[发明专利]煤粉热水工业锅炉锅筒内装定向分配结构

说明书

技术领域

本发明涉及煤粉热水工业锅炉，具体涉及一种特别适用于70MW煤粉热水工业锅炉的锅筒内装定向分配结构。

背景技术

随着中国国民经济的快速增长，各地区对工业锅炉的要求也在快速增长，同时，环境要求也在进一步的提高，锅炉的排放要求进一步改进，煤粉工业锅炉逐渐朝着立式大容量的方向发展，以前的卧式锅炉已经不能适应现在的锅炉发展要求。

我国目前采用的70MW热水工业锅炉一般为以原煤为燃料的层燃锅炉（链条炉排锅炉）。层燃锅炉存在效率低能源利用率不足、污染物排放较大等问题。在煤粉工业锅炉这一领域，多为采用的29MW以下煤粉热水工业锅炉，无法满足煤粉工业锅炉大型化的需求。

传统的锅筒内装结构包括:回水引入管，回水分配管、热水引出管、集水管、集水孔板、隔板装置等，其作用是尽可能地降低下降器入口水温，保证上升管出口水温的均匀性，增加上升管出口热水的潜热，以利于防止管内过冷沸腾的产生，并使热水沿锅筒长度方向均匀引出。回水分配管的作用是把系统回水分配到锅筒内特定位置，以保证锅炉的水循环。当锅炉具有锅炉管束时，回水分配管应将回水按一定比例分配到水冷壁的下降管区和锅炉管束的下降区。回水分配管两端堵死，沿管长度方向开有小孔，小孔的位置应是锅内需要分配回水之处。小孔直径一般为8—10mm。孔径太小，则易堵塞，孔径太大，则开孔数少，使配水不均匀。回水分配管中的水流速度、一般为1—2m/s，可根据水速确定回水分配管的直径。分配管上的开孔总面积可为分配管截面积的一半左右。水分配管应布置在锅筒内的冷水区域。从小孔流出来的回水进入水冷壁下降管入口的距离愈小愈好，以尽可能减少冷的回水短路直接进人集水管的份额。回水引入管的作用是将系统回水引入锅筒送回水分配管中。回水引入管应沿回水分配管长度方向对称布置。引入管中的水流速度可取为1—2m/s，并由此确定其管径，但其管径应不大于回水分配管的管径。

因此，传统的煤粉热水工业锅炉存在以下缺点：（1）在锅炉运行过程中，如发生突然停电，容易发生事故，安全性低；（2）上升管出口水温的均匀性差，上升管入口热水的潜热低，管内可能出现过冷沸腾现象；（3）锅筒内装结构复杂，部件制造加工工艺要求高，安装难度大。

截止至今，我国采用自然循环方式的70MW大型煤粉热水工业锅炉技术还处于空白阶段，其中锅筒是自然循环热水锅炉中最主要的受压元件，其关系到锅炉运行的安全性、循环效率、甚至锅炉的整体效率，而锅筒定向分配技术在此类应用中更是技术空白。

发明内容

本发明的是为了解决传统热水锅炉锅筒内装结构复杂，加工制造难度大，工艺要求高，安装误差大，不利于热水锅炉稳定运行的问题，而提供了一种煤粉热水工业锅炉锅筒内装定向分配结构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

煤粉热水工业锅炉锅筒内装定向分配结构，包括内部安装有集水孔和回水引入管的锅筒，锅筒的底部连接下降管，其中在锅筒内部的回水引入管的下部与下降管的上部之间加装密封挡板，形成密封盒结构。

进一步地，锅筒底部固定有4根下降管。

本发明一方面，在锅筒内将上升管区与下降管区分开，在锅内形成明显的冷、热水区，使系统回水将全部进入下降管区，并分配到各个下降管，使下降管的水温为最低；另一方面，锅筒内部从回水引入管直接进入密封盒，不需要回水分配管，下降管入口处也不需要安装回水喷射器，这样简化了锅筒内装结构，克服了制造及安装困难。而传统锅筒复杂结构，如果一旦加工工艺及安装发生误差，回水持续冲击焊缝，将会造成热应力集中，容易是锅筒爆裂，发生意想不到的严重后果，给锅炉安全运行带来极大的隐患。

与现有的煤粉热水工业锅炉锅筒内装相比，本发明具有以下优点：

（1）安全性高：传统的热水锅炉给水从省煤器—水冷下集箱—水冷壁—水冷上集箱出口—管网，完成整个循环过程，而安装了本发明的70MW热水工业锅炉，炉顶布置大锅筒，给水从省煤器进入省煤器上集箱，然后到锅筒，经过锅筒内装定向分配结构直接进入下降管，然后经过水冷下集箱—水冷壁—水冷上集箱—锅筒—热水引出管—管网，实现循环过程；在锅炉运行过程中，如发生突然停电，给水停止，水冷壁中的工质可以经水冷壁—上集箱—锅筒—下降管—下集箱—水冷壁完成循环，有效避免的水冷壁中的工质由于局部过热产生蒸汽，发生危险，因此锅筒对整个热水锅炉的运行具有积极的保护作用，防止锅炉事故，大大提高了锅炉的安全性；