專利名稱：一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構的制作方法
技術領域：
本發明屬于熱能工程應用技術領域，涉及一種角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構。
背景技術：
過去引進的角管式鍋爐中對流煙道的布置如圖1所示，(圖中爐膛后壁1、通道后
壁2、第一級旗式受熱面3、第二級旗式受熱面4、第三級旗式受熱面5)。一、二、三級旗式受
熱面布置在由左右側壁、爐膛后壁、通道后壁圍成的對流煙道里，截面恒定。根據鍋爐機組
熱力計算標準方法中煙氣的計算速度公式如下；
BK7 ,273+
W^ = 7 (-51)m / s
3600F 273
式中A為計算燃料消耗量，Kg/h ；
Vy為一公斤燃料燃燒后，按760毫米汞柱和0°C狀態下及煙道中平均過剩空氣系數下計算的煙氣體積，m3/Kg ；
F為流通斷面的面積，m3 ； 為煙氣平均溫度，°C。從公式中可以看出影響煙氣流速的主要因素是F流通斷面面積和煙氣平均溫度。 由于在過去的對流煙道布置形式中各級旗式受熱面的流通斷面面積是不變的，則影響各級旗式受熱面煙氣流速的因素就只有煙氣溫度，并與煙氣溫度成正比，隨著煙氣溫度的下降， 各級旗式受熱面的煙氣流速也依次下降，從而造成在對流煙道中的各級受熱面的流速不均勻，特別是在熱水鍋爐中，這樣的形式造成最后一級旗式受熱面的流速過低，甚至低于5m/ s，這樣大大降低了受熱面的傳熱系數，不利于傳熱，同時極易在旗式受熱面管子上形成積灰，影響鍋爐的有效出力，也降低了鍋爐的效率。為了達到低的排煙溫度就要布置許多旗式受熱面，鍋爐的綜合經濟性也不佳。為了解決上述問題，改善末級旗式受熱面的傳熱效果，許多研究者著眼于影響煙氣流速兩大因素煙氣流通斷面面積和煙氣平均流速對對流煙道進行了改進
1、一是采用后壁多次轉彎的變截面設計，如圖2所示，為了提高煙速最簡便的方法是將各級對流受熱面的煙氣流通截面積逐級縮小從而達到提高末級旗式受熱面的流速，使各級旗式受熱面的流速均勻。改進方法是將進入第二、第三級旗式受熱面之前的后壁膜式壁依次向內折轉形成兩個彎管段，分別實現三級旗式受熱面的等流速設計。但是后壁膜式壁是由中間一個直段水冷壁和兩個彎管組成的，改進后，后壁膜式壁被分割成了中間三個直段水冷壁，中間的兩個彎管的水冷壁和兩端的兩個彎管，這樣膜式壁的彎制極其復雜，制造工藝和裝配過程也極其復雜，給實際生產帶來了諸多不便，也給制造廠家增加了制造成本， 經濟性不佳。2、二是從煙氣平均流速和煙氣流通截面積兩方面進行改進。改變各級旗式受熱面的管束直徑，使第一級旗式受熱面管束直徑小于第二級旗式受熱面管束直徑，而保持第二級旗式受熱面管束直徑和第三級旗式受熱面管束直徑相同。優化第一、二級受熱面傳熱溫壓和傳熱面積，即改變傳熱量，提高第二級受熱面的煙氣平均溫度，減小第三級旗式受熱面管束的長度和流通面積來提高煙氣流速，在第三級對流受熱面處的煙道內設置分割板減小煙道深度，煙道分割板選用低碳鋼鋼板噴涂防低溫腐蝕的搪瓷或陶瓷。這樣雖然沒有改變對流煙道四周膜式壁的結構尺寸和形狀，也沒有改變煙道四周膜式壁的常規制造工藝，但是由于旗式受熱面采用了兩種管徑一方面為采購帶來了麻煩，同時對管子焊接帶來困難， 支管與母管尺寸越相近，騎馬焊越困難；另一方面在水冷壁上的開孔也要采取兩個尺寸，并且不同管徑彎管的彎曲半徑是不同的，這樣在膜式壁上管子開孔的間距也就不同了，這樣為制造帶來了麻煩，也提高了制造成本，同時尺寸的多樣化不利于這一結構的批量生產。按照上述技術改進均未取得比較滿意的效果，為此尋找新的途徑來解決角管式鍋爐對流受熱面處流速不均勻問題。
發明內容
