专利名称：一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及八大锅炉系列，即大中型立置锅壳式水火管层燃、室 燃；热水、蒸汽、相变和分布式热电联产锅炉。
背景技术：
纵置锅壳式水火管锅炉经过几十年的发展，曾经是管板裂纹和爆 管事故率最高，但也是行业产量最高的炉型，因为该炉型的结构简单 紧凑，制造安装方便，施工周期短，占地面积小，传热系数高不漏风 等优势，所以使得该炉型能不断发展，尤其是近十几年来，大容量水 火管热水锅炉发展迅速，管板裂纹和爆管缺陷有了根本的改善，使得 水火管锅炉一直占据我国工业锅炉市场第一的位置。尽管如此，这种 炉型还有广阔的适用范围和发展潜力。适用范围完全有希望向大型层 燃和室燃的蒸汽锅炉、相变锅炉和分布式热电联产锅炉发展。发展潜
力就是解决这种炉型仍然存在着的六大突出缺点；其一是烟风阻力 大，引风机耗电高，明显影响综合能效；其二是锅炉烟尘的原始排放 浓度高，与世界先进国家的差距大；其三是烟道和烟管中容易积灰， 除灰麻烦；其四是烟管容易磨损影响使用寿命；其五是锅壳的受热有 效利用率低，白白浪费钢材；其六是锅壳纵向悬空较高，抗震性能差。 从目前市场上最盛行占有率最高的新型上置锅壳和大型下置锅 壳式水火管燃煤热水锅炉来看，以上六大突出缺点仍然存在，而且这
两种炉型的结构决定了这六大突出缺点的存在是必然的，不可避免 的。解决这六大缺点对充分发挥其优点，对列入国家节能重点工程之 首位的燃煤工业锅炉，对建设资源节约型和环境友好型社会具有重要 意义。
发明内容
大大改善目前锅壳式大型水火管锅炉所存在的上述六大突出缺 点，并广泛适用于层燃和室燃、强制循环热水锅炉、蒸汽锅炉、相变 换热热水锅炉和分布式热电联产锅炉。
本发明的目的可通过下述实施方案来实现，本发明一改过去的纵 置水平锅壳和纵向水平前后往返烟道，为立置锅壳和横向垂直上下往 返烟道，烟尘进入烟管前自然实现两次大扩容，这样不仅大幅度的扩 大了炉膛和烟道的容积及辐射对流受热面，而且使大量的灰尘都沉降 在炉排上和炉拱上，显著降低了流阻，降低了进入烟管的灰尘，降低 了电耗，降低了烟尘的原始排放浓度，基本根除了对烟管的磨损。立 置锅壳全部裸露受热在锅炉尾部烟道中，成倍的提高了锅壳受热的有 效利用率。
本发明的锅壳立装于底座出渣机后端，表面看似增大了锅炉长度， 实质上縮短了长度，降低了通风管道成本，因为锅壳占据的是通风管 道和弯头的空间，省去了通风弯头和锅炉高度的管段。
图1是本发明层燃强制循环热水锅炉主视图
图2是本发明层燃强制循环热水锅炉附视图
图3是本发明室燃强制循环热水锅炉主视图
图4是本发明层燃强制循环热水锅炉左视图
图5是本发明层燃过热蒸汽或电站锅炉主视图
图6是本发明层燃过热蒸汽或电站锅炉左视图
图7是本发明层燃过热蒸汽或电站锅炉主视图
图8是本发明层燃过热蒸汽或电站锅炉左视图
在图中l.炉排、2.下纵集箱、3.连通管、4.前拱下横集箱、5. 前拱6.排气管、7.前拱管(墙管)8.后拱、9.后拱管、IO.前墙、11. 挡火墙、12.炉膛、13.水冷壁管、14.后拱上横集箱、15.前拱上横集 箱、16.连通管、17.连通管、18.纵置锅筒、19.出水管、20.隔板、 21.对流管束、22.挡火墙、23.后上横集箱、24.上升管、25.侧墙管、 26.上侧小集箱、27.后墙管、28.后墙、29.立置锅壳、30.扩大空间 (燃尽室)31.对流管束、32.烟道、33.后拱下横集箱、34.密封层、 35.除灰门、36.连通管37.进水集箱、38.进水管、39.后墙管集箱、 40.排污管、41.支墩、42.排烟口、 43.钢支座、44.盖板、45.落灰口、 46.除灰门、47.螺纹烟管、48.下侧小集箱、49.侧墙、50.底座、51. 下纵中心集箱、(锅筒)52.前下小集箱、53.前上小集箱54.下降管 集箱55.连通管、56.后下小集箱、57.排烟口、 58.燃烧器、59.前下 降管60.连通管、6L过热器、62.给水管、63.给水集箱、64.后下降 管、65.支托烟墙小横集箱、66.连通管、67.连通管具体实施例方式
