[发明专利]一种水管式高温热水锅炉

说明书

技术领域

本发明属于高温热水锅炉技术领域，尤其是指进出口水的温差大于30℃的热水锅炉技术领域，具体涉及一种水管式高温热水锅炉。

背景技术

随着我国经济的不断高速发展，国民环保意识的提高，大型燃油燃气热水锅炉的需求也越来越大，且出水温度也越来越高。该类锅炉的主要应用场合罗列如下：

1、北方寒冷地区的采暖，一般单台锅炉的热功率在20MW以上，锅炉进水温度为70℃，出水温度一般要求不低于130℃。

2、燃机电厂为了保证燃机的出力，必须提高燃机入口处燃气的温度，一般要求燃气温度在200℃以上。因此需要对燃气进行加热，单台锅炉的热功率在10MW以上，锅炉进水温度为70℃，出水温度一般要求不低于150℃。

对于上述使用场合的热水锅炉，目前国内主要采用SZS型双锅筒结构型式，该型式锅炉的水循环主要以自然循环为主，局部结合直流锅炉型式进行水流分配。但存在以下几方面的问题：

1、由于各温度下热水的密度差别较小，自然水循环的流速较低，对于热负荷较大区域受热面容易产生过冷沸腾，从而造成受热面过热损坏。

2、对流管束区域的吸热主要是针对蒸汽的蒸发吸热，而对于热水锅炉来说吸热效果不明显，因此锅炉排烟温度偏高，一般在180℃左右，热损失大。

3、为了提高锅炉热效率，必须在锅炉尾部增设省煤器，占地面积大，投资增加。

4、锅炉水容积大，升温速度慢。

发明内容

为了克服上述存在的技术缺陷，本发明设计了一种水管式高温热水锅炉，其解决了上述所存在的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种水管式高温热水锅炉，包括燃烧器（1）、炉膛（2）和管束部件区（3），燃烧器（1）设置在炉膛（2）的左端，管束部件区（3）设置在炉膛（2）的前方，炉膛（2）和管束部件区（3）通过烟气出口窗连通，管束部件区（3）包括高温管束区（301）和低温管束区（302），其特征在于：高温管束区（301）和低温管束区（302）依次水平布置，每个管束区均分布有多排蛇形管，蛇形管的两端分别与相对应的管束区进口集箱和管束区出口集箱固定连接；回水通过低温管束区进口集箱（303）进入低温管束区（302）的蛇形管与低温管束区（302）的烟气进行热交换后，再进入炉膛（2）左部的水管与炉膛内高温烟气进行热交换，然后再进入高温管束区（301）的蛇形管与高温管束区（301）的烟气进行热交换，然后进入炉膛（2）右部的水管与炉膛内高温烟气进行热交换，最后经出水口（14）排出。

进一步，每个管束区内，多排蛇形管水平层叠布置。

进一步，蛇形管由管子成180゜连续弯制而成。

进一步，前膜式水冷壁（201）、后膜式水冷壁（202）、左膜式水冷壁（203）和右膜式水冷壁（204）通过炉膛上集箱（4）和炉膛下集箱（5）连接在一起形成炉膛（2），燃烧器（1）水平安装在炉膛（2）的左膜式水冷壁（203）上；炉膛（2）内各膜式水冷壁上分布有多个回路的流程——上升水管（206）和下降水管（207）；上升水管（206）和下降水管（207）的上下两端分别和炉膛上集箱（4）和炉膛下集箱（5）连通，炉膛上集箱（4）和炉膛下集箱（5）的左端、中间左段、中间右端、右端之间依次分别设置有隔断。

进一步，炉膛（2）内的尾部还设置有多排尾部管束（205）。

进一步，低温管束区进口集箱（303）外端与回水管（6）连接，低温管束区出口集箱（304）外端通过低温管束出口管（7）、第一连接管（10）连接到炉膛（2）的炉膛上集箱（4）的左端；高温管束区进口集箱（305）外端通过高温管束入口管（8）、第二连接管（11）连接到炉膛（2）的炉膛上集箱（4）的中间左段，高温管束区出口集箱（306）外端通过高温管束出口管（9）、第三连接管（13）连接到炉膛上集箱（4）的右端，出水口（14）设置在炉膛上集箱（4）的中间右段。

进一步，在锅炉的右端还设置有防爆门（13）。

进一步，本锅炉采用强制水循环方式，对各区域的水流速度进行控制；炉膛（2）内热负荷大的区域下降水管（207）的水流速度控制在1.1m/s以上，上升水管（206）的水流速度控制在0.7m/s以上；炉膛（2）内其它区域的下降水管（207）水流速度控制在1m/s以上，上升水管（206）的水流速度控制在0.5m/s以上。

该水管式高温热水锅炉具有以下有益效果：