[实用新型]环保节能多管蒸汽锅炉

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种蒸汽锅炉，属于锅炉设备和节能环保工程的技术领域，特别是一种环保节能多管蒸汽锅炉，它适合于在烟煤资源丰富并且对节能环保技术指标要求较高的地区安装使用。

背景技术：

由于燃煤蒸汽锅炉具有结构简单、制造容易和生产成本较低等优点，在我国锅炉市场中具有非常巨大的发展前景。根据有关统计资料和市场调查表明：我国是当今世界上生产和使用燃煤蒸汽锅炉的大国之一。但是，无需讳言，燃煤蒸汽锅炉也存在着排放烟尘浓度高且数量大、容易造成环境污染等缺陷。就目前来说，在我国创建卫生城市的地区和对环保要求较高的旅游景区已经逐渐开展淘汰和限制使用燃煤蒸汽锅炉的工作。其主要原因是现有的燃煤蒸汽锅炉即使配装消烟除尘设备也难以达到环保部门所规定的烟气排放标准。究其原因，主要是由于现有燃煤蒸汽锅炉在横水管的选材和布管结构的设计上存在着致命的技术性缺陷而造成的。我们不妨以目前最为普遍的冲天炉结构的燃煤蒸汽锅炉为例来进行说明：它的主要结构是一个内壁空腔为燃烧烟室、外周为容水室的炉胆，在炉胆的顶部做有与燃烧烟室相通的排烟管，在炉胆内壁空腔的燃烧烟室内按平行布管方式安装有一组与容水室相连通横水管。一般来说，横水管应有如下两个基本功能：首先它要能充分传导吸收烟煤燃烧的热量来加热水体生产蒸汽，其次它要能有效地阻挡烟尘颗粒随烟气由排烟管排出而污染环境空气。但是，现有燃煤蒸汽锅炉都是沿袭传统思维模式：选用管径大于φ133毫米以上的大管径管材作为横水管并按照“平行布管结构”方式安装于燃烧烟室内。要在燃烧烟室有效的空间内布置大管径横水管的数量相当有限，即是说能有效进行传导吸热的管壁表面积较小，这是现有燃煤蒸汽锅炉热利用率较低的一个主要原因。而采用大管径的一组横水管“平行布管结构”方式安装于燃烧烟室内，势必会在炉胆内壁安装平行布管的两个管端部位形成应力集中而严重影响锅炉的工作寿命，而在燃烧烟室内的平行布管两侧则由于在边缘部位无法布管而出现较大的空腔，它将连通燃烧烟室与排烟管成为直排通道，使得烟煤在燃烧室内燃烧的热能和烟气中的烟尘颗粒由于无横水管吸收和阻挡而从排烟管直接向上排出炉外造成环境污染并浪费散失大量的热能。这正是目前燃煤蒸汽锅炉行业迫切需要改进的一个重大课题，这也正是本实用新型所想要解决的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有燃煤蒸汽锅炉在横水管选材和布管结构设计上存在的技术缺陷，而提出一种环保节能多管蒸汽锅炉，它是对现有燃煤蒸汽锅炉的进一步改进和完善。

本实用新型是按如下技术方案来实现的：它主要包括炉座、安装于炉座的炉胆和横水细管组，所说炉胆的内壁空腔为烟室、外周为盛水室，横水细管组安装于炉胆的烟室内并与盛水室相连通，其特征在于：所说的横水细管组分为一组单元管层，并以单元管层为单位按逐层围绕炉胆纵轴线旋转布管装配位置的交错分布方式安装于烟室内形成错位叠层的布管结构。本实用新型采用将横水细管组按照“错位叠层布管结构”的方式安装于烟室内，可使一个单元管层两侧部位出现的空腔被另一错位布管的单元管层的横水细管遮挡住，这种在单元管层间错位叠层交错遮挡空腔的独特布管结构，可在烟室内形成能够多次转折变速的螺旋状烟气通道，既可有效地增长烟气流程提高热能利用率，又能使烟气频繁变速变向进行二次沉降，具有很好的消烟除尘效果。本实用新型经过较长时间的实际试用检测表明：无需专门另配炉内脱硫、炉外脱硫和消烟除尘设备，均能实现烟气、SO₂、N_ox低水平排放的目的，烟气污染物排放综合性能已经接近燃油锅炉的排放指标，完全符合国家规定的一类地区烟气排放的环保要求。并且由于横水细管组采用错位叠层的布管结构，可使炉胆内壁整个圆周部位受力均衡，能有效地克服应力集中现象、明显改善炉胆内壁受力状况，可有效地延长锅炉的使用寿命。

本实用新型还有如下技术特征：

所说的横水细管组的横水细管是采用管径为φ51∽φ108毫米的小管径锅炉用钢管，即可在有限的烟室空间内增加布管数量，将大大增加进行传导吸热的管壁表面积，对提高锅炉热效率有明显效果。

横水细管组分为一组单元管层的数量为2∽5层，每个单元管层内横水细管的布管排数为1∽4排，在每排内横水细管的布管数量为5∽12根，由于选用小管径管材作横水细管，布管时可以增加单元管层的数量，即能在烟室内形成多次转折变速的螺旋状烟气通道，每一单元管层的横水细管均能阻挡烟气中的细小烟尘颗粒并使之进行有效沉降，大大提高消烟除尘效果。