专利名称：一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热能工程中工业加热技术领域，它涉及一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构。
背景技术：
国内建材行业尤其是大型木材加工企业，同时需要导热油、蒸汽与热风用于生产工艺，分别使用单体的热油载体锅炉生产导热油、蒸汽锅炉生产蒸汽与热风炉生产热风，这就造成了能源利用率低，且使用分散，难以比例调节热负荷分配，设备占地面积大，维护管理费用增加，生产过程中产生的碎木、粉屑等得不到有效利用并对环境造成一定程度污染，企业的生产成本不易降低。因而，开发设计了一种热油、蒸汽及热风三者合一的节能环保型热油蒸汽热风一体化炉，该一体化炉它以煤作为主要燃料，碎木、粉屑等作为辅助燃料，采用链条炉排，设计所要解决的主要技术问题是如何把单体的热油载体锅炉与热风炉的热工特性、结构特性以及工艺制造安装等要求有效地结合成燃煤热风热油载体锅炉。该炉子总的输出热负荷为导热油与热风输出热负荷之和，热负荷分配为导热油∶热风＝1∶3左右，其核心结构为本体结构，因此，开发设计燃煤热风热油载体锅炉的关键是发明一种新型燃煤热风热油载体锅炉本体结构，对该本体结构的基本要求是(1)炉膛辐射受热面满足导热油输出热负荷要求(2)导热油在管内的流速在2.5-3.2(m/s)之间，热油出油与回油温差≤30℃(3)热油在管内流动的热偏差及热油阻力在允许的范围内(4)本体结构与炉墙、炉排、前后拱及支撑结构有机整合(5)满足工艺、制造及安装要求。
发明内容
为了能满足节能环保型热油蒸汽热风一体化炉中对燃煤热风热油载体锅炉的技术要求，本实用新型设计了一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构，该本体结构主要有管内流有热载体导热油的管件按特定的组合方式连接成对称结构，导热油按设定的路线流动，炉膛辐射受热面、导热油在管内的流速、导热油出油与回油温差、导热油在管内流动的热偏差及导热油阻力在允许的技术范围内，有效地结合了单体的热油载体锅炉与热风炉的热工特性，其结构又与链条炉排、前后拱及炉墙结构特性有机结合并起到支撑骨架的作用，符合工艺、制造及安装要求。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下本实用新型主要由管内流有热载体导热油的管件组合连接成一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构，有效综合了燃煤热油载体锅炉与热风炉的热工特性，既满足了燃煤热风热油载体锅炉中对导热油与热风的加热要求，又与炉子中的链条炉排、前后拱及炉墙结构有机结合而起着支撑骨架的作用，易于制造和安装，从而提高了整个炉子的加热与工作性能。
所述的本体结构，如图7所示，该结构为对称结构，自上而下依次包括下与炉前侧与左右两侧辐射受热面2相连，上与炉后拱管排与导热油管出油结构5相连的导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1；上与导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1相连，下与炉前拱管排3相连，后与炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件6相连的炉前侧与左右两侧辐射受热面2；上与炉前侧与左右两侧辐射受热面2相连，位于整个结构前方的炉前拱管排3；上与炉后拱管排与导热油管出油结构5相连，在整个结构的最下方起支撑作用的支撑梁4；下与支撑梁4相连，前与炉前拱管排3相连，中间与炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件6相连，顶部与导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1相连的炉后拱管排与导热油管出油结构5；一侧与炉前侧与左右两侧辐射受热面2相连，另一侧与炉后拱管排与导热油管出油结构5相连的炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件6。
