專利名稱：立式鍋爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進型的立式鍋爐，它采用平爐膽體結構，在鍋爐的燃燒區，平爐膽體上有一膨脹環，在膨脹環上設置了曲面儲熱反射爐拱，并采用立式彎水管結構。
目前，立式蒸汽、熱水、茶水鍋爐多采用雙層爐排結構，這種結構形式將爐膛分為上、下兩層爐膛，它采用橫水管作為上層爐排，稱為水管爐排，水管內的水循環為自然循環方式，水管管段中的泥渣有沉積的可能性，還會產生汽水分層流動，容易結水垢，嚴重時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，當水垢堵塞時，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構，平爐膽直接受高溫火焰的輻射和高溫煙毛沖刷，其軸向受熱膨脹而伸長，爐膽產生較大的應力，由于爐膽的軸向熱伸長得不到緩沖，會使爐膽變形或失穩，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圈的手段以保護爐膽。
本發明的目的在于解決與此有關的所有問題。使用本發明所提供的技術手段，可以避免或減少水管結垢和防止鍋爐膽體變形，且能達到消煙除塵的目的。
為達到上述目的，本發明提供一種立式鍋爐，該鍋爐采用平爐膽體結構。鍋爐膽體在爐膛燃燒區域上方有一膨脹環，為保證爐內煙氣充分燃燒，在膨脹環上設置了曲面儲熱反射爐拱，為防止水管結垢，在爐膽結構中去掉水管爐排，采用立式彎水管結構。
下面結合附圖對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的正視圖。
圖3是曲面儲熱反射爐拱的俯視圖。
立式鍋爐多采用平爐膽體結構，為解決平爐膽受高溫火焰輻射和高溫煙氣沖刷，爐膽軸向受熱而得不到緩沖的缺點，在位于爐膛燃燒區域上方的平爐膽體上設置了膨脹環(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力在軸向得到了很大的補償，可延長爐膽的壽命，膨脹環(7)的橫向剛性較大，它的穩定性比平爐膽為好。
目前，鍋爐的燃料以燃煤為主，鍋爐排出的煙氣是嚴重的大氣污染源，為保證爐內煙氣充分燃燒以達到消煙除塵的目的，該發明在膨脹環上設置了曲面儲熱反射爐拱(6)，對于不采用膨脹環結構的鍋爐，還可以在爐膽內設一環向爐拱托架用以支撐曲面儲熱反射爐拱。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)，爐拱的中心區域沒有布置煙氣通孔。爐膛燃燒工況穩定后，爐拱被加熱儲蓄了大量的熱能，至使爐拱產生了很大的幅射強度，設置的膨脹環(7)縮小了爐膛這一位置的橫截面，由于膨脹環使爐膛橫截面的突縮，提高了煙氣流速，至使煙氣沖刷沒有設置煙氣通孔的爐拱中心區域，使煙氣碰到爐拱表面，同時向爐膛內吹進二次風，使煙氣在爐膛中旋轉，煙氣與氧氣得到充分混和，延長了煙氣中的微粒在爐膛中的停留時間。為提高爐膛溫度，使爐膛內低溫煙氣燃燒，可在曲面儲熱反射爐拱所使用的異形耐火材料中予制進碳化硅等耐高溫遠紅外材料，或者在爐拱的底部涂刷HK8·HK9等遠紅外涂料，或在爐拱的底部加襯一層遠紅外輻射網。煙氣在爐拱的輻射區域點燃著火，使煙氣中的可燃性物質充分燃燒，這樣減少了化學未完全燃燒損失q3和機械未完全燃燒損失q4。該曲面儲熱爐拱同時還輻射燃料層，輔助新的燃料層繼續點燃著火，至使燃料煤在爐膛中連續燃燒，爐膛中燃燒充分的高溫煙氣，自下而上地穿過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)，至使高溫煙氣在爐拱煙氣出口形成旋轉，旋轉產生離心力，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形沖刷對流受熱面的水管和爐膽內壁。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 為使爐膛內煙氣旋轉，使煤煙燃燒充分，本發明在立式鍋爐上設置了二次進風裝置。