下面结合附图对本发明作详细描述:一种低排放高能效立置锅壳
式水火管锅炉，包括:纵置锅简(18)，纵置集箱(2) (15) (14) (23) (33)，立置锅筒(29)，螺纹烟管(47)，水冷壁管(13),对流管束 (21) (31)后箱管(27)，侧墙管(25)等构成。其特征是，水冷壁 管(13)的内端与纵置锅筒(18)纵向中心下部均布；连线，其下端 与下纵置集箱(2)的上部中心纵向均布连线，前、后拱管(7) (9) 的上端分别与前、后拱上横集箱(15) (14)的下部横向中心均布连 线，其下端分别与前、后拱下横集箱(4) (34)的内侧橫向连线。连 通管(16)多根其上端离纵置锅筒(18)前端一段距离的下部径向连 线，其下端与前拱上叙集箱(15)的上部横向中心连线，连通管(3) 的上端离前拱下横集箱(4)两端一段距离的下部中心连线。对流管 束(21)的上前端与后拱上横集箱(14)的后部横向中心偏下径向连 线，其下端与后拱下横集箱(33)的上部中心偏前径向连线。后拱管
(9)的上端与后拱上横集箱(14)的下部横向中心连线，其下端与 后拱管下横集箱地前部横向中心偏上径向中心连接连通管(17)的上 端与纵置锅筒(18)纵向侧中心以下连接，其下端与后拱上横集箱(14) 的上部横向中心连接。立置锅壳(29)在锅炉尾端离后拱下横集箱(33) 一段距离，并将后墙管集箱(39)，下侧小集箱(48)，后拱下横集箱
(33)的整个水平面全部用耐火材料浇注构成密封层(34)，使烟气 进入进入烟道(32)后迫使向上流动立置锅壳(29)的上端进入螺纹 烟管(47)下行至排烟口 (42)排出。后墙管(27)的上端与后上横 集箱(23)的后横中心偏下径向连接。上侧小集箱(26)的下部纵向 中心连接，其下端与下侧小集箱(48)的上部纵向中心连接。对流管
束(31 )的上端与后上横集箱(23)的前部横向中心连接。连通管(36 ) 的前端离立置锅壳下端一段距离的后部中心连接，其后端与进水集箱 (37)的前部中心平行连接，进水管(38)与进水集箱(37)的后部 中心(3)安排一个或两个。
层燃强制循环热水锅炉水路五回程在纵置锅筒(18)的纵向中心偏后只 设一个隔板(20)，在隔板(20)的后部水冷壁管(13)为下降管束， 在隔板(20)前部水冷壁管(13)为上升管束。室燃即燃气(油)强制 循环热水锅炉三回程无隔板。水冷壁(13)全部为上升管束。
强制循环热水锅炉，挡火墙(22)下端对流管束来回弯处与对流管 束(21)弯角紧靠不需专门构件而自然构成支托挡火墙(22)的作用。
当锅炉安装在二层楼时，排烟口 (42)方向垂直朝下。当锅炉安装 在地坪上时，烟道进地沟，排烟口 (57)从地沟垂直向上。
强制循环热水锅炉后上横集箱(23)的上部与纵置锅筒(18)紧靠 不连通，只有排气性能的《4)51的连通管，不同出力的上升水全部经过 多根上升管(24)进入后上横集箱(23)后全部通过与其连接的对流管束， 墙管(31) (25) (27)下降进入后拱下横集箱(33)。蒸汽锅炉，后上横集箱 (23)通连通管(60)与纵置锅筒(18)连通，使锅水下降或混合上升.给水 小集箱(63)的下部和后侧部与上升管(24)连接，其上部与给水管(62)连 接.
层燃过热蒸汽锅炉和分布式电站锅炉的过热器(61)安装在燃尽室 内，室燃即燃气(油)过热蒸汽和分布式电站锅炉的过热器(61)安装在 立置锅壳(29)和挡火墙(22)的中间.
相变换热热水锅炉按现有技米在纵置锅筒内安装汽水换热器即 可.各种锅炉的仪表阀门均按现有技术依次安装.
