烟道式余热及散装热管锅炉的多集箱串并联直流管组的制作方法

本发明涉及一种烟道式余热及散装热管锅炉的多集箱串并联直流管组技术，尤其是实现了诸如余热回用等的能质匹配、低质高用、等效替代、价值优化、层级利用而尽可能地避免能源浪费和价值流失，构造出各种不同管径的集箱和“串并成系”数量级的“大至几千吨”小到“十吨以上”的蒸发容量的多集箱热管组合模块化组合的双集箱(排)模块串并联两维组合或者仨集箱(排)模块串并联二、三维组合而且随机直流串并联的烟道式余热锅炉及散装热管锅炉系统。

背景技术：

目前，公知的余热锅炉、工业锅炉、电站锅炉多种多样，往往是结构简繁不一，但一律是效率相对低下，特别是余热锅炉造成全社会余热资源的普遍浪费。余热锅炉与现行锅炉技术一样，技术含量低，在生产环节上的失密度偏高，造成整个锅炉制造业相比其他行业的创新乏力等等，究其根本原因是缺乏既确保国家工艺严格审查又能够科学地给企业创新部分的空间狭窄，整个行业都欲望既在“非安全性的功能模块”之中可以不接受“监察规程”而又确保安全无虞的技术出现。本发明认为可以做得到，只有如此才能充分调动整个锅炉制造业的创新积极性。

技术实现要素：

本发明的目的是：通过双、仨甚至若干集箱及竖向联箱成排的热管、烟道模块化组合，而以随机直流串并联的创新设计，预留出尽可能多“非安全性的功能模块”供企业在“无须监察而确保安全无虞”的创新空间，为各个锅炉制造企业和用户在此基础上有更多个烟道与热管的创新组合式的烟道式余热锅炉系统，或者可以随着投资成本和创新比例的不同而获得相宜度不同的经济效益。

本发明的目的是这样实现的：本发明适用于余热锅炉(包括工业锅炉、电站锅炉等)设计了“无锅筒”余热锅炉并通过若干两、仨(或若干数量)集箱并行排，每排内的“横向通，纵向连；底插热管，上行蒸汽，中行热水，下行给水；首尾法兰，水平延接，随机锅锅……模块串并”构造成为成符合锅炉安全监察规程的承压总成之锅，与此同时又因底插热管而入两、仨集箱的“……热管一‘炉’，炉炉相连，逐通水汽，串并于内；随机行烟，曲折由致，简繁有度，廉而不废，烟道随然……”成安全监察外的随锅之炉，炉行烟于烟道内，锅出力之饱和水或过热汽相机热利用，以此构成有“溶”于“全民创业，万民创新”的技术“框架”和适当避免一些“非安全部分的监察过程性失密”同时还能“保证‘承压总成’的绝对性安全”的多集箱模块化串并联的热管式余热锅炉水汽直流承压管组的余热回收利用领域的节能技术。由此，本发明的实施例如下：

