一种角管式燃气锅炉的制作方法

本实用新型属于热能工程应用设备领域，特别涉及到一种燃烧器底置的角管式燃气锅炉。

背景技术：

角管式锅炉是一种结构新颖，金属耗量低，技术含量高的新型锅炉，而且结构紧凑，节约钢材，便于组装和整装。角管式锅炉的特点：全水管，全焊接，膜式壁结构，密封性好，漏风极少；敷管式轻型炉墙，锅炉启动迅速，备用损失小；可靠的水循环结构，对热水锅炉停电保护性能好，不必采取特殊措施即可防止锅炉水气化；无须本体钢架，采用自身支撑；节约钢材，从而降低成本，增加市场竞争力。

现有的燃气锅炉燃烧器多水平布置在锅炉前部，炉膛出口为炉膛上后部，火焰的炉膛充满度不高。燃烧器布置方式和炉膛结构对于目前普遍采用的烟气内循环低氮燃烧不利。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这些问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种既保证燃料燃烧充分又易于实现低氮燃烧且排放物符合国家规定的燃气锅炉。

一种角管式燃气锅炉，其特征是：包括锅炉本体、燃烧器、膜式水冷壁、旗式对流受热面及节能器；

所述锅炉本体外壁及内腔均设置有膜式水冷壁，锅炉本体内腔设置的膜式水冷壁将锅炉本体内部空间分割成炉膛和对流烟道两部分；

其中炉膛空间横截面的面积由上到下逐渐减小；

其中对流烟道空间横截面的面积由上到下逐渐加大；

其中膜式水冷壁由型号为ф60的中空圆管和扁钢焊接构成，膜式水冷壁节距为80mm；膜式水冷壁均通过连通管与锅炉本体上的锅筒连接；

锅炉本体底部还设置有燃烧器；

所述炉膛的底板边沿以固定坡度向中心下降，底板的几何中心处设置有燃烧器的出口，且燃烧器出口的轴线与水平面垂直；

其中炉膛的底板的坡度为1:10；

所述对流烟道内设置有旗式对流受热面；

所述节能器与对流烟道连接，且节能器内部管路通过连通管与锅炉本体上的锅筒连接。

所述锅炉本体为框架式结构，单锅筒横置式锅炉。

所述节能器采用带扩展受热面螺旋肋片管束结构，管束选用型号为φ51的锅炉专用管，锅炉专用管的材质为耐腐蚀nd钢09crcusb。

所述锅炉本体外壁的膜式水冷壁表面设置厚度为160mm的轻型保温材料层，且轻型保温材料层上还覆瓦楞形彩色钢板层。

所述膜式水冷壁采用水平顺列布置。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：通过本实用新型的设计提供一种充分发挥角管式锅炉与低氮燃气燃烧器的优点，满足低氮燃烧器对锅炉炉膛结构的要求，更易于低氮燃烧的实现，填补了燃气工业锅炉中的一项空白，适应国家对燃气锅炉低nox的排放的要求的燃气锅炉。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-锅炉本体、101-炉膛、102-对流烟道、103-锅筒、2-燃烧器、3-膜式水冷壁、4-旗式对流受热面、5-节能器。

具体实施方式

如图1所示，一种角管式燃气锅炉，其特征是：包括锅炉本体1、燃烧器2、膜式水冷壁3、旗式对流受热面4及节能器5；

所述锅炉本体1外壁及内腔均设置有膜式水冷壁3，锅炉本体1内腔设置的膜式水冷壁3将锅炉本体1内部空间分割成炉膛101和对流烟道102两部分；采用π型布置，锅炉本体1前部为炉膛101，锅炉本体1后部为对流烟道102；可以实现正压燃烧。

其中炉膛101空间横截面的面积由上到下逐渐减小；

其中对流烟道102空间横截面的面积由上到下逐渐加大；

其中膜式水冷壁3由型号为ф60的中空圆管和扁钢焊接构成，膜式水冷壁3节距为80mm；膜式水冷壁3均通过连通管与锅炉本体1上的锅筒103连接；

锅炉本体1底部还设置有燃烧器2；

所述炉膛101的底板边沿以固定坡度向中心下降，底板的几何中心处设置有燃烧器2的出口，且燃烧器2出口的轴线与水平面垂直；

其中炉膛101的底板的坡度为1:10；

所述对流烟道102内设置有旗式对流受热面4；

所述节能器5与对流烟道102连接，且节能器5内部管路通过连通管与锅炉本体1上的锅筒103连接。

所述锅炉本体1为框架式结构，单锅筒横置式锅炉，可产生工业用蒸汽(蒸汽锅炉)或供暖用热水(热水锅炉)