該二次進風裝置上端與鍋爐蒸汽出口閥相接，下端的多個進風管口(9)等分地擱置在爐膽膨脹環(7)上。工作時二次進風裝置從鍋爐頂的蒸汽出口閥上引入高壓蒸汽，從進風管口(9)噴入爐膛，使爐膛內煙氣發生橫向旋轉與爐拱使煙氣發生的切向上升旋轉相結合，使爐內煙氣燃燒更充分，達到消煙除塵的目的。或者由于上述二次進風裝置引入的是高壓蒸汽，當爐膛內因缺氧燃燒不充分時，可將二次進風裝置通過一套管接裝在爐膛燃燒區的爐壁上，這樣一方面二次進風裝置向爐膛內噴入高壓蒸汽使爐膛內煙氣旋轉，另一方面空氣從套管與二次進風管的縫隙中引射進入爐膛，增加爐膛內的氧氣含量，使爐膛內煙氣燃燒得更充分。
目前，平爐膽體的立式鍋爐多為曲面爐膽頂和橫水管結構，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，機械加工工藝復雜且需要專門的工藝裝備和鉆膜工具，工時耗量大。本發明采用帶有沖天管(1)的平爐膽頂(2)和立式彎水管(3)結構，爐膽體上和平爐膽頂的管孔及封頭為徑向管孔排列(即園形孔)，它使管孔的機械加工簡便易操作。
本發明所述鍋爐采用立式彎水管結構，其中部分彎水管的彎曲角度較大且有多節彎曲并在立式彎水管上設置了兩層煙道隔磚(4)、(5)，它使煙氣以S形行程上升，利于對爐膽壁的沖刷及保證有效的熱交換。
使用本發明所述立式鍋爐，解決了鍋爐爐膽受熱變形、失穩、爆管漏水問題，延長了爐膽的使用壽命。設置的曲面儲熱反射爐拱使爐內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構和采用的平爐膽頂結構，簡化了鍋爐的機械加工工藝，由于去掉了水管爐排，避免了水管爐排結水垢的問題。
權利要求
1.一種立式鍋爐，它采用平爐膽體結構，其特征在于鍋爐膽體在爐膛燃燒區域上方有一膨脹環(7)，膨脹環上設置了曲面儲熱反射爐拱(6)。
2.根據權利要求1所述鍋爐，其特征在于曲面儲熱反射爐拱(6)上布置了數個具有空間切向角度并帶有錐度的煙氣通孔(8)。
3.根據權項1、2所述鍋爐，其特征在于所說的曲面儲熱反射爐拱由異形耐火材料制成。
4.根據權項1、2、3所說鍋爐，其特征在于為使爐膛內低溫煙氣提前燃燒，可將碳化硅等耐高溫遠紅外材料予制在爐拱所用的異形耐火材料內或在爐拱的底部涂刷HK8、HK9等遠紅外涂料，或在爐拱的底部加襯一層遠紅外輻射網。
5.根據權利要求1所述鍋爐，其特征在于對于不采用膨脹環結構的鍋爐，可以在爐膽內設一環向爐拱托架用以支撐爐拱。
6.根據權利要求1所述鍋爐，其特征在于鍋爐設置一個二次進風裝置，該裝置上端與鍋爐蒸汽出口閥相接，下端的多個進風管口(9)等分地擱置在爐膽膨脹環(7)上。
7.根據權項1、6所述鍋爐，其特征在于由于權項6所說二次進風裝置引入的是高壓蒸汽，當爐膛內因缺氧燃燒不充分時，可將二次進風裝置的進風管口通過一套管接裝在爐膛燃燒區的爐壁上。
8.根據權項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.根據權項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.根據權項1所述鍋爐，其特征在于鍋爐采用立式彎水管(3)結構，其中部分彎水管的彎曲角度較大且有多節彎曲。
11.根據權項1、10所述鍋爐，其特征在于立式彎水管(3)上設置兩層煙道隔磚(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，采用平爐膽體結構，其爐膽膽體在燃燒區域上方有一膨脹環(7)，該膨脹環用以緩沖爐膽的軸向熱伸長、避免爐膽變形或失穩，為保證爐內煙氣充分燃燒以達到消煙除塵的目的、在膨脹環上設置了曲面儲熱反射爐拱(6)，并且采用立式彎水管(3)結構和帶有沖天管(1)的平爐膽頂(2)結構，其爐膽體上和平爐膽頂上的管孔為徑向管孔排列、使機械加工管孔簡便易操作，該立式鍋爐去掉了雙層爐排中的水管爐排、解決了水管結水垢問題。
文檔編號F24H1/40GK1034256SQ8910521
公開日1989年7月26日 申請日期1989年1月16日 優先權日1989年1月16日
發明者王家德 申請人:濟南市槐蔭環境保護設備廠