两至三根全等且平行的集箱之间密设竖向联箱，联箱对应底部集箱每每同轴线向下设热管口座法兰的长、短颈，颈内每插入一支热管的上段，热管的下段闭合插入随行的烟道内，构成多集箱排单元(每单元集箱两端各设法兰用以单元与单元直、弯、转的串并叠连接)……唯每单元下集箱的底部均向下每对应上部各箱排竖向联箱同轴线设小径管的热管插入法兰座口，构成烟道式余热及散装锅炉的多集箱(排)模块串并联直流管组之“承压总成”，随“承压总成”每单元排位随设各热管插入的烟道，每相邻两单元烟道首尾相连构成统一排烟的锅炉系统。这样，当对应于随行烟道曲折将若干“承压总成模块”横位串并联式前后、左右两维平面布置或者继而上下三维立体布置，而且每箱“很多热管(烟道)之炉”各自自下而上依次逐个“两维平面”插入对应的热管法兰座口，一层层并联成“三维立体”实现“炉炉相连，随机行烟，串并由致”的同时，由于构成了各“‘双’‘仨’箱模块串并的承压总成”的统一连接组合的“‘承压总成’之锅”，无论“热管之炉”出现怎样的“损坏”，即使所有的热管因氧化或被烧损，但所有留在“承压总成‘半截小径到时尺度’之锅内”的那段完整密闭的热管则因承受外压而确保不会爆炸；而至于“承压总成之锅内‘半截小径到时尺度’的热管”正常工作状态的热管，则自然地把对应烟道内的热及时“等热性”传导到“承压总成之锅”内的工质(水、油)中去。以水工质为例，如果把“锅”内中位设作“水位线”，则上位集箱蒸汽取作出力则不会湿度过大而锅内“小循环”每每绕热管顶段产汽，甚至于过热产汽而制(如此以来，整个串并联‘水平’组合的余热或工业、电站等锅炉的承压总成，在调、补水水位罐系“水泵进退制控水位”进退的水位高低控制之下，获得满水位“直流工质”的“直流水‘常压’水供暖”、高水位“直流水‘低压’饱和水供热”、低至不同水位的“直流水‘低、中、高、亚临界、临界、超临界、超超临界压’蒸汽供热或供不同过热度蒸汽发电”的余热或工业、发电锅炉热出力：其间：满水位的“直流快慢态”则为直流水热出力；高水位的“直流快慢态”则为直流汽水热出力；水位低的“直流快慢态”则为直流汽热出力；水位偏低的“直流快慢态”则为直流过热汽热出力等)，若从下集箱位取作大流热水热出力或从上集箱位取作小流汽化(甚至是有限过热化或补热过热化)热出力则锅内“小循环”绕热管正常换热出力而统统常规化“锅炉安全监察”而监检无虞)，绝不会出现任何热力运行的功能障碍、蒸汽出力干度低、过热度不够和安全隐患等。当对应于烟道曲折接续将若干“承压总成模块”两维平面内串并联继以“两维平面”之层层叠加成系的前后、左右、上下串并联式三维立体布置，而且每箱“热管与烟道之炉”各自自下而上依次逐一插入对应的热管法兰座口，实现“炉炉相连，左左右右，上上下下，随机行烟，串并由致”之即“昂贵自主，低廉不废，巧式各需……”的同时，由于构成了各“‘双’‘仨’集箱模块串并成系、系系复串并的承压总成”的统一连接组合的“‘承压总成’之锅”，无论“热管之炉”出现怎样的“损坏”，即使所有的热管因氧化或被烧损，但所有留在“承压总成‘半截小径到时尺度’之锅内”的那段完整密闭的热管则因承受外压而确保不会“爆炸”等等；而至于“承压总成之锅内‘半截小径到时尺度’的热管”……凡正常工作状态的热管，则自然地把对应烟道内的热及时“等热性”地传导到“承压总成之锅”内的工质(水、油)中去。以水工质为例，如果把“串并成系”之“两维平面”若干层竖向三维立体性地叠加串并成整“锅”，其中位设作“水位线”，则上位“串并成系”集箱与集箱空间取蒸汽出力则不会湿度过大而锅内“小循环”每每绕对应的各热管顶段，更多的是整根热管产汽和“过热”汽而制(如此以来，整个串并联水平与竖向整体系统内的余热或工业、电站等锅炉的“汽空间”里，都可以对已汽化之水“加热——加热——再加热”，这在现行锅炉甚至是“直流锅炉”技术中是很少看到的……在调、补水水位罐系“水位泵进退制控水位”进退的水调控之下，同样烟道参量之下，能够获得满水位的“直流工质”的“直流水‘常压’水供暖”或“直流水‘低压’饱和水供热”、高水位的“直流工质”的“直流水‘低、中’蒸汽供热”、低至不同水位的“直流工质”的“直流水‘高、亚临界、临界、超临界、超超临界压’蒸汽供热尤其是过热度相当高的发电蒸汽”的拉开低质高用程度非常高却又随心所欲的余热或工业、发电锅炉热出力挡次。其间：满水位的“直流快慢态”亦为直流水下不同饱和温度的热出力；高水位的“直流快慢态”亦为直流水蒸汽不同干湿度的热出力；低水位的“直流快慢态”亦为直流水不同过热度的蒸汽热出力；水位偏低的“直流快慢态”则为直流水不同压力参数和不同低过热、高过热、超高过热度的蒸汽热出力等)——实现了余热回用的能质匹配、低质高用、等效替代、价值优化、层级利用而尽可能地避免能源浪费和价值流失……锅内“小循环”绕热管和“串并成系”之间正常换热出力而统统达到常规化“锅炉安全监察”而监检无虞的最高标准，甚至达到常规化锅炉都远远无法企及的“锅炉安全监察”标准……)，尤其绝对不会出现任何热力运行的功能障碍和安全隐患——构成“叠加‘多集箱串并联直流管组’与‘不同的集箱径值与流量’获得蒸发容量巨与小”的和工作原理。于是，便可以在“确保炉膛出口温度不超过600～800℃(即热管材料工作温度允许限度内)”的前提之下，构造出各种不同管径的集箱和“串并”数量级的“大至几千吨”小到“十吨以上”的蒸发容量的多集箱排模块串并联直流管组的烟道式余热锅炉和热水锅炉、蒸汽锅炉、工业锅炉、电站锅炉来！