所述的导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1中包括上方的进油管11(含2根管)；上与进油管11相连，下与仅有延伸管13相连的进油集箱12；上与进油集箱12，下与炉顶后集箱14相连的进油延伸管13(含7根管)；上与进油延伸管13相连，前与炉顶管排15相连的炉顶后集箱14；后与炉顶后集箱14相连，前与炉顶前集箱16相连的炉顶管排15(含(6+6)*2根管)；后与炉顶管排15相连，下与炉前侧与左右两侧辐射受热面2相连的炉顶前集箱16 炉顶后集箱14中的流程隔板17(含1*2个)。
所述的炉前侧与左右两侧辐射受热面2中包括上与炉顶后集箱14相连，前与炉侧管排22相连的炉后侧集箱21(含2根管)；后与炉后侧集箱21相连，前与炉前侧集箱23相连的炉侧管排22(含15*2根管)；后与炉侧管排22相连，侧面与炉前侧管排24相连的炉前侧集箱23(含2根管)；一侧与炉前侧集箱23相连，另一侧与炉前中集箱25相连的炉前侧管排24(含15*2根管)；一侧与炉前侧管排24相连，另一侧与焊接连接件26相连的炉前中集箱25(含2根管)；连接左右两侧炉前中集箱25的焊接连接件26；炉侧后集箱21、炉前侧集箱23、炉前中集箱25内部的流程隔板27(含4*2个)。
所述的炉前拱管排3中包括上与炉前中集箱25及炉前侧集箱23相连，下与前拱管排32相连的上集箱31；上与上集箱31相连，下与下集箱33相连的前拱管排32(含(6+6)*2根管)；上与前拱管排32相连，下与炉前拱支撑件34相连的下集箱33；上与下集箱33相连的炉前拱支撑件34(含1*2个)；上集箱31内部的流程隔板35(含1*2个)。
所述的支撑梁4位于炉底侧水平管52之下，包括上与支撑梁侧板42及隔板43相连的支撑梁底板41；上与炉底侧水平管52相连，下与支撑梁底板41相连，内侧与隔板43相连的支撑梁侧板42(含1*2个)；两边与支撑梁侧板42相连，下与支撑梁底板41相连的隔板43(含1*11个)。
所述的导热油管出油结构5中包括上与上集箱31两端相连，下与炉底侧水平管52前端相连的炉前拱侧管51(含2根管)；前端与炉前拱侧管51相连，中间与炉中侧管54及炉出油直管59相连，后端与炉后侧管58相连的炉底侧水平管52(含2根管)；下与炉底侧水平管52相连，上与炉后拱前集箱管55相连的炉中侧管54(含2根)；两端与炉中侧管54相连，中间与炉后拱管排56相连的炉后拱前集箱管55；前与炉后拱前集箱管55相连，后与炉后拱后集箱57相连的炉后拱管排56(含16*2根管)；两端与炉后侧管58相连，中间与炉后拱管排56相连的炉后拱后集箱57；上与炉后拱后集箱57两端相连，下与炉底侧水平管52后端相连的炉后侧管58(含2根管)；上与炉出油横管510相连，下与炉底侧水平管52相连的炉出油直管59(含2根管)；一端与炉出油直管59上端相连，另一端与进油集箱12相连，管间与炉出油管511相连的炉出油横管510(含2根管)；炉出油横管510接近中间位置上的炉出油管511(含2根管)；炉底侧水平管52内部的隔板53(含1*2个)。
所述的焊接件6有5*2个，形状为两端面呈曲面的长方体。
管内流有热载体导热油的分管件即导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1、炉前侧与左右两侧辐射受热面2、炉前拱管排3及炉后拱管排与导热油管出油结构5各自按设定的流程要求连接成对称结构；各分管件之间再组合连接并与支撑梁4及炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件6一起对称连接成一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构。
与现有技术相比本发明的优点是有效综合了燃煤热油载体锅炉与热风炉的热工特性，既满足了燃煤热风热油载体锅炉中对导热油与热风的加热要求，又与炉子中的链条炉排、前后拱及炉墙结构有机结合而起着支撑骨架的作用，易于制造和安装，从而提高了整个炉子的加热与工作性能。