所述节能器5采用带扩展受热面螺旋肋片管束结构，管束选用型号为φ51的锅炉专用管，锅炉专用管的材质为耐腐蚀nd钢09crcusb。

所述锅炉本体1外壁的膜式水冷壁3表面设置厚度为160mm的轻型保温材料层，且轻型保温材料层上还覆瓦楞形彩色钢板层。

所述膜式水冷壁3采用水平顺列布置。

锅炉本体1的炉膛101四周均采用膜式水冷壁3全密封结构，炉膛101内可以实现正压燃烧。膜式水冷壁3由ф60的管子和扁钢通过专用设备焊接而成，膜式水冷壁3节距为80mm。燃烧后产生的高温烟气从炉膛101的膜式水冷壁3形成的后墙上部拉稀管束180度折向对流烟道102。在对流烟道102内布置一组角管锅炉专用的旗式对流受热面4，旗式对流受热面4采用水平顺列布置。锅炉所有受热面的水流方向均为上升，与热力方向一致，最大限度的保证了锅炉水循环安全性。

燃烧器2出口水平向上，保正火焰垂直向上，与炉膛101水循环方向一致，火焰的炉膛充满度高，烟气流场均衡。同时炉膛101底板边沿到燃烧器2出口所在底板几何中心成1：10的斜度，其结构充分满足内循环式低氮燃烧器和引射式低氮燃烧器对炉膛结构的要求。炉膛101空间大，炉膛101水冷度高，靠近锅炉本体1壁面的烟气温度较低，易于炉内烟气循环的形成，可有效减少nox的生成。由天然气燃烧时生成的nox机理可知，降低燃气锅炉nox的排放量，主要是要降低热力型nox的生成，其主要技术措施就是控制炉膛101温度。

锅炉本体1为框架式结构，采用单锅筒横置式，通过焊在左右侧壁下集箱上的四个支承点，支承在锅炉基础上，锅炉本体1四周及中间隔墙均采用膜式水冷壁3全密封结构，锅筒103布置在锅炉本体1后墙顶部。由锅筒103、4根侧水冷壁集箱和布置在锅炉四角的4根下降管构成整体承重框架。锅炉兼有强度、刚度、稳定性和严密性，整体布置经典而富有弹性，锅炉抗地震烈度8级以上。

锅炉本体尾部竖井对流烟道102内顶部为转向室，下部依次布置旗式对流受热面4，旗式对流受热面4采用变截面复合等流速设计(专利号及名称200610043132.8角管式锅炉旗式对流受热面复合等流速设计方法)，炉膛101与对流烟道102由膜式水冷壁3的炉膛后壁分割，炉膛101向上渐缩，对流烟道102向下渐缩，在保持烟气较高流速强化换热同时，实现了锅炉空间的最大利用。

锅炉对流受热面采用角管式锅炉专有结构——旗式对流受热面4，分二级串联布置在对流烟道102，大大减少了穿墙、密封和尾部受热面漏风。

锅炉尾部布置有节能器5，采用带扩展受热面螺旋肋片管束结构，管子选用φ51锅炉专用管子，材质采用耐腐蚀nd钢09crcusb，近一步回收烟气余热，在回水温度较低时可回收汽化潜热，进一步提高锅炉热效率。

炉墙保温，锅炉本体1为全封闭的膜式水冷壁结构，在膜式壁外敷设160mm厚的轻型保温材料即可达到设计保温要求。轻型保温材料通过焊在膜式壁鳍片上的圆钢和钢丝网固定在膜式壁外侧，在保温材料外面包覆瓦楞形彩色钢板，使整台锅炉外表美观、整洁,易于安装。

水循环流程(以热水锅炉为例)

回水首先经节能器5吸热后通过联通管送入锅筒103，再由与锅筒103联通的下降管送入炉膛101前、后的膜式水冷壁3的下集箱，循环水上升流动至炉膛101前、后的膜式水冷壁3的上集箱后，通过左、右侧联通管送入炉膛101左、右侧膜式水冷壁3的下集箱，循环水上升流动至左、右侧膜式水冷壁3上集箱后，送入锅筒103，然后再通过联通管送入通道后壁上的二级旗式对流受热面4，最后至炉顶出水管送出锅炉。

烟风流程

冷空气经鼓风机加压后进入燃烧器2与燃气混合，在炉膛101内燃烧，产生的热烟气经转向室转向后流经二级旗式对流受热面4和尾部的节能器5，充分吸热后至烟囱排出。

燃烧器2底置具有结构简单合理紧凑，密封性好，锅炉热效率高，运行可靠，锅炉启动快，环境友好等特点。本实用新型的炉膛101几何和热力特性远优于其他类型锅炉，可以大大降低热力型nox的生成。因此，本锅炉可配用性价比较高的低氮燃烧器，锅炉nox排放能够达到国内一线城市地方标准的要求。

本使用新型采用全膜式壁轻型炉墙结构，锅炉空间利用率高。膜式水冷壁3及旗式对流受热面4均为焊接结构，可自由膨胀，伸缩自如。锅炉受热面水循环方向全部上升，运行稳定可靠，几乎不需要运行维护，锅炉运行的安全稳定性得到了提高,必将为广大的客户带来巨大的经济效益和社会效益。