專利名稱：鍋殼式煙管鍋爐煙管內置水管的環形螺紋煙道的制作方法
技術領域：
本發明涉及鍋爐領域。
背景技術：
工業鍋爐是我國重要的熱能動力設備，它使用廣泛、需求量大。至2003年，全國在用工業鍋爐保有量為52.74萬臺、125.40萬MW，接近電站鍋爐裝機容量的2倍。目前，工業用鍋殼式煙管鍋爐主要采用螺紋煙管強化煙管傳熱。然而工業鍋爐熱效率仍不高，平均運行效率僅為60％～65％，比國外同類產品低10～20個百分點，致使能源的浪費現象嚴重，而且體積大、成本高；同時，工業鍋爐的煙塵排放是造成我國大氣污染的主要污染源之一。
發明內容
本發明為了解決現有工業用鍋殼式煙管鍋爐傳熱效率低、體積大、成本高和耗能大，而且對環境污染嚴重的問題，提供了一種工業鍋殼式煙管鍋爐煙管內置水管的環形螺紋煙道，解決上述問題的具體技術方案如下本發明包含鍋筒和螺紋煙管，它還包含有在螺紋煙管軸心處軸向設置的螺紋水管，螺紋煙管的內管和螺紋水管的外管共用一個管壁，螺紋煙管設在鍋筒內，螺紋水管右端的進水口與右集箱相連通，螺紋水管左端的出水口與左集箱相連通。
本發明與現有技術相比具有以下優點1、煙氣通道采用螺紋煙管和螺紋水管結構，加強了煙氣在環形通道中流動邊界層的擾動和混合，使得煙氣的傳熱性能增強，提高了鍋爐的傳熱效率；2、螺紋水管設在煙管內增加了煙道中的傳熱面積，使得排出煙氣溫度降低，鍋爐熱效率增加；3、煙管中的水管減小了煙道流動截面積、加大了煙氣流速，使得煙氣傳熱性能增強，鍋爐的熱效率增加；4、由于煙管中煙氣是旋流流動，使得煙氣的傳熱性能增強，煙管和鍋筒的尺寸縮小，使得鍋爐本體結構緊湊、占地小、節省原材料；5、耗能降低和減少了對環境的污染。
圖1是本發明螺紋煙管5和螺紋水管4的結構示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是單鍋筒、縱置式、鏈條爐排式工業鍋爐的結構示意圖，圖4是圖3的側視局部剖視圖，圖5是采用單獨Φ89螺紋煙管在進口煙氣溫度為800℃、煙氣流速20m/s時煙管中橫截面氣體流速矢量分布示意圖，圖6是采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管的環形煙管時煙管中橫截面氣體流速矢量分布示意圖。圖7是進口煙氣溫度為800℃、煙氣流速20m/s條件下僅用螺紋煙管5時和采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管的環形煙管時煙氣溫度的變化曲線圖。圖7中K(T)為溫度座標、L/d為管長、--○-為僅用螺紋煙管5時煙氣溫度的變化曲線、--■-為采用Φ89螺紋煙管與Φ38螺紋水管時煙氣溫度的變化曲線。
圖中1是煤斗、2是煙氣室、3是左集箱、6是鍋筒、7是人孔、8是出汽口、9是壓力表座、10是安全閥、11是右集箱、12是煙氣出口、13是回水管、17是上爐膛、18是爐拱、19是下爐膛，21是出渣口、22是風室、23是爐排。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式由鍋筒6、螺紋煙管5和在螺紋煙管5的軸心處軸向設置的螺紋水管4組成，螺紋煙管5的內管和螺紋水管4的外管共用一個管壁，螺紋煙管5設在鍋筒6內，螺紋水管4右端的進水口與右集箱11相連通，螺紋水管4左端的出水口與左集箱3相連通。
螺紋煙管5采用管外徑為Φ89或Φ108mm的螺紋管、螺紋水管4采用管外徑為Φ32或Φ38mm螺紋管。
煙氣在螺紋煙管的內螺紋的作用下形成旋流煙氣通道，使煙氣旋流流明顯提高，從而強化了管壁的橫向沖刷，使管壁傳熱系數提高。
具體實施方式
二本實施方式的螺紋煙管5焊接在鍋筒6兩端的管板上。
鍋爐工作過程如下散煤放在煤斗1中，散落在爐排上，隨著爐排的轉動進入下爐膛19內。爐排上的煤受來自爐膛煙氣的熱量和爐拱輻射的熱量，與風室22進入的空氣進行燃燒，煤燃燒的煙氣從下爐膛19流入上爐膛17，并向爐膛內布置的水冷壁15和暴露在上爐膛中的部分鍋筒傳遞熱量后進入煙氣室2，煙氣在螺紋煙管5和螺紋水管4壁之間形成的環形煙氣通道內旋流，使煙氣旋流明顯提高，從而強化了管壁的橫向沖刷，螺紋煙管5和螺紋水管4吸收煙氣熱量，使煙氣溫度降低后經煙氣出口12進入尾部煙道。煤燃燒后的灰渣通過出渣口21排出鍋爐。
權利要求
1.鍋殼式煙管鍋爐煙管內置水管的環形螺紋煙道，它包含鍋筒(6)和螺紋煙管(5)，其特征在于它還包含有在螺紋煙管(5)的軸心處軸向設置的螺紋水管(4)，螺紋煙管(5)的內管和螺紋水管(4)的外管共用一個管壁，螺紋煙管(5)設在鍋筒(6)內，螺紋水管(4)右端的進水口與右集箱(11)相連通，螺紋水管(4)左端的出水口與左集箱(3)相連通。
2.根據權利要求1所述的鍋殼式煙管鍋爐煙管內置水管的環形螺紋煙道，其特征在于螺紋煙管(5)焊接在鍋筒(6)兩端的管板上。
全文摘要
鍋殼式煙管鍋爐煙管內置水管的環形螺紋煙道，它涉及鍋爐領域。它解決了現有鍋爐煙管傳熱效率低、體積大、成本高和耗能大，對環境污染嚴重的問題。本發明在螺紋煙管(5)的軸心處軸向設置的螺紋水管(4)組成，螺紋煙管(5)的內管和螺紋水管(4)的外管共用一個管壁，螺紋煙管(5)設在鍋筒(6)內，螺紋水管(4)右端的進水口與右集箱(11)相連通，螺紋水管(4)左端的出水口與左集箱(3)相連通。本發明加強了煙氣旋流邊界層的擾動和混合，使煙氣的傳熱性能增強；水管設在煙管(5)內增加了煙道中的傳熱面積，使排出煙的溫度降低；煙管(5)中的水管(4)減小了煙道流動截面積、加大了煙氣流速，使得煙氣傳熱性能增強、熱效率高。
文檔編號F28D7/10GK1963297SQ20061015104
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月20日 優先權日2006年11月20日
發明者趙云華, 何玉榮, 陸慧林, 王淑彥, 劉文鐵 申請人:哈爾濱工業大學