由于采用了上述方案，本发明适用于余热锅炉(乃至于工业锅炉、电站锅炉等)实现了多集箱模块化串并联的热管式余热锅炉水汽直流承压管组，不论是配套在排烟温度在600℃左右的燃气轮机、内燃机，还是配套在排烟温度在135℃左右的燃气燃油、燃煤的工业锅炉之上，都能“低质高用性”地等焓产生出的蒸汽工质热出力等，与此同时，预留出很多“非安全性的功能模块”供企业在“无须监察而确保安全无虞”的创新空间，为各个锅炉制造企业在此基础上有无数个烟道与热管的创新组合以及不同成本和质量高低的空间，本发明均可以确保相同的绝对安全，或者说同样确保绝对安全之下，可以随着投资成本和创新空间比例的不同而让锅炉获得不同的经济效益和商业秘密空间。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

图1、是本发明第一个实施例“双箱两维串并的‘水——汽’直流热管烟道式余热锅炉”的结构(示意)主视图。

图2、是本发明第二个实施例“仨箱两维串并的‘水——汽’直流热管烟道式余热锅炉”的结构(示意)主视图。

图3、是本发明第三个实施例“仨箱三维串并的‘水——汽’直流热管烟道式余热锅炉”的结构(示意)主视图。

图中1、不锈钢热管插入箱腔顶，在150℃以上(至高不过700℃的)蒸汽热或过热工况的通常调控为授热气空间的上集箱(简称上集箱)；2、热管授热水空间或通常亦调控为热管授热气空间的中、底集箱(简称中底集箱)；3、气(水)空间集箱竖向联管(简称竖向联管)；4、热管座口长颈(简称长颈)；5、热管座口短颈(简称短颈)；6、进(回)水管；7、汽或过热汽工质出口(简称汽出力口)；8、水出力口；9、集箱连接(或封盖)法兰(简称箱法兰)；10、热管座口法兰(简称座口法兰)；11、安全阀、表系(简称安全阀)；12、随行插管烟道(简称烟道)；13、满水位“直流工质”为“直流水‘常压’水供暖”、高水位“直流水‘低压’饱和水供热”为“直流水‘低、中、高、亚临界、临界、超临界、超超临界压’蒸汽供热或供不同过热度蒸汽发电”的余热或工业、发电锅炉热出力：其间：满水位的“直流快慢态”亦为直流水热出力；高水位的“直流快慢态”亦为直流汽水热出力；水位低的“直流快慢态”亦为直流汽热出力；水位偏低的“直流快慢态”亦为直流过热汽热出力等等的水位监控计(简称水位计)；14、串并联系；15、通常调控为热管授热水空间的下、底集箱(简称下集箱)；16、进退水罐口；17、给水泵；18、进退水辅助水位泵(简称水位泵)；19、进退水管；20、设有水位泵、安全阀系、进水口、出水口的进退水水位控制罐(简称进退水水罐)；21、进退水罐安全阀系(简称罐安全阀系)；22、分合排烟口；23、正逆排烟方向(简称烟向)；24、热管监检、年检裸管受检壁(简称受检管壁)；25、法兰直、弯、转对接或直连线(简称对接线)；26、碳钢或不锈钢热管(简称热管)。

