專利名稱：立式鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)型的立式鍋爐，它采用平爐膽體結(jié)構(gòu)，在鍋爐的燃燒區(qū)，平爐膽體上有一膨脹環(huán)，在膨脹環(huán)上設(shè)置了曲面儲(chǔ)熱反射爐拱，并采用立式彎水管結(jié)構(gòu)。
目前，立式蒸汽、熱水、茶水鍋爐多采用雙層爐排結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式將爐膛分為上、下兩層爐膛，它采用橫水管作為上層爐排，稱為水管爐排，水管內(nèi)的水循環(huán)為自然循環(huán)方式，水管管段中的泥渣有沉積的可能性，還會(huì)產(chǎn)生汽水分層流動(dòng)，容易結(jié)水垢，嚴(yán)重時(shí)水垢可將水管完全堵塞且水垢不易清除。由于水管爐排布置于爐膛的高溫燃燒區(qū)，當(dāng)水垢堵塞時(shí)，由于水管得不到良好的換熱條件，至使管壁壁溫過高，在高溫中一層層氧化脫落，造成爆管漏水，使鍋爐無法進(jìn)行正常燃燒，并且水管爐排焊接在爐膽壁上，給維修換管帶來困難。另外立式鍋爐的爐膽多采用平爐膽結(jié)構(gòu)，平爐膽直接受高溫火焰的輻射和高溫?zé)熋珱_刷，其軸向受熱膨脹而伸長(zhǎng)，爐膽產(chǎn)生較大的應(yīng)力，由于爐膽的軸向熱伸長(zhǎng)得不到緩沖，會(huì)使?fàn)t膽變形或失穩(wěn)，因此為解決這一問題，人們通常都采用園鋼拉撐或在爐膽上附加一圈加強(qiáng)圈的手段以保護(hù)爐膽。
本發(fā)明的目的在于解決與此有關(guān)的所有問題。使用本發(fā)明所提供的技術(shù)手段，可以避免或減少水管結(jié)垢和防止鍋爐膽體變形，且能達(dá)到消煙除塵的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種立式鍋爐，該鍋爐采用平爐膽體結(jié)構(gòu)。鍋爐膽體在爐膛燃燒區(qū)域上方有一膨脹環(huán)，為保證爐內(nèi)煙氣充分燃燒，在膨脹環(huán)上設(shè)置了曲面儲(chǔ)熱反射爐拱，為防止水管結(jié)垢，在爐膽結(jié)構(gòu)中去掉水管爐排，采用立式彎水管結(jié)構(gòu)。
下面結(jié)合附圖對(duì)鍋爐工作原理加以敘述

圖1是鍋爐的局部剖面2是曲面反射爐拱及膨脹環(huán)的正視圖。
圖3是曲面儲(chǔ)熱反射爐拱的俯視圖。
立式鍋爐多采用平爐膽體結(jié)構(gòu)，為解決平爐膽受高溫火焰輻射和高溫?zé)煔鉀_刷，爐膽軸向受熱而得不到緩沖的缺點(diǎn)，在位于爐膛燃燒區(qū)域上方的平爐膽體上設(shè)置了膨脹環(huán)(7)作為彈性元件以吸收爐膽軸向熱膨脹，使平爐膽的軸向熱應(yīng)力在軸向得到了很大的補(bǔ)償，可延長(zhǎng)爐膽的壽命，膨脹環(huán)(7)的橫向剛性較大，它的穩(wěn)定性比平爐膽為好。
目前，鍋爐的燃料以燃煤為主，鍋爐排出的煙氣是嚴(yán)重的大氣污染源，為保證爐內(nèi)煙氣充分燃燒以達(dá)到消煙除塵的目的，該發(fā)明在膨脹環(huán)上設(shè)置了曲面儲(chǔ)熱反射爐拱(6)，對(duì)于不采用膨脹環(huán)結(jié)構(gòu)的鍋爐，還可以在爐膽內(nèi)設(shè)一環(huán)向爐拱托架用以支撐曲面儲(chǔ)熱反射爐拱。該爐拱用異形耐火材料制成，在爐拱周圍布置空間切向角度并帶有錐度的煙氣通孔(8)，爐拱的中心區(qū)域沒有布置煙氣通孔。爐膛燃燒工況穩(wěn)定后，爐拱被加熱儲(chǔ)蓄了大量的熱能，至使?fàn)t拱產(chǎn)生了很大的幅射強(qiáng)度，設(shè)置的膨脹環(huán)(7)縮小了爐膛這一位置的橫截面，由于膨脹環(huán)使?fàn)t膛橫截面的突縮，提高了煙氣流速，至使煙氣沖刷沒有設(shè)置煙氣通孔的爐拱中心區(qū)域，使煙氣碰到爐拱表面，同時(shí)向爐膛內(nèi)吹進(jìn)二次風(fēng)，使煙氣在爐膛中旋轉(zhuǎn)，煙氣與氧氣得到充分混和，延長(zhǎng)了煙氣中的微粒在爐膛中的停留時(shí)間。