图1一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1示意图1-导热油管进油与炉顶辐射受热面结构 11-进油管 12-进油集箱 13-进油延伸管 14-炉顶后集箱 15-炉顶管排 16-炉顶前集箱17-流程隔板图2一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中炉前侧与左右两侧辐射受热面2示意图2-炉前侧与左右两侧辐射受热面 21-炉后侧集箱 22-炉侧管排 23-炉前侧集箱 24-炉前侧管排 25-炉前中集箱 26-焊接连接件 27-流程隔板图3一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中炉前拱管排3示意图3-炉前拱管排 31-上集箱 32-前拱管排 33-下集箱 34-炉前拱支撑件35-流程隔板图4一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中支撑梁4示意图4-支撑梁 41-支撑梁底板 42-支撑梁侧板 43-隔板图5一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中炉后拱管排与导热油管出油结构5示意图5-炉后拱管排与导热油管出油结构 51-炉前拱侧管 52-炉底侧水平管53-隔板 54-炉中侧管 55-炉后拱前集箱管 56-炉后拱管排 57-炉后拱后集箱管 58-炉后侧管 59-炉出油直管 510-炉出油横管 511-炉出油管图6一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构中炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件6示意图6-炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件图7一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构示意图1-导热油管进油与炉顶辐射受热面结构 2-炉前侧与左右两侧辐射受热面 3-炉前拱管排 4-支撑梁 5-炉后拱管排与导热油管出油结构 6-炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件图8燃煤热风热油载体锅炉结构剖面示意图8-燃煤热风热油载体锅炉结构剖面 81-一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构 82-炉膛 83-炉后拱 84-链条炉排 85-炉前拱具体实施方式
根据上述本体结构，如图1～7所示，按设定的流动过程，导热油依次流过导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1、炉前侧与左右两侧辐射受热面2、炉前拱管排3及炉后拱管排与导热油管出油结构5各分管件，即从导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1中的进油管11流入，最终经炉后拱管排与导热油管出油结构5中的炉出油管511流出。导热油按设定的流程，首先依次流入导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1中的进油管11、进油集箱12、进油延伸管13、炉顶后集油箱14、中间第一回程炉顶管排15、炉顶前集箱16，再折返流入两侧第二回程炉顶管排15进入炉顶后集油箱14并流向其两端开孔处，其中流程隔板17起着使炉顶管排15形成两个流动回程的作用；接着由炉顶后集油箱14两端开孔处流出的导热油依次流入炉前侧与左右两侧辐射受热面2中上部的炉后侧集箱21、炉侧管排22、炉前侧集箱23、炉前侧管排24、炉前中集箱25，折返依次流入中部(第二回程)炉前侧管排24、炉前侧集箱23、炉侧管排22、炉后侧集箱21，再折返依次流入下部(第三回程)炉侧管排22、炉前侧集箱23、炉前侧管排24、炉前中集箱25下部，其中流程隔板27起着使炉前侧与左右两侧辐射受热面形成三个流动回程的作用；再接着由炉前中集箱25下部流出的导热油依次流入炉前拱管排3中的上集箱31、中间第一回程前拱管排32、下集箱33，再折返流入两侧第二回程炉前拱管排32、上集箱31并流向其两端开孔处，其中流程隔板35起着使前拱管排32形成两个流动回程的作用；最后由上集箱31两端开孔处流出的导热油依次流入炉后拱管排与导热油管出油结构5中的炉前拱侧管51、前段炉底侧水平管52、炉中侧管54、炉后拱前集箱管55、炉后拱管排56、炉后拱后集箱57、炉后侧管58、后段炉底侧水平管52、炉出油直管59、炉出油横管510，最终经炉出油管511流出，其中隔板53将炉底侧水平管52分为前后两段。