其层燃强制循环热水锅炉水路，进水从进水管(38)进入进水集 箱(37)，通过连通管(36)进入立置锅壳(29)缓慢上升通过上多根 升管(24)进入后上横集箱(23)后又分别进入对流管束(31)，侧后 墙管(25)，后墙管(27)并下降，分别进入后拱下横集箱(33)，再 分别通过后拱管(9)和对流管束(21)进入后拱上横集箱(14)，再 通过多根连通管(17)进入纵置锅壳(18)，通过隔板(20)后部的全 部水冷壁管(13)下降分别进入下纵集箱(2)后向前行，再通过隔板 (20)前部的全部水冷壁管(13)和前拱管(7)上升至纵置锅筒(18)， 通过出水管(19)送往供热系统。
其层燃蒸汽锅炉水路，进水从进水管(38)进入进水集箱(37)， 通过连通管(36)进入立置锅壳(29)缓慢上升，通过上升管(24) 进入给水集箱(63)，通过给水管(62)均匀送入纵置锅筒(18)，通 过前下降管(59)和后下降管(64)下降到下纵集箱(2)，通过连通 管(3、 67)进入水冷壁管(13)和前后拱管(7) (9)上升至纵置锅 筒(18)，产生的饱和蒸汽通过出气口 (19)供往用汽系统或进入过热 器进一步提高蒸汽温度后供往用汽系统。
其室燃强制循环热水水路，进水从进水管(38)进入进水集箱 (37)，通过连通管(36)进入立置锅壳(29)缓慢上升通过上升管(24) 进入后上横集箱(23)后又分别进入对流管束(31)，侧墙管(25)、 后墙管(27)并下降分别通过后墙管集箱(39)，下侧小集箱(48)
后由下小集箱(56)进入下纵中心集箱(锅筒)(51)，再通过水冷壁 管(13)和前墙管(7)上升至纵置锅筒(集箱)(18)通过出水管(19) 送往供热系统。
其室燃蒸气锅炉水路，进水从进水管(38)进入进水集箱(37)， 通过连通管(36)进入立置锅壳(29)缓慢上升通过上升管(24)进 入给水集箱(63)通过给水管(62)均匀送入纵置锅筒(18)，通过前 下降管(59)和后下降管(64)下降到下纵中心集箱(锅筒)(51)， 再通过水冷壁管(13)和前墙管(7)上升至纵置锅筒(18) —部分对 流管束(31)后墙管(27)、侧墙管(25)混合上升下降至纵置锅筒(18) 和下纵集箱(51)，使之产生的饱和蒸汽通过出气口 (19)供往用汽系 统或进入过热器进一步提高蒸汽温度后供往用汽系统。
其层燃锅炉烟路，煤炭燃烧的高温火焰经前、后拱(5)和(8)火 口进入炉膛(12)，火焰上升向后下行冲刷对流管束(21)进入扩大空 间(燃烧室)(30)，再向后行冲刷对流管束(21、 31)进入烟道(32)， 向上行至墙管(25、 27)顶棚，向下进入螺纹烟管(47)最后通过排 烟口 (42)或者(57)排出。
其室燃锅炉烟路，气或油通过燃烧器(58)点燃进入炉膛(12) 向下后行，经下降管集箱或烟墙小横集箱(64) (65)下部烟窗进入 烟道(32)向上行至墙管(25、 27)顶棚，向下进入螺纹烟管(47) 最后通过排烟口 (57)排出。
权利要求
1.一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅炉，包括纵置锅筒(18)，纵横集箱(2)(15)(14)(23)(33)，立置锅筒(29)，螺纹烟管(47)，水冷壁管(13)，对流管束(21)(31)后墙管(27)，侧墙管(25)等构成。其特征是，水冷壁管(13)的上内端与纵置锅筒(18)纵向中心下部均布连接，其下端与下纵集箱(2)的上部中心纵向均布连接，前、后拱管(7)(9)的上端分别与前、后拱上横集箱(15)(14)的下部横向中心均布连接，其下端分别与前、后拱下横集箱(4)(34)的内侧横向连接。连通管(16)多根其上端离纵置锅筒(18)前端一段距离的下部径向连接，其下端与前拱上横集箱(15)的上部横向中心连接，连通管(3)的上端离前拱下横集箱(4)两端一段距离的下部中心连接，其下端与下纵集箱(3)的上部中心离前端一段距离连接。对流管束(21)的上前端与后拱上横集箱(14)的后部横向中心偏下径向连接，其下端与后拱下横集箱(33)的上部中心偏前径向连接。后拱管(9)的上端与后拱上横集箱(14)的下部横向中心连接，其下端与后拱管下横集箱的前部横向中心偏上径向连接。连通管(17)的上端与纵置锅筒(18)纵向侧中心以下连接，其下端与后拱上横集箱(14)的上部横向中心连接。
