專利名稱：一種燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種專用鍋爐，尤其是一種適用于油燃燒器或煤燃燒器的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐。
背景技術：
為深入了解和掌握或校核某燃控公司自行研制的油燃燒器和煤燃燒器的燃燒特性及其對鍋爐結構的影響，對其進行試驗研究是十分必要的。如果直接選用現(xiàn)有的一般性鍋爐對新研制的燃燒器進行實驗，則存在如下不足一是難以同時滿足既可適應油燃燒器、 也可適應煤燃燒器的要求；二是現(xiàn)有的一般性鍋爐的燃燒室結構、形狀與所研制的燃燒器不匹配，會導致燃燒效果不理想；三是節(jié)能環(huán)保性不好。另外，在對燃燒器進行試驗時，其排煙溫度高達數100°c，如果將其直接排入大氣，既很不安全，也是一種能源浪費，同時燃燒器所需的空氣預熱還得增設一套輔助加熱裝置，增加能耗。因此急需一種既可為油燃燒器也可為煤燃燒器的試燒提供燃燒室、冷卻燃燒產生的熱煙氣以適合排放處理要求、利用熱煙氣加熱燃燒實驗所需熱空氣的專用節(jié)能鍋爐。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種結構緊湊、輕便、適應性強、經濟、節(jié)能環(huán)保、安裝維護方便的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐。技術方案本發(fā)明的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，包括燃燒室、鍋筒、蒸發(fā)器、空氣預熱器、支撐架總成，蒸發(fā)器布置在燃燒室的出口，空氣預熱器呈臥式布置在蒸發(fā)器的后部， 蒸發(fā)器與燃燒室和空氣預熱器之間分別裝有I膨脹節(jié)和II膨脹節(jié)；蒸發(fā)器的出口裝有用于檢修的入孔；
所述的燃燒室包括由相互平行的前、后爐墻、設在前、后爐墻之間由L形右上爐墻和L 形左下爐墻相互扣合圍成的方框體，所述L形右上爐墻的內表面敷設有右上膜式水冷壁， 所述L形左下爐墻的內表面敷設有左下膜式水冷壁；右上膜式水冷壁和左下膜式水冷壁的兩端管口分別與上集箱和II下集箱相連通；前爐墻的外側設有燃燒器連接座，后爐墻上設有與蒸發(fā)器相連的燃燒氣出口 ；方框體上設有交叉排列的剛性梁，方框體的頂部設有防爆門，方框體的底部沿縱向設置有多個窄長形出渣孔，每個出渣孔的下方均連有一個灰斗；方框體底部的前半部設有面積大小可調的衛(wèi)燃帶；
所述的鍋筒包括筒體、聯(lián)接在筒體兩端的橢球形封頭，筒體的底部間隔平行設有多根下降管，筒體的內部設有汽水分離裝置，筒體的頂部依次設有壓力表、安全閥、連續(xù)排污閥和緊急放水閥，筒體的側部設有與上集箱相連通的多根大汽水連接管，所述的多根下降管除兩根下降管與蒸發(fā)器下部的下小集箱連通外，其余的下降管均與II下集箱相連通,Π下集箱上設有與I下集箱相連通的連接管。所述的蒸發(fā)器主要由垂直錯列的對流管束、上小集箱、下小集箱組成；其中上小集箱和下小集箱均為五根兩端被封堵的粗直管；對流管束的上、下兩端分別與上小集箱和下小集箱相連通，上小集箱通過小汽水連接管與鍋筒相連通；下小集箱下設有π框架；
所述的空氣預熱器主要由熱段管箱、冷段管箱、空氣連通箱組成，熱段管箱和冷段管箱之中縱向布設有為螺旋槽管的受熱面鋼管，熱段管箱和冷段管箱之間設有連通煙道，連通煙道與熱段管箱之間設有ΙΠ膨脹節(jié)，冷段管箱的后部左右兩側分別開有I冷風口和π冷風口，熱段管箱的前部左側開有熱風口 ；連通煙道上開有檢修入口 ；所述的空氣連通箱包括設在熱段管箱和冷段管箱上呈U字形相互連通的I連通箱、Π連通箱、ΙΠ連通箱；
