[其他]单锅筒立式水管锅炉

说明书

本实用新型涉及小型锅炉内部结构及整体外形的改进。

现有小型锅炉（1t／h以下包括1t／h），大致可分为立式水火管锅炉、卧式火管锅炉、卧式快装锅炉等。这几种锅炉的热效率一般不高于66％，尤其卧式火管锅炉和立式火管锅炉其热效率仅为50～60％左右，结构复杂，消烟除尘能力及煤种适应性差，占地面积大，工装复杂等问题    不同程度地存在于各类型锅炉中。

尤其是立式锅壳式锅炉，由于结构尺寸的限制对流受热面布置亦受到限制，且烟气一般为在火管内纵向冲刷其换热系数大大低于横向环形冲刷，这样就不能有效地利用受热面，造成排烟温度过高，锅炉热效率也就相应地降低了。另外立式锅壳式锅炉的外壳仅仅为了使锅炉形成一个可承受一定压力的密闭的容器，它的70％以上的表面不参与换热，其壁厚最低也≥10毫米这样就先天性的形成了耗钢量大的缺陷，当然成本也就相应地提高了许多。

综合上述几种炉型热效率不高的原因，主要有以下几方面的因素。

一、辐射受热面积大，因而水冷度大，造成炉膛平均温度低导致煤燃烧状况不佳。

二、炉膛容积小，致使燃烧不完全，化学燃烧不充分。

三、排烟温度高，热损失过大。

四、散热损失大。

本实用新型旨在提供一种热效率高、结构紧凑、耗钢量小、工装简单、消烟除尘效果好的单锅筒立式水管锅炉，其具体结构设计，结合附图作如下叙述。

本锅炉采用鸟笼式纯水管立式锅炉结构，上部设置φ800～φ1200立式锅筒1，下部设置φ133～φ219环形集箱9，其间呈辐射状布置三～五排φ45～φ63水冷壁管5，其中第二排水冷壁管中的半数弯成如图示的S形，上部与锅筒封头底部相连接，将下部炉膛与上部空间隔开，在四分之三数量S形水管上焊有鳍片，组成一燃尽室，其余四分之一的水管构成烟窗出口处的防渣管。

为达到提高锅炉热效率及消烟除尘的目的，本锅炉采用新型的下饲炉排，改变过去单一的通风方式，实现了机械通风和自然通风同步进行。结构上吸取了往复炉排动的特点将原固定不动的炉排改为固定与活动相间的炉排，通过螺旋轴24安装凸轮，带动活动炉排连杆10，进而拨动炉排23进行摆动。被拨动的煤层自螺旋槽中心向两侧蠕动，煤粒在蠕动过程中不断翻转，从而达到充分燃烧。通过炉排的更新，煤层燃烧状况明显改善，继而在炉膛中加设蓄热拱，通过燃烧时拱的再辐射，使炉膛平均温度增高，从而实现燃烧更为充分。利用上述水管的排列形式，并通过S形水管焊接鳍片，在炉内构成了一个        环形角为720°的环形烟道，这样    就增加了烟气在炉内的滞留时间，得以充分放热，从传热学理论亦可得知，烟气在环绕流动过程中产生离心力，进而在离心力的作用下，形成附加环流。由于附加环流的出现，使得烟气扰动增加，对流放热系数加大。此为本锅炉热效率较高的理论依据。

另外，烟气在上述环形烟道环绕流动中，所含煤灰颗粒会有效的得到分离，沉于烟道底部，一是由于离心力和重力的作用，二是由于    本锅炉断面呈前方后圆，当烟气流经前方的两个隅角时，体积突然增大，烟速下降致使尘粒沉降，烟气得到进一步净化。实际上    锅炉的这种结构，自身形成了一个双蜗旋除尘器和两个重力沉降室，无需在另加除尘设施的情况下，烟尘排放浓度即可达到200毫克／标立米以下。

本锅炉的优越性不仅表现为热效率高、除尘效果好，而且由于采用环形集箱和纯水管结构，所以与其它不同结构的同容量锅炉相比，耗钢量最低。

下面就热效率、总耗钢量与几种不同结构形式的锅炉列表进行比较。

本锅炉除上述优越性外，还具有以下三个特点：一、基形化，外形及结构基本一样，便于锅炉变型设计，锅筒、环形集箱尺寸不变，改动燃烧设备则可扩大煤种的适应性。通过改变锅筒长短尺寸即可变换热水锅炉或蒸汽锅炉。二、系列化，改变锅筒和环形集箱的直径则可改变锅炉的出力，其容量可由0.1吨／小时到1吨／小时。三、通用化，同系列产品通用件不变，便于生产管理。下面为本锅炉一例规范值：

蒸汽锅炉规范

蒸发量        D＝500kg／n

设计压力 p＝7kg.f／cm²

蒸汽温度        th＝169.6℃

给水温度        tgs＝20℃

炉膛容积 V＝1.35m³

炉排面积 R＝0.9m²

耗煤量        B＝83.5kg／h

排烟温度        tpy＝280℃