[发明专利]小型节能减耗的立式承压锅炉

说明书

技术领域

本发明及一种小型立式承压锅炉。

技术背景

目前所应用的小型立式锅炉大多数是常压水管锅炉。设计比较简单，通常采用夹层水套式水箱，水箱下方设燃烧室，连通燃烧室和烟筒口的烟道从水箱中穿过。为防止中心烟道式的结构带来的大量的热能损耗，现有的小型立式锅炉不断在改进者水箱以及烟道中的热交换机构的形状和组配方式，以提高小型立式锅炉的热效率。但作为小型立式锅炉的基本结构形式并没有改进，随着工业发展的需要作为中小型工业配套的小型立式承压锅炉已经形成市场需求，仅仅依靠提高钢材标号和厚度已经无法适应市场的需求，特别是目前钢材和煤炭的大幅度提价，使得小型立式承压锅炉制造成本和应用成本居高不下。

发明内容

本发明的目的是改造现有的小型立式锅炉结构进行改造，增加节能减耗的设计原则，从而提高热交换效率、降低热量散失和在实现增压保容的基础上减少节能消耗。

本发明的具体技术措施是：

①夹层式储水箱改造成为与锅炉吨位和压力相配套的立式承压容器，

②立式承压容器定位在由外皮和复合耐火材料构成的燃烧室上方，立式承压容器周围设置复合保温壳体，保温壳体与耐压容器之间形成烟气通道，在保温壳体上端侧面设置排烟筒接口，

③在立式承压容器周围、上下段之间均匀分布肋形水管，

④在烟道烟和燃烧室之间，烟道和出烟口之间分别设置烟气阻尼隔板。

将小型立式锅炉常用的夹层水套式水箱改造成为立式承压容器是重要的一步，这样可以同等吨位和压力的条件下使所需的钢材重量大大减低。采用承压水箱底部直接加热和保温复合外壳的设置可以直接提高热量的转换效率和减少了热量的直接损失，同时间接减少了钢材的消耗。肋型水管和烟气阻尼隔板的设置使得本发明的技术手段更加完善，增加了更加高效的、合理的热交换技术措施。经实验数据和检测部门报告验证，用以上的技术措施改进后所制造的小型节能减耗的立式承压锅炉的技术效果与同吨位、同压力的小型立式锅炉相比较，可以节约钢材25％，燃煤热效率有明显的提高。

下面结合附图给出的实施例进一步的说明本发明的目的是如何实现的。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图，

图2是图1的B-B向视图，

图3是图1的A-A阶梯剖视图，

图4是图1的C-C向视图。

附图中1是连通燃烧室炉膛2A和烟筒接口8的烟道，2燃烧室，2A代表燃烧室的炉膛，2B代表通向炉膛的出烟孔，3代表保温层，4外壳层，5热交换用的肋型水管，6立式承压容器，7代表上烟气阻尼隔板，7A代表下烟气阻尼隔板，8设在保温壳体上的烟筒接口，9集烟室，9A代表通向集烟室9的出烟孔，10燃烧室炉门，11人孔，12耐火材料组成的保护层，13是燃烧室中的炉排，14是烟筒接口8在上烟气阻尼隔板7上的垂直投影位置示意，图中双箭头代表烟气流向，单箭头代表水循环流向。

具体实施方式

结合附图可以清楚的看出，本发明的技术方案是针对现有小型立式锅炉的改进设计。改进后的结构中包括锅炉的水箱，水箱下方的燃烧室，连通燃烧室和烟筒口的烟道，关键的技术措施是：

①夹层式储水箱改造成为与锅炉吨位和压力相配套的立式承压容器6，

②立式承压容器6定位在由外皮和复合耐火材料构成的燃烧室2上方，立式承压容器6周围设置复合型的保温壳体，保温壳体与耐压容器之间形成烟道1，在保温壳体上端侧面设置烟筒接口8。

③在立式承压容器6周围、上下段之间均匀分布肋形水管5，

④在烟道1和燃烧室2之间，烟道1和出烟口之间分别设置上、下烟气阻尼隔板(7、7A)。

以上所述的立式承压容器6是长圆柱形，两端用球冠形耐压封头封堵形成密闭容器，在立式承压容器6上端设置加水口、出水口、压力表和安全阀接口。

为了提高锅炉的热效率，立式承压容器6周围设置的复合保温壳体结构中，外层是薄钢板制成的外壳层4，中间是硅酸铝材料制成的保温层3，里面是耐火水泥加配耐火材料制成的保护层12。

设在燃烧室2上方的下烟气阻尼隔板7A和烟筒接口8下方的上烟气阻尼隔板7上分别设置的两个出烟口的中心连线相互垂直。这样的技术措施可以使得高温的烟气进入烟道后形成旋转上升的运动方式，延长了通过的路径和时间，改善了热交换状态大大提高了热交换的效率。

立式承压容器6下端用球冠形耐压封头封堵形成内凹端面，并与下方的炉膛2A组成反射式燃烧室。

所说的反射式燃烧室的室壁由金属外壳、硅酸铝材料保温层和耐火材料制成的炉衬层构成。

参照附图1-附图4可以看出：烟筒接口8下方的上烟气阻尼隔板7将烟道1上段分隔形成一个成为集烟室9，从烟道1到达上端部的烟气在烟气阻尼隔板7的拦截下，只能通过设置在阻尼隔板7上的两个通向集烟室9的出烟孔9A进入集烟室，转入的烟筒接口8，出烟口的垂直投影位置14在阻尼隔板7上的进烟口9A的相对位置在中心连线的垂直平分线上。以上的设计可以进一步提高本发明的节能减耗效果。下烟气阻尼隔板7A是将燃烧室3和烟道1分隔，进入烟道1高温烟气在烟气阻尼隔板7A的拦截下，只能通过设置在阻尼隔板7A上的两个通向烟道1的烟气孔2B转入烟道1，从而实现延长热交换时间、路径提高热效率的效果，并与上阻尼隔板7一起到相同的作用。