2.根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，立置锅壳(29)在锅炉尾端离后拱下横集箱(33) — 段距离，并将后墙管集箱(39)，下侧小集箱(48)，后拱下横集箱(33) 的整个水平面全部用耐火材料浇注构成密封层(34)，使烟气进入烟道(32)后迫使向上流动至立置锅壳(29)的上端进入螺纹烟管(47) 下行至排烟口 (42)排出。后墙管(27)的上前端与后上横集箱(23) 的后横中心偏下径向连接，其下端与后墙管集箱(39)的上部横向中 心连接。上侧小集箱(26)的前端离后上横集箱(23)两端一段距离 的后部中心连接，侧墙管(25)的上端与上侧小集箱(26)的下部纵 向中心连接，其下端与下侧小集箱(48)的上部纵向中心连接。对流 管束(31)的上端与后上横集箱(23)的前部横向中心偏下径向连接， 其下端与后拱下横集箱(33)的上部横向中心连接。连通管(36)的 前端离立置锅壳下端一段距离的后部中心连接，其后端与进水集箱 (37)的前部中心平行连接，进水管(38)与进水集箱(37)的后部 中心(3)安装一个或两个。
3. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，层燃强制循环热水锅炉水路五回程在纵置锅筒(18) 的纵向中心偏后只设一个隔板(20)，在隔板(20)的后部水冷壁管(13)为下降管束，在隔板(20)前部水冷壁管(13)为上升管束。 室燃即燃气(油)强制循环热水锅炉水路三回程无隔板。水冷壁(13) 全部为上升管束。
4. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，强制循环热水锅炉，挡火墙(22)下端对流管束来回 弯处与对流管束(21)弯角紧靠不需专门构件而自然构成支托挡火墙(22)的作用。
5. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，当锅炉安装在二层楼时，排烟口 (42)方向垂直朝下。 当锅炉安装在地坪上时，烟道进地沟，排烟口 (57)从地沟垂直向上。
6. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，强制循环热水锅炉，后上横集箱(23)的上部与纵置 锅筒(18)紧靠不连通，只设一个排气性能的《4>51的连通管。不 同出力的上升水全部经过多根上升管(24)进入后上横集箱(23)后全部 通过与其连接的对流管束，墙管(31)(25)(27)下降进入后拱下横集箱 (33)。蒸汽锅炉，后上横集箱(23)通过连通管(60)与纵置锅筒(18)连通， 使锅水下降或混合上升。给水小集箱(63)的下部和后侧部与上升管(24) 连接，其上部与给水管(62)连接。
7. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是，层燃过热蒸汽锅炉和分布式电站锅炉的过热器(61)安装 在燃尽室内，室燃即燃气(油)过热蒸汽和分布式电站锅炉的过热器(61) 安装在立置锅壳(29)和挡火墙(22)的中间。
8. 根据权利要求1所述的一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅 炉，其特征是,相变换热热水锅炉按现有技术在纵置锅筒内安装汽水换 热器即可。各种锅炉的仪表阀门均按现有技术依次安装。
全文摘要
一种低排放高能效立置锅壳式水火管锅炉，涉及八大锅炉系列即大中型水火管层燃、室燃；热水、蒸汽、相变和分布式热电联产锅炉。本发明由纵置锅筒，纵横集箱，水冷壁管，立置锅壳，螺纹烟管等构成。本发明改变了目前水火管锅炉的烟道走向，由纵向前后水平往返烟道改为横向上下垂直往返烟道。烟尘进入烟管前自然实现两次大扩容。立置锅壳全部裸露受热在锅炉尾部烟道中。同样的体积和耗钢量显著扩大了炉膛和烟道容积及辐射对流受热面，燃煤热水全强制循环水路五回程只设一个隔板，燃气(油)全强制循环水路三回程无隔板。进水进入锅壳内缓慢上升首先冲刷上管板后进入上升管。本发明根除了爆管和管板裂纹及烟管磨损，大幅度降低了烟尘的初始排放浓度，降低了钢耗和电耗。
文档编号F24H1/44GK101187501SQ200710001019
公开日2008年5月28日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年11月22日
发明者森 王 申请人:森 王