所述的支撐架總成包括由水泥構筑的I框架、π框架、ID框架，采用花紋鋼板制成的爐前平臺、檢修平臺及護欄、以及采用格柵板的扶梯。所述的前爐墻為澆注耐火、絕熱和保溫材料的護板爐墻；所述的防爆門有四個； 所述的筒體的底部間隔平行設置的多根下降管為6個；所述的多根大汽水連接管為8根。有益效果本發(fā)明采用適當體積大小的燃燒室、燃燒室底部的前半部敷設面積可調的衛(wèi)燃帶、燃燒室底部沿縱向設置多個出渣口和灰斗、空氣預熱器的冷段管箱上設置兩個冷風口等，可同時適應油燃燒器和煤燃燒器；采用膜式水冷壁，使燃燒室爐墻厚度、重量都大為減小，密封性好，不易結渣；設置蒸發(fā)器，可充分利用排煙熱能，并明顯降低排煙溫度；采用螺旋槽管，使在其中流動的煙氣發(fā)生強烈湍流擾動，強化換熱，可更高效地利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需的空氣，不僅有效降低排煙溫度，而且可強化爐內燃燒，提高燃燒的經濟性。由于重量輕，再加上膜式水冷壁與各下降管等合理的受力狀況，省去了鋼架支撐，成本低。其結構緊湊、輕巧，適應性、經濟性好，節(jié)能環(huán)保，安裝維護方便。


圖1是本發(fā)明的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐結構主視圖。圖2是圖1的B — B結構圖。圖3是圖1的A — A視圖。圖中1 一爐前平臺；2 —前爐墻；3 —扶梯；4 一檢修平臺及護欄；5 —壓力表；6 — 鍋筒；7 一安全閥；8 — I下集箱；9 一上集箱；10 —后爐墻；11 一小汽水連接管；12 —上小集箱；13 —對流管束；14 一熱段管箱；15 — ΙΠ膨脹節(jié)；16 —連通煙道；17 —冷段管箱；18 — 受熱面鋼管；19 —ΠΙ框架；20 —I冷風口 ；21 —熱風口 ；22 —Tl膨脹節(jié)；23 —Π框架；24 — 下小集箱；25 — I膨脹節(jié)；26 一IV灰斗；27 —W下降管；28 —V下降管；29 —III灰斗；30 — IV下降管；31 —ΙΠ下降管；32 —Π灰斗；33 —II下降管；34 一1下降管；35 一1灰斗；36 —Π 下集箱；37 — I框架；38 —燃燒器連接座；39 —大汽水連接管；40 —汽水分離裝置；41 一右上膜式水冷壁；42 — L形右上爐墻；43 —連接管；44 一衛(wèi)燃帶；45 —左下膜式水冷壁；46 — L形左下爐墻；47 — I防爆門；48 —II防爆門；49 一ΙΠ防爆門；50 —IV防爆門；51 一剛性梁； 52 一I連通箱；53 — II冷風口 ； 54 — II連通箱；55 — ΠΙ連通箱。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述圖1所示，本發(fā)明的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，主要由燃燒室、鍋筒6、蒸發(fā)器、空氣預熱器、支撐架總成構成。燃燒室由相互平行的前、后爐墻2、10，設在前、后爐墻2、10之間由 L形右上爐墻42和L形左下爐墻46相互扣合圍成的方框體，L形右上爐墻42為敷管爐墻， 其內表面設置有右上膜式水冷壁41 ；L形左下爐墻46為敷管爐墻，其內表面設置有左下膜式水冷壁45 ；右上膜式水冷壁41和左下膜式水冷壁45的各管的上、下端分別與上集箱9 和II下集箱36相連通。前爐墻2為澆注耐火、絕熱和保溫材料的護板爐墻，在其外側安裝有固定在膜式水冷壁前端管子上的燃燒器連接座38 ；后爐墻10是燃燒室的出口。燃燒室的四周設有剛性梁51，燃燒室的頂部間隔設有I防爆門47、Π防爆門48、ΙΠ防爆門49 JT防爆門50四個防爆門，底部沿縱向設置有多個窄長形出渣孔，各出渣孔下方設有灰斗沈、 Il灰斗四、11灰斗32、1灰斗35 ；燃燒室底部的前半部設有面積大小可調的衛(wèi)燃帶44。鍋筒 6是中間為圓筒體、兩端有橢球形封頭的容器，由i下降管34 JI下降管33、ΙΠ下降管31、IV 下降管30、\_下降管28和班下降管27六根下降管支撐于燃燒室右上方，其內部設置有汽水分離裝置40，上部設有壓力表5、安全閥7、連續(xù)排污閥、緊急放水閥等附件；鍋筒6與上集箱9通過八根大汽水連接管39相互連通。