分利用，省去了水锅筒内的加强结构，结构简化，使得锅炉高度降低，减少了锅炉总的体积和重量；2．炉膛水冷壁结构易加工和装配，提高了锅炉生产的工效和焊接质量。有效地减少炉膛散热损失，并可提高炉膛容积热负荷，对流管外烟气流动阻力减少，受热均匀，锅炉热效率略有所提高。
3．可制成较大吨位的立式蒸汽锅炉，加工装配方便，有利于提高生产工效，可形成锅炉系列设计标准化，形成专用生产线。
附图
表示了一种本实用新型10吨蒸发量的船用燃油立式水管蒸汽锅炉的结构示意图。
以下结合附图的实施例进一步说明本实用新型的锅炉。该锅炉由上下串联的汽水锅筒1、对流管束5、水锅筒9、膜式水冷壁15、O形联箱18组成。汽水锅筒由壳板、椭圆上端盖、管板4相对焊接而成，壳板设置标准尺寸的人孔2。汽水锅筒壁开有多个管孔装有蒸汽排管、给水管、排污管、水位计连管等及相应的阀，筒内设有给水内管、上部吹浅管、漏斗、汽水分离器及挡水板。水锅筒由壳板、管板8及作为炉膛顶板的带U形圈12的球形板11对焊而成。壳板也设有标准尺寸的人孔10，同时也开有管孔，装接相应的管和炉水检验阀。在球形板11的偏中部位置开有翻边圆孔。圆孔连接炉膛出口的咽喉管13，咽喉管向侧上方斜穿过水锅筒。咽喉管的上端为椭圆形7，与水锅筒上端管板的椭圆开口连接。475根直水管组成的对流管束5上下端分别与两管板8、4的管孔连接，连通两锅筒。其中60根较粗的屏壁管6沿咽喉管出口处最外排及沿咽喉管出口边一部分连续排列形成绕咽喉管出口一侧的烟道。在烟道的未端还布置了十根受热下降水管的对流管。在对流管束间装有旋转式吹灰器。在对流管束外围装有可卸的绝热检查门、烟道的护板。联箱是由粗管弯制焊接成的O形环管联箱18。联箱位于锅炉底部。在联箱上端及U形圈的下端分别对应开有孔，孔四个一直排，沿周向分布，形成多边形排列的孔。将每四根一直排的膜式水冷壁管排片16，一片片连续对应焊接U形圈12、联箱18的孔，连接管之间的扁钢带17两端分别焊接于U形圈、联箱外表面。并将相邻的管排片之间焊接，围成24边正边形的棱柱炉膛围壁15的膜式水冷壁。在炉膛围壁的正面设有X600mm的燃烧器接口，膜式水冷壁相应由弯管构成X600mm的燃烧口。燃烧口的对面开有一个14×80mm的开孔，作为观察火焰孔。在锅炉底设有底板19，底板上铺设有耐火混凝土20。由带有U形圈的球形炉膛顶板11、二十四边棱柱筒的膜式水冷壁15及炉底的耐火混凝土20构成一个全封闭的炉膛21。在锅炉体外加有保温层和护板。在汽水锅筒1与O形联箱18之间还连通有六根降水管14。降水管两端穿过护板及保温层，分别与汽水锅筒的壳板、联箱外侧壁的连孔连接。
权利要求1．船用燃油立式水管蒸汽锅炉由顶部的汽水锅炉、中部的水锅炉、底部的联箱、保温层、护板及上下连通两锅筒的对流管束、上下连通汽水锅炉和联箱的降水管组成，水锅筒上下贯穿有咽喉管，其特征在于炉膛由水锅筒下端带有U形圈的球形炉膛顶板、上下连通于U形圈与O形联箱的膜式水冷壁构成。
2．如权利要求1所述的锅炉，其特征在于由每三或四或五或六根管为一直排围成正多边棱柱筒形膜式水冷壁。
3．如权利要求1或2所述的锅炉，其特征在于水锅筒上下倾斜贯穿咽喉管，咽喉管的上端出口为椭圆形。
专利摘要船用燃油立式水管蒸汽锅炉是大蒸发量的立式直水管锅炉,由直水管的对流管束及汽水锅筒、水锅筒组成,其炉膛由水锅筒下端的球形炉膛顶板及围绕炉膛的膜式水冷壁构成。锅炉烧燃料油,是船用辅助锅炉。
文档编号B63H21/00GK2345451SQ9823822
公开日1999年10月27日 申请日期1998年7月10日 优先权日1998年7月10日
发明者葛立, 许大征 申请人:大连船用锅炉工程公司