[实用新型]针形管燃油废气组合式锅炉

说明书

本实用新型的针形管燃油废气组合式锅炉是一种柴油机组用锅炉装置。

该锅炉是某些机动性较强及燃用劣质油柴油机组中的重要配套设备。它以柴油或燃料油作为燃料，产生的蒸汽供设备防冻保温、燃料加热及生活之用。当柴油机组工作时，产生大量的高温烟气，将这些高温烟气的余热回收利用，会达到节约能源的目的，而利用柴油机排出的高温烟气而产生蒸汽的余热锅炉早已问世，但因其安装复杂、体积笨重，运输不便，而不适用于柴油机组配套的需要。为了适应柴油机组经常移位、运输安装方便的需要，为其配套的燃油锅炉和余热锅炉设计组合为一体的燃油废气组合式锅炉正在不断开发研究。

当前，造船业中已使用的立式燃油废气组合式锅炉，按其基本结构形式可分为以下四大类：

第一类为丹麦Aalborg AQ-5型燃油废气组合式锅炉。如图1所示，其锅炉本体主要由三段圆筒组成。底段圆筒内形成燃油锅炉的炉膛部分1，底段圆筒管板2与中段圆筒下管板4间，由中间为炉水的燃油部分管群3联接形成燃油锅炉的受热面。这两部分构成了燃油锅炉部分。而中段圆筒上管段5与上段圆管下管板7之间，由中间为炉水的废气部分管群6联接而形成余热锅炉部分。柴油机排出的高温烟气流经这些炉管的外侧时，其热量即被炉管内的炉水吸收面产生蒸汽。上段圆筒形成了锅炉的汽水空间。这种炉型尽管将燃油锅炉和余热锅炉组合在同一锅壳内，省去了复杂的安装操作，占地面积有所减少。但由于它由三段圆筒组成，所以其炉体结构复杂、工艺性差；锅炉炉体较高，安装固定难度大；重心位置高，不利于移位时运输过程的稳性。此外，还存在炉体重量大，耗材多，清灰麻烦等缺点。

第二类为日本Gadelius燃油废气组合式锅炉。如图2所示，这类锅炉本体主要由两段圆筒组成。上段圆筒的下管板5与下段圆筒的上管板3之间由中间筒体与废气部分管群4联接；下段圆筒内形成燃油锅炉的炉膛部分1；在中间筒体内有燃油锅炉的烟管管群2，形成对流受热面。烟管下端与炉膛联接，上端与上烟室6联接，而上、下管板之间的炉管4，即形成了余热锅炉的受热面。上段圆筒形成汽水空间。这类锅炉比Aalborg AQ-5型燃油废气组合式锅炉有所改进，但仍没有解决重心过高，移位运输时稳性差等问题。

第三类为英国spanner燃油废气组合式锅炉。如图3所示，该类锅炉同样将燃油锅炉和余热锅炉集合在同一个圆筒形锅壳1内。其燃油部分由圆筒形炉膛2、圆筒形上烟室5和联接其间的燃油部分管群3组成，布置在一侧。另一侧布置了由若干烟管4组成受热面的余热锅炉部分。柴油机排出的高温烟气流经烟管内部，其热量被管外的炉水吸收而产生蒸汽。该类锅炉比上述两类锅炉，具有结构简单、工艺性好、重量轻、节省原料、占地较少等特点，但还存在烟管长度较长、阻力大、清灰麻烦、炉膛底部易漏火等缺陷。

第四类为青岛船用锅炉厂发明的针形管烟管燃油废气组合式锅炉(专利号为91226144.7)。如图4所示，该发明采用了一种将燃油部分和废气部分组合在同一个圆筒形锅壳内的针形管烟管燃油废气组合式锅炉。其燃油部分由圆筒形炉膛和装焊在其顶部的结构紧凑的针形管元件组成，装配在锅炉的一侧。其中锅炉炉膛设计成全水冷结构型式，为了强化传热，采用针形管元件作为对流受热面。另一侧装配了由若干烟管组成受热面的废气部分，这部分的烟管可根据具体设计要求为单头螺纹管或光滑无缝钢管。柴油机排出的高温烟气，流经烟管内部，其热量被管外的炉水吸收面产生蒸汽，供船上使用。

但第三、四类组合式锅炉的结构形式其烟气走向必须自下而上，烟道的布置不利于柴油机的配置要求，且仍然存在因需立式安装面使得重心过高，移位运输时不稳，不便于机动运输等缺点。

鉴于以上四类锅炉所存在的问题，迫切需要对其结构进一步改进，推出一种节能效果好、结构简单合理、体积小、占地面积少、重心低，便于移动运输的新型燃油废气组合式锅炉。

本发明的目的在于避免上述现有技术中存在的不足之处，设计一种结构简单紧凑、重心位置合理、节省原材料、重量轻、占地少、便于运输安装，同时具有工艺性好、可靠性高、热效率高的燃油废气组合式锅炉。以最大限度地提高燃油锅炉效率，最有效地从废气中回收余热，以满足柴油机组对蒸汽热量的需要。