如图7、图8所示，一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构81与围绕炉膛82四周的耐火材料结构结合成整体并起到支撑骨架的作用。在燃煤热风热油载体锅炉结构剖面8中，支撑梁4与炉前拱管排3中的炉前拱支撑件34放置在链条炉排84两边的钢结构上，炉前拱管排3与炉后拱管排与导热油管出油结构5中的炉后拱管排56上的耐火材料结合在一起，形成炉前拱85与炉后拱83。燃料燃烧在炉膛82中进行，热量主要以辐射传热的方式传给导热油管进油与炉顶辐射受热面结构1中的炉顶管排15以及炉前侧与左右两侧辐射受热面2。在该燃煤热风热油载体锅炉中，热载体导热油以250℃左右的回油温度从炉顶辐射受热面结构1中的进油管11流入，以大于2.5m/s的速度在炉顶管排15以及炉前侧与左右两侧辐射受热面2中的导热油管件中流动，吸收炉膛的辐射传热量，温度达到278℃左右，占导热油吸收热负荷的95％左右，其余5％左右的热负荷由围有耐火材料的炉前拱管排3及炉后拱管排与导热油管出油结构5中的炉后拱管排56吸收，最终达到280℃的设计出油温度从炉后拱管排与导热油管出油结构5中的炉出油管511流出用于加热要求。由一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构为核心的燃煤热风热油载体锅炉，在满足导热油热负荷输出的同时，确保了热风(高温燃烧的烟气)热负荷输出。在本体结构中，导热油设定的的流程、流速，考虑了加热的安全性(即低温导热油处于高温辐射传热区并确保其流动速度大于2.5m/s)；对称的管件组合连接便于制造与安装；整体结构与炉子中的链条炉排、前后拱及炉墙结构有机结合并起着支撑骨架的作用，能够使整个炉子的工作寿命增加，大大降低了支撑炉子前后拱、炉顶及炉墙的钢结构强度。上述特征提高了整个炉子系统的加热与工作性能。
权利要求1.一种新型的燃煤热风热油载体锅炉的本体结构，能与锅炉的链条炉排、前后拱及炉墙结构有机结合起着支撑骨架的作用，其特征在于，所述的本体结构为对称结构，自上而下依次包括下与炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)相连，上与炉后拱管排与导热油管出油结构(5)相连的导热油管进油与炉顶辐射受热面结构(1)；上与导热油管进油与炉顶辐射受热面结构(1)相连，下与炉前拱管排(3)相连，后与炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件(6)相连的炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)；上与炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)相连，位于整个结构前方的炉前拱管排(3)；上与炉后拱管排与导热油管出油结构(5)相连，在整个结构的最下方起支撑作用的支撑梁(4)；下与支撑梁(4)相连，前与炉前拱管排(3)相连，中间与炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件(6)相连，顶部与导热油管进油与炉顶辐射受热面结构(1)相连的炉后拱管排与导热油管出油结构(5)；一侧与炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)相连，另一侧与炉后拱管排与导热油管出油结构(5)相连的炉出油直管与炉后侧集箱之间的焊接件(6)。1)、所述的导热油管进油与炉顶辐射受热面结构(1)中包括上方的进油管(11)；上与进油管(11)相连，下与仅有延伸管(13)相连的进油集箱(12)；上与进油集箱(12)，下与炉顶后集箱(14)相连的进油延伸管(13)；上与进油延伸管(13)相连，前与炉顶管排(15)相连的炉顶后集箱(14)；后与炉顶后集箱(14)相连，前与炉顶前集箱(16)相连的炉顶管排(15)；后与炉顶管排(15)相连，下与炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)相连的炉顶前集箱(16)；炉顶后集箱(14)中的流程隔板(17)。