本發明的目的是要提供一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構，以解決目前角管式鍋爐對流受熱面處流速不均勻問題。本發明的目的可通過如下技術方案來實施 一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構包括爐膛后壁、通道后壁、第一級旗式受熱面、第二級旗式受熱面、第三級旗式受熱面，其特征是將爐膛后壁單純傾斜一個角度α，使對流煙道中各級對流受熱面的煙氣流通截面積平穩縮小，以實現對流煙道內的各級旗式受熱面煙速趨于一致。其余結構及制造工藝與現有技術相同或相似。按照上述技術方案制作的一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構與現有技術相比其主要特點是
1、由于利用了爐膛后壁單純傾斜一個角度α來使對流煙道中各級對流受熱面的煙氣流通截面積平穩縮小，既達到了對流煙道內的各級旗式受熱面煙速趨于一致，又克服了背景技術中所述的二種改進方法所帶來的缺陷，是一種較理想的解決方法；
2、由于采用了煙氣流通截面積平滑縮小的設計方案，避免了對流煙道截面突變，經計算可以使最后一級受熱面的流速提高到7m/s以上，大大提高了傳熱效率，節省了受熱面材料。3、實際實施時只需在彎制爐膛后壁膜式壁時在原有的彎制角度β的基礎上增加一個角度α即可，其它制造工藝均與現有技術相同，不增加生產單位的制造成本及使用單位的安裝成本。4、能防止飛灰在受熱面上的嚴重沉積，省去頻繁吹灰所產生和高額附加運行費用，是一種值得推廣的設計技術理念。
圖1、引進的角管式鍋爐中對流煙道的結構示意圖。圖2、后壁多次轉彎的變截面設計的對流煙道結構示意圖。圖3、本發明的一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步敘述。如圖3所示本發明的一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構包括爐膛后壁1、通道后壁2、第一級旗式受熱面3、第二級旗式受熱面4、第三級旗式受熱面5，其特征是將爐膛后壁單純傾斜一個角度α，使對流煙道中各級對流受熱面的煙氣流通截面積平穩縮小，以實現對流煙道內的各級旗式受熱面煙速趨于一致，具體施工時只需在彎制爐膛后壁膜式壁時在原來的彎制角度β的基礎上增加一個角度α即可，其余制造工藝均與原來相同，制造廠家與安裝單位也不會增加制造和安裝成本。
權利要求
1. 一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構包括爐膛后壁(1)、通道后壁(2)、第一級旗式受熱面(3)、第二級旗式受熱面(4)、第三級旗式受熱面(5)，其特征在于將鍋爐爐膛后壁單純傾斜一個角度α，使對流煙道中各級對流受熱面的煙氣流通截面積平穩縮小， 以實現對流煙道內的各級旗式受熱面煙速趨于一致。
全文摘要
本發明公開了一種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構，以解決目前角管式鍋爐對流受熱面處流速不均勻問題。這種新型的角管式熱水鍋爐對流受熱面的結構包括爐膛后壁、通道后壁、第一級旗式受熱面、第二級旗式受熱面、第三級旗式受熱面，其主要技術特征是將爐膛后壁單純傾斜一個角度α，使對流煙道中各級對流受熱面的煙氣流通截面積平穩縮小，以實現對流煙道內的各級旗式受熱面煙速趨于一致。這種新型的對流受熱面結構主要用于角管式熱水鍋爐系統中。
文檔編號F24H9/18GK102338470SQ20111024982
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者糜佳, 趙燕華, 陸照蓉 申請人:上海新業鍋爐高科技有限公司