為提高爐膛溫度，使?fàn)t膛內(nèi)低溫?zé)煔馊紵稍谇鎯?chǔ)熱反射爐拱所使用的異形耐火材料中予制進(jìn)碳化硅等耐高溫遠(yuǎn)紅外材料，或者在爐拱的底部涂刷HK8·HK9等遠(yuǎn)紅外涂料，或在爐拱的底部加襯一層遠(yuǎn)紅外輻射網(wǎng)。煙氣在爐拱的輻射區(qū)域點(diǎn)燃著火，使煙氣中的可燃性物質(zhì)充分燃燒，這樣減少了化學(xué)未完全燃燒損失q3和機(jī)械未完全燃燒損失q4。該曲面儲(chǔ)熱爐拱同時(shí)還輻射燃料層，輔助新的燃料層繼續(xù)點(diǎn)燃著火，至使燃料煤在爐膛中連續(xù)燃燒，爐膛中燃燒充分的高溫?zé)煔猓韵露系卮┻^在爐拱周圍布置的空間切向角度并帶有錐度的煙氣通孔(8)，至使高溫?zé)煔庠跔t拱煙氣出口形成旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下，煙氣中的飛灰得到分離自然下落，煙氣在截面突增的煙道中繼續(xù)上升，在煙道中的立式彎水管上放置了兩層煙道隔磚(4)、(5)，煙氣以S形沖刷對(duì)流受熱面的水管和爐膽內(nèi)壁。煙氣中的飛灰在重力作用下和與受熱面，煙道隔磚的碰撞下再一次自然下落，使煙氣中的飛灰含量大大降汀 為使?fàn)t膛內(nèi)煙氣旋轉(zhuǎn)，使煤煙燃燒充分，本發(fā)明在立式鍋爐上設(shè)置了二次進(jìn)風(fēng)裝置。該二次進(jìn)風(fēng)裝置上端與鍋爐蒸汽出口閥相接，下端的多個(gè)進(jìn)風(fēng)管口(9)等分地?cái)R置在爐膽膨脹環(huán)(7)上。工作時(shí)二次進(jìn)風(fēng)裝置從鍋爐頂?shù)恼羝隹陂y上引入高壓蒸汽，從進(jìn)風(fēng)管口(9)噴入爐膛，使?fàn)t膛內(nèi)煙氣發(fā)生橫向旋轉(zhuǎn)與爐拱使煙氣發(fā)生的切向上升旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，使?fàn)t內(nèi)煙氣燃燒更充分，達(dá)到消煙除塵的目的?；蛘哂捎谏鲜龆芜M(jìn)風(fēng)裝置引入的是高壓蒸汽，當(dāng)爐膛內(nèi)因缺氧燃燒不充分時(shí)，可將二次進(jìn)風(fēng)裝置通過一套管接裝在爐膛燃燒區(qū)的爐壁上，這樣一方面二次進(jìn)風(fēng)裝置向爐膛內(nèi)噴入高壓蒸汽使?fàn)t膛內(nèi)煙氣旋轉(zhuǎn)，另一方面空氣從套管與二次進(jìn)風(fēng)管的縫隙中引射進(jìn)入爐膛，增加爐膛內(nèi)的氧氣含量，使?fàn)t膛內(nèi)煙氣燃燒得更充分。
目前，平爐膽體的立式鍋爐多為曲面爐膽頂和橫水管結(jié)構(gòu)，其膽頂封頭為扁元形封頭或橢園形封頭，封頭上開孔和爐膽體上的開孔為非徑向孔，機(jī)械加工工藝復(fù)雜且需要專門的工藝裝備和鉆膜工具，工時(shí)耗量大。本發(fā)明采用帶有沖天管(1)的平爐膽頂(2)和立式彎水管(3)結(jié)構(gòu)，爐膽體上和平爐膽頂?shù)墓芸准胺忸^為徑向管孔排列(即園形孔)，它使管孔的機(jī)械加工簡(jiǎn)便易操作。
本發(fā)明所述鍋爐采用立式彎水管結(jié)構(gòu)，其中部分彎水管的彎曲角度較大且有多節(jié)彎曲并在立式彎水管上設(shè)置了兩層煙道隔磚(4)、(5)，它使煙氣以S形行程上升，利于對(duì)爐膽壁的沖刷及保證有效的熱交換。
使用本發(fā)明所述立式鍋爐，解決了鍋爐爐膽受熱變形、失穩(wěn)、爆管漏水問題，延長(zhǎng)了爐膽的使用壽命。設(shè)置的曲面儲(chǔ)熱反射爐拱使?fàn)t內(nèi)燃物及煙氣燃燒得更充分，使煙氣的飛灰含量大大降低。而采用立式彎水管結(jié)構(gòu)和采用的平爐膽頂結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了鍋爐的機(jī)械加工工藝，由于去掉了水管爐排，避免了水管爐排結(jié)水垢的問題。
權(quán)利要求