2)、所述的炉前侧与左右两侧辐射受热面(2)中包括上与炉顶后集箱(14)相连，前与炉侧管排(22)相连的炉后侧集箱(21)；后与炉后侧集箱(21)相连，前与炉前侧集箱(23)相连炉侧管排(22)；后与炉侧管排(22)相连，侧面与炉前侧管排(24)相连的炉前侧集箱(23)；一侧与炉前侧集箱(23)相连，另一侧与炉前中集箱(25)相连的炉前侧管排(24)；一侧与炉前侧管排(24)相连，另一侧与焊接连接件(26)相连的炉前中集箱(25)，连接左右两侧炉前中集箱(25)的焊接连接件(26)；炉侧后集箱(21)、炉前侧集箱(23)、炉前中集箱(25)内部的流程隔板(27)。3)、所述的炉前拱管排(3)中包括上与炉前中集箱(25)及炉前侧集箱(23)相连，下与前拱管排(32)相连的上集箱(31)；上与上集箱(31)相连，下与下集箱(33)相连的前拱管排(32)；上与前拱管排(32)相连，下与炉前拱支撑件(34)相连的下集箱(33)；上与下集箱(33)相连的炉前拱支撑件(34)；上集箱(31)内部的流程隔板(35)。4)、所述的支撑梁(4)位于炉底侧水平管(52)之下，包括上与支撑梁侧板(42)及隔板(43)相连的支撑梁底板(41)；上与炉底侧水平管(52)相连，下与支撑梁底板(41)相连，内侧与隔板(43)相连的支撑梁侧板(42)；两边与支撑梁侧板(42)相连，下与支撑梁底板(41)相连的隔板(43)。5)、所述的导热油管出油结构(5)中包括上与上集箱(31)两端相连，下与炉底侧水平管(52)前端相连的炉前拱侧管(51)；前端与炉前拱侧管(51)相连，中间与炉中侧管(54)及炉出油直管(59)相连，后端与炉后侧管(58)相连的炉底侧水平管(52)；下与炉底侧水平管(52)相连，上与炉后拱前集箱管(55)相连的炉中侧管(54)；两端与炉中侧管(54)相连，中间与炉后拱管排(56)相连的炉后拱前集箱管(55)；前与炉后拱前集箱管(55)相连，后与炉后拱后集箱(57)相连的炉后拱管排(56)；两端与炉后侧管(58)相连，中间与炉后拱管排(56)相连的炉后拱后集箱(57)；上与炉后拱后集箱(57)两端相连，下与炉底侧水平管(52)后端相连的炉后侧管(58)；上与炉出油横管(510)相连，下与炉底侧水平管(52)相连的炉出油直管(59)；一端与炉出油直管(59)上端相连，另一端与进油集箱(12)相连，管间与炉出油管(511)相连的炉出油横管(510)；炉出油横管(510)接近中间位置上的炉出油管(511)；炉底侧水平管(52)内部的2个隔板(53)。
2.根据权利要求1所述的一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构，其特征在于，所述的进油管(11)含2根管；所述的进油延伸管(13)含7根管；所述的炉顶管(15)含24根管；所述的流程隔板(17)含2个；所述的炉后侧集箱(21)含2根管；所述的炉侧管排(22)含30根管；所述的炉前侧集箱(23)含2根管；所述的炉前侧管排(24)含30根管；所述的炉前中集箱(25)含2根管；所述的流程隔板(27)含8个；所述的前拱管排(32)含24根管；所述的炉前拱支撑件(34)含2个；所述的流程隔板(35)含2个；所述的支撑梁侧板(42)含2个；所述的隔板(43)含11个；所述的炉前拱侧管(51)含2根管；所述的炉底侧水平管(52)含2根管；所述的炉中侧管(54)含2根管；所述的炉后拱管排(56)含32根管；所述的炉后侧管(58)含2根管；所述的炉出油直管(59)含2根管；所述的炉出油横管(510)含2根管；所述的炉出油管(511)含2根管；所述的隔板(53)含2个；所述的焊接件(6)含10个，形状为两端面呈曲面的长方体。
专利摘要本实用新型属于热能工程中工业加热技术领域，本实用新型的特征是为开发新型的特种加热炉(燃煤热风热油载体锅炉)设计一种新型的本体结构，它主要由管内流有热载体导热油的管件组合连接成一种新型的燃煤热风热油载体锅炉本体结构。本实用新型有效综合了燃煤热油载体锅炉与热风炉的热工特性，既满足了燃煤热风热油载体锅炉中对导热油与热风的加热要求，又与炉子中的链条炉排、前后拱及炉墙结构有机结合而起着支撑骨架的作用，易于制造和安装，从而提高了整个炉子的加热与工作性能。
文档编号F24H7/00GK2742339SQ200420022090
公开日2005年11月23日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者陈闵叶, 孙培雷, 项阳, 王善武, 葛雷 申请人:上海工程技术大学