具体实施方式

在图1中，上集箱1平行等长等径于中、底集箱2，之间竖向联通65根竖向联管3，对应竖向联管3在中、底集箱2正底部同轴线每交替设热管座口长颈4和热管座口短颈5，每对应长颈4、矩颈5之上水平置座口法兰10而垂直向上插入热管26顶段，热管26自受检管壁24处的下半段则向下插入烟道12内的若干双集箱(排)模块串并联直流管组单元水平两维串并组合，组合体右侧上集箱1的箱法兰9封盖右外侧设通安全阀11，中、底集箱(2)箱法兰9封盖右外侧设通给水泵17的进(回)水管6；组合体左侧上集箱1箱法兰9封盖左外側向设汽出力口7，下集箱15箱法兰9封盖左外侧设通水出力口8的烟道式余热及散装锅炉的多集箱(排)模块串并联直流管组。

在图2中，上集箱1平行等长等径于中、底集箱2和下集箱15，仨箱(1、2、15)平排布置的每两箱之间对应于同一垂直轴线每设竖向联通65根竖向联管3，并对应竖向联管3在下集箱15正底部同轴线每交替设热管座口长颈4和热管座口短颈5，每对应长颈4、短颈5之上水平置座口法兰10而垂直向上插入热管26顶段至上集箱1内腔顶部，而热管26中段自受检管壁24处的下半段则向下插入烟道12内的若干双集箱(排)模块串并联直流管组单元水平两维串并组合，组合体右侧上集箱1的箱法兰9封盖右外侧设通安全阀11，下集箱15箱法兰9封盖右外侧设通给水泵17的进(回)水管6，并且上下三箱并联后设水位计13；组合体左侧上集箱1箱法兰9封盖左外側向设汽出力口7，下集箱15箱法兰9封盖左外侧设通水出力口8的烟道式余热及散装锅炉的多集箱(排)模块串并联直流管组。

在图3中，上集箱1平行等长等径于中、底集箱2和下集箱15，仨箱(1、2、15)平排布置的每两箱之间对应于同一垂直轴线每设竖向联通65根竖向联管3，并对应竖向联管3在下集箱15正底部同轴线每交替设热管座口长颈4和热管座口短颈5，每对应长颈4、短颈5之上水平置座口法兰10而垂直向上插入热管26顶段至上集箱1内腔顶部，而热管26中段自受检管壁24处的下半段则向下插入烟道12内的若干双集箱(排)模块串并联直流管组单元而水平在左、右、上、下三维串并组合，组合体右上侧单元上集箱1的箱法兰9三封盖右外侧并联设通安全阀11，下集箱15箱法兰9封盖三封盖右外侧并联给水泵17的进(回)水管6，并且上下四单元之三箱统一并联后设水位计13；组合体左侧上集箱1箱法兰9封盖左外側向设汽出力口7，下集箱15箱法兰9封盖左外侧设通水出力口8的烟道式余热及散装锅炉的多集箱(排)模块串并联直流管组。