[实用新型]水火管工业锅炉

说明书

技术领域    本实用新型涉及的是对DZ系列水火管工业锅炉的锅炉本体结构进行改进，从而提高锅炉热效率和安全性能的锅炉技术。

背景技术    DZ系列水火管工业锅炉为单锅筒纵置式工业锅炉的简称，其锅炉本体的结构组成包括上方具有烟火管结构的锅筒、下方的集箱以及连通锅筒和集箱、分布两侧的水冷壁管，这些水冷壁管的下半部分位于炉膛中，其上半部分分锅筒上行连接管组和锅筒下行连接管组的两组管，该上下两组管所围成的空间形成位于锅筒两侧的翼形烟道，一般的其上行连接管组位于该翼形烟道中，成为对流管束，其下行连接管组作为翼形烟道的炉墙支撑。

DZ系列水火管工业锅炉的现有基本结构存在很多技术缺陷。一般专业人士认为：以对流换热为主要传热方式的翼形烟道中，应尽可能地密集地布置对流管束，以提高炉内热量的利用率，同时使经过翼形烟道换热后的高温烟气在流入锅筒管板区时能够充分降温，以避免管板受高温烟气的侵蚀而产生裂纹、影响锅炉的安全运行，但实际上，由于受现有的锅炉本体结构限制，使其翼形烟道的受热面布置完全取决于炉膛布管，尤其是锅炉本体在炉膛中的炉门处必须形成布管空位，从而直接导致炉门上部的翼形烟道中出现同样的布管空位，而且其下降管也没在锅筒的两侧占据水冷壁管的设置空间，因此要布置更多的烟道受热面更是不现实的；从另一角度而言，因为烟道的对流管束地增多，也直接或者相应地增加了炉膛中的水冷壁管的数量，这不仅加大了下方集箱的加工难度、降低了其安全运行的强度，同时增加了炉膛的水冷度。曾有部分锅炉在翼形烟道受热面设计中采用了单排管叉管烟道布置，也有采用双排管叉排烟道布置结构的技术方案，然而由于锅炉本体的基本结构不改变，所述的主要技术缺陷仍没有得到实质、有效地解决，特别是双排管的布置还导致锅炉炉膛受热面分配很不合理。其次，现有的锅炉本体结构采用了两侧下降管和相应的设置于锅筒内的引射机构，使锅筒内结构异常复杂，增加了锅筒的制造和加工难度，同时两侧下降管使两侧的受热面的布置进一步受到局限。因此，现有技术仍没有提供足以解决其技术缺陷的合理的技术手段。

发明内容    本实用新型专利中请技术正是面临着目前的技术现实，它着重解决的是现有DZ系列水火管工业锅炉在其翼形烟道中受热面布置受限、分布不均这一主要技术问题，它所提出的DZ系列水火管工业锅炉的技术方案的主要内容为；其锅炉的锅炉本体结构组成包括具有烟火管结构布置的锅筒、下方的集箱和将锅筒与集箱相互连通的连通管，本技术方案的主要技术特点是其连通管中段处设有使翼形烟道布管与炉膛受热面的布置相互独立的中层集箱。

在上述技术方案中，锅炉本体的下降管设于其锅炉前墙和后墙位置，改变了原有锅炉本体在锅炉前墙与后墙采用单纯的砌墙、加大了锅炉的散热损失、而又无真正受热面布置的缺陷。

本专利申请技术所公开的锅炉结构，主要是在锅筒与下方集箱的连通管的烟道受热面与炉膛受热面的分界位置又设置了一层集箱，该集箱的设计消除了炉膛受热面与翼形烟道受热面布置的关联性，使两区域的受热面布置相互独立，即翼形烟道的布管不受炉膛布管的限制，所以加大翼形烟道对流管束的布置密度、增加其对流受热面积就会成为现实，同时也为翼形烟道的布管提供了更为灵活的设计空间，而且不会因翼形烟道对流管束的增多而影响炉膛的水冷度。根据埋论计算和实测，本技术的应用可使进入锅筒管板区的烟气温度可由原有一般的750℃降至420℃左右，锅炉热效率不仅可以提高3-10个百分点，而且其安全运行性能也大大提高。由于本技术设计充分利用了炉体空间，有效地增加了烟道内的烟气速度，提高了对流区的传热系数，降低了进入管板区的烟气温度，这对锅炉的安全运行具有重要的意义。另外，本技术采用了大量长度相对缩短的管材，其管材的利用率也相对提高。再者，其前后墙的下降管设置，不仅利用了原前后墙的布置空白区、增加一定的受热面布置，也使两侧的受热面布置更趋于独立，而且使锅筒中的引射机构大为简化，有效地降低了锅炉制造成本。

附图说明    下面将展示本技术方案的可实现的一具体锅炉结构，以此为指导来说明本实用新型的技术内容。

图1a、图1b、图1c分别为现有DZ系列水火管工业锅炉的横断面剖面图、B-B剖视图和俯视结构示意图

图2a、图2b、图2c分别为实现本专利申请技术的一具体锅炉结构的横断面剖面图、E-E剖视图和俯视结构示意图。

具体实施方式    DZ系列水火管工业锅炉包括有锅炉本体4、炉墙或者锅炉本体与炉墙配合所构成的锅炉内的各工作室以及锅炉壳体等必备的完成锅炉工作的组成部件，其中其锅炉内各工作室的形成基本取决于锅炉本体的结构，在本技术方案的如图所述的实施结构中，其锅炉本体4的结构包括有锅筒3，和锅筒3下方的下层集箱10、中层集箱20，下层集箱10与中层集箱20间设有其二者相连通的水冷壁管11，中层集箱20与锅筒3之间设有将此二者连通的对流管束21，之所以称其为对流管束是因为这些上层连通管的主要传热方式为处于翼形烟道5中的对流换热，在锅筒3内轴向设置若干烟火管8，锅筒烟火管8的前端为烟火管的管板区6，管板区6所处空间为锅筒前端的前烟箱。中层集箱20的设置使其下方的炉膛的布管设置与其上方的烟道布管设置相互之间独立起来，因而既使在炉膛中几个炉门区40、41、42存在水冷壁管布管空白区，也不会影响其上方的烟道布管设置，上方的烟道布管设计更为灵活，也为充分利用翼形烟道的换热空间灵活设置各种结构方式的对流管束创造了可操作的空间。在本具体实施结构中，锅筒3与中层集箱20之间设置了多排相互交错分布于翼形烟道中的对流管束21，由于这些对流管束21在中层集箱20上的连通端是相互交错的，所以其中层集箱20的机械强度仍可以达到相应的标准要求，而且这些对流管束的设置遍布于整个翼形烟道5中，也不会存在象现有技术一样在炉门的上部存在空白区，其对流管束的密度可按实际要求设计。在本技术中，锅筒前端与后端各设有连通锅筒3与下层集箱10的相应管束，其前端设有上行的、位于前烟箱的一排对流管束7，还设有位于前炉拱中的一排下降管束9，锅筒3后端的一排管束亦为下降管束2。