1.一種立式鍋爐，它采用平爐膽體結(jié)構(gòu)，其特征在于鍋爐膽體在爐膛燃燒區(qū)域上方有一膨脹環(huán)(7)，膨脹環(huán)上設(shè)置了曲面儲(chǔ)熱反射爐拱(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐，其特征在于曲面儲(chǔ)熱反射爐拱(6)上布置了數(shù)個(gè)具有空間切向角度并帶有錐度的煙氣通孔(8)。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1、2所述鍋爐，其特征在于所說的曲面儲(chǔ)熱反射爐拱由異形耐火材料制成。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1、2、3所說鍋爐，其特征在于為使?fàn)t膛內(nèi)低溫?zé)煔馓崆叭紵?，可將碳化硅等耐高溫遠(yuǎn)紅外材料予制在爐拱所用的異形耐火材料內(nèi)或在爐拱的底部涂刷HK8、HK9等遠(yuǎn)紅外涂料，或在爐拱的底部加襯一層遠(yuǎn)紅外輻射網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐，其特征在于對(duì)于不采用膨脹環(huán)結(jié)構(gòu)的鍋爐，可以在爐膽內(nèi)設(shè)一環(huán)向爐拱托架用以支撐爐拱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐，其特征在于鍋爐設(shè)置一個(gè)二次進(jìn)風(fēng)裝置，該裝置上端與鍋爐蒸汽出口閥相接，下端的多個(gè)進(jìn)風(fēng)管口(9)等分地?cái)R置在爐膽膨脹環(huán)(7)上。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1、6所述鍋爐，其特征在于由于權(quán)項(xiàng)6所說二次進(jìn)風(fēng)裝置引入的是高壓蒸汽，當(dāng)爐膛內(nèi)因缺氧燃燒不充分時(shí)，可將二次進(jìn)風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)管口通過一套管接裝在爐膛燃燒區(qū)的爐壁上。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述鍋爐，其特征在于所說的平爐膽體的膽頂為帶有沖天管(1)的平爐膽頂(2)。
9.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1、8所述鍋爐，其特征在于平爐膽體上和平爐膽頂上的管孔為徑向管孔(即園形孔)。
10.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述鍋爐，其特征在于鍋爐采用立式彎水管(3)結(jié)構(gòu)，其中部分彎水管的彎曲角度較大且有多節(jié)彎曲。
11.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1、10所述鍋爐，其特征在于立式彎水管(3)上設(shè)置兩層煙道隔磚(4)、(5)，它由異形耐火材料制成，使煙氣在煙道中以S形行程上升。
全文摘要
一種立式鍋爐，采用平爐膽體結(jié)構(gòu)，其爐膽膽體在燃燒區(qū)域上方有一膨脹環(huán)(7)，該膨脹環(huán)用以緩沖爐膽的軸向熱伸長(zhǎng)、避免爐膽變形或失穩(wěn)，為保證爐內(nèi)煙氣充分燃燒以達(dá)到消煙除塵的目的、在膨脹環(huán)上設(shè)置了曲面儲(chǔ)熱反射爐拱(6)，并且采用立式彎水管(3)結(jié)構(gòu)和帶有沖天管(1)的平爐膽頂(2)結(jié)構(gòu)，其爐膽體上和平爐膽頂上的管孔為徑向管孔排列、使機(jī)械加工管孔簡(jiǎn)便易操作，該立式鍋爐去掉了雙層爐排中的水管爐排、解決了水管結(jié)水垢問題。
文檔編號(hào)F24H1/40GK1034256SQ8910521
公開日1989年7月26日 申請(qǐng)日期1989年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月16日
發(fā)明者王家德 申請(qǐng)人:濟(jì)南市槐蔭環(huán)境保護(hù)設(shè)備廠