所述的六根下降管中的H下降管27、IV下降管30、11下降管33、1下降管34四根下降管與設在其下部的I下集箱8相連通，I下集箱8經連接管43與Π下集箱36相連通，另外二根下降管(V下降管^、ΙΠ下降管31)則與蒸發(fā)器下部的下小集箱M連通。蒸發(fā)器布置在燃燒室的出口，主要由垂直錯列對流管束13、上小集箱12、下小集箱M組成；其中上小集箱12和下小集箱M均包括五根兩端被封堵的粗直管；對流管束13的上、下兩端分別與上小集箱12和下小集箱M相連通，上小集箱12通過小汽水連接管11與鍋筒6相連通。蒸發(fā)器通過下小集箱M支撐在II框架23上，它與燃燒室和空氣預熱器之間分別裝有I膨脹節(jié)25和Π膨脹節(jié)22 ；蒸發(fā)器的出口裝有用于檢修的人孔?？諝忸A熱器呈臥式布置在蒸發(fā)器的后部，由熱段管箱14、冷段管箱17、麗膨脹節(jié)15、連通煙道16、受熱面鋼管18、空氣連通箱組成，整體支撐在ΙΠ框架19上。受熱面鋼管18采用螺旋槽管，縱向布設在熱段管箱14，冷段管箱17兩個管箱之中，冷段管箱17上開有I冷風口 20和TI冷風口 53，熱段管箱14上開有熱風口 21 ；連通煙道16裝在冷段管箱17與熱段管箱 14之間，其上開有檢修入口 ；所述的空氣連通箱包括設在熱段管箱14和冷段管箱17上呈U 字形相互連通的I連通箱52 JI連通箱MJII連通箱55。支撐架總成包括由水泥構筑的1框架37 JI框架23、ΙΠ框架19，采用花紋鋼板制成的爐前平臺1、檢修平臺及護欄4、以及采用格柵板的扶梯3，腿框架19、Π框架23、1框架37均為水泥結構，所有平臺采用花紋鋼板，扶梯3的踏步板采用格柵板。 工作過程及原理右上膜式水冷壁41，左下膜式水冷壁45和對流管束13中的水吸收燃燒室內的高溫火焰的輻射熱或以對流方式從高溫煙氣中吸收熱量，加熱蒸發(fā)成飽和蒸汽，分別經大、小汽水連通管39、11進入鍋筒6;鍋筒中6中的水分別經下降管27、IV 下降管30 JI下降管33 I下降管34四個下降管進入I下集箱8和II下集箱36中，同時經V 下降管28和皿下降管31進入下小集箱M中，實現(xiàn)水的自然循環(huán)；通過水的吸熱作用使排煙溫度顯著下降。從蒸發(fā)器排出的煙氣進入空氣預熱器熱段管箱14和冷段管箱17中的螺旋槽鋼管 18 ；煙氣在螺旋槽鋼管18內縱向沖刷，冷空氣在螺旋槽鋼管18外橫向沖刷，其熱量進一步被通過其中的冷空氣吸收，使得排出的煙氣達到安全的排放溫度。當進行油燃燒器實驗時，從送風機來的冷空氣直接進入空氣預熱器冷段管箱17 的第二回程，即從Π冷風口 53進入。當進行煤燃燒器實驗時，燃燒室底部的衛(wèi)燃帶44敷設約38平方米；實驗時按燃料特性，根據燃燒具體要求和不同的熱風溫度要求，適當地增大或減小衛(wèi)燃帶44的面積；從送風機來的冷空氣應進入空氣預熱器冷段管箱17的第一回程，即從I冷風口 20進入。
權利要求
1.一種燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，其特征在于它包括燃燒室、鍋筒(6)、蒸發(fā)器、空氣預熱器、支撐架總成，蒸發(fā)器布置在燃燒室的出口，空氣預熱器呈臥式布置在蒸發(fā)器的后部，蒸發(fā)器與燃燒室和空氣預熱器之間分別裝有i r脹節(jié)(25)和11 r脹節(jié)(22);蒸發(fā)器的出口裝有用于檢修的入孔；所述的燃燒室包括由相互平行的前、后爐墻(2、10)、設在前、后爐墻(2、10)之間由L形右上爐墻(42)和L形左下爐墻(46)相互扣合圍成的方框體，所述L形右上爐墻(42)的內表面敷設有右上膜式水冷壁(41)，所述L形左下爐墻(46 )的內表面敷設有左下膜式水冷壁 (45 )；右上膜式水冷壁(41)和左下膜式水冷壁(45 )的兩端管口分別與上集箱(9 )和II下集箱(36)相連通；前爐墻(2)的外側設有燃燒器連接座(38)，后爐墻(10)上設有與蒸發(fā)器相連的燃燒氣出口 ；方框體上設有交叉排列的剛性梁(51)，方框體的頂部設有防爆門，方框體的底部沿縱向設置有多個窄長形出渣孔，每個出渣孔的下方均連有一個灰斗；方框體底部的前半部設有面積大小可調的衛(wèi)燃帶(44)；所述的鍋筒(6)包括筒體、聯(lián)接在筒體兩端的橢球形封頭，筒體的底部間隔平行設有多根下降管，筒體的內部設有汽水分離裝置(40)，筒體的頂部依次設有壓力表(5)、安全閥 (7)、連續(xù)排污閥和緊急放水閥，筒體的側部設有與上集箱(9)相連通的多根大汽水連接管 (39)，所述的多根下降管除兩根下降管與蒸發(fā)器下部的下小集箱(24)連通外，其余的下降管均與U下集箱(36)相連通,11下集箱(36)上設有與I下集箱(8)相連通的連接管(43)；所述的蒸發(fā)器主要由垂直錯列的對流管束(13)、上小集箱(12)、下小集箱(24)組成； 其中上小集箱(12)和下小集箱(24)均為五根兩端被封堵的粗直管；對流管束(13)的上、下兩端分別與上小集箱(12)和下小集箱(24)相連通，上小集箱(12)通過小汽水連接管(11) 與鍋筒(6 )相連通；下小集箱(24)下設有II框架(23 )；所述的空氣預熱器主要由熱段管箱(14)、冷段管箱(17)、空氣連通箱組成，熱段管箱 (14)和冷段管箱(17)之中縱向布設有為螺旋槽管的受熱面鋼管(18)，熱段管箱(14)和冷段管箱(17)之間設有連通煙道(16)，連通煙道(16)與熱段管箱(14)之間設有ΙΠ膨脹節(jié)(15)，冷段管箱(17)的后部左右兩側分別開有I冷風口(20)和II冷風口(53)，熱段管箱 (14)的前部左側開有熱風口(21);連通煙道(16)上開有檢修入口 ；所述的空氣連通箱包括設在熱段管箱(14)和冷段管箱(17)上呈U字形相互連通的I連通箱(52)、11連通箱(54)、III 連通箱(55)；所述的支撐架總成包括由水泥構筑的I框架(37) JI框架(23)、ΠΙ框架(19)，采用花紋鋼板制成的爐前平臺(1)、檢修平臺及護欄(4)、以及采用格柵板的扶梯(3)。
2.根據權利要求1所述的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，其特征在于所述的前爐墻(2)為澆注耐火、絕熱和保溫材料的護板爐墻。
3.根據權利要求1所述的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，其特征在于所述的防爆門有四個。
4.根據權利要求1所述的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，其特征在于所述的筒體的底部間隔平行設置的多根下降管為6個。
5.根據權利要求1所述的燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，其特征在于所述的多根大汽水連接管(39)為8根。
全文摘要
一種燃燒試驗臺專用節(jié)能鍋爐，主要由燃燒室、鍋筒、蒸發(fā)器、空氣預熱器、支撐架總成構成。蒸發(fā)器布置在燃燒室的出口，空氣預熱器呈臥式布置在蒸發(fā)器的后部，蒸發(fā)器與燃燒室和空氣預熱器之間裝有膨脹節(jié)；蒸發(fā)器的出口裝有用于檢修的入孔；燃燒室底部的前半部敷設面積可調的衛(wèi)燃帶、燃燒室底部沿縱向設置多個出渣口和灰斗、空氣預熱器的冷段管箱上設置兩個冷風口，可同時適應油燃燒器和煤燃燒器；采用膜式水冷壁，使燃燒室爐墻厚度、重量都大為減小，密封性好，不易結渣；設置蒸發(fā)器，可充分利用排煙熱能，大大降低了排煙溫度；采用螺旋槽管，使流動的煙氣發(fā)生強烈湍流擾動，強化換熱，不僅有效降低排煙溫度，而且可強化爐內燃燒，提高燃燒的經濟性。
文檔編號F27B17/02GK102252522SQ20111019092
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權日2011年7月8日
發(fā)明者劉鳳, 常春梅, 彭玉興, 段緒強, 耿平平, 謝傳玉, 閆海州 申請人:中國礦業(yè)大學, 江蘇四方鍋爐有限公司