一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉的制作方法

本发明涉及直流盘管锅炉，更具体地说，它涉及一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉。

背景技术：

1、目前，一般的直流盘管锅炉过热段会使用扁平盘管结构，布置在锅炉的对流受热面，如附图2所示，当对锅炉工质过热段要求较大时，烟气与工质的温差较小，需要很大的对流受热面积来实现出口蒸汽温度的目标值。

2、对于要求额定蒸发量为45t/h，出口工质压力6.4mpa，出口工质温度480℃，过热度为199℃。锅炉过热段管路直径与管壁厚均很大，如果采用扁平盘管结构布置在对流受热面，根据其结构特性，中心会有很大面积的空洞，大量减小每层盘管的受热面积。由于使用合金钢管，对弯管设备要求很高，加工制作难度很大。因此如何使用更少的受热面积，获得较小的锅炉尺寸。如何降低加工制造难度，成为阻碍现有技术的两大问题。为此本申请文件提供了一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，将过热段布置在水冷壁，使用炉膛的辐射热量提升蒸汽的过热度，以较小的面积实现较大的蒸汽过热度，即降低了管道材料的使用量，缩小了锅炉尺寸，降低了锅炉的重量。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，包括锅炉外壳、汽水分离器、喷水减温器；所述锅炉外壳下端设置燃烧器连接口；所述锅炉外壳上端设置排烟口，所述锅炉外壳内壁由上至下依次设置省煤器扁平盘管、盘管水冷壁螺旋盘管、炉膛水冷壁螺旋盘管、炉膛水冷壁低温过热段、炉膛水冷壁高温过热段；所述锅炉外壳内部位于所述盘管水冷壁螺旋盘管内侧设置蒸发段扁平盘管；所述锅炉外壳上端部外壁设置与所述省煤器扁平盘管进水端连通的给水进口。

4、所述省煤器扁平盘管、盘管水冷壁螺旋盘管、蒸发段扁平盘管、炉膛水冷壁螺旋盘管、汽水分离器、炉膛水冷壁低温过热段、第一个喷水减温器、炉膛水冷壁高温过热段以及第二个喷水减温器依次连通。

5、本发明进一步设置为，所述盘管水冷壁螺旋盘管的水流方向由下螺旋向上；所述省煤器扁平盘管、蒸发段扁平盘管、炉膛水冷壁螺旋盘管、炉膛水冷壁低温过热段以及所述炉膛水冷壁高温过热段均为由上至下输送。

6、本发明进一步设置为，所述给水进口通过管道连接用于锅炉供水的变频柱塞泵。经过处理符合锅炉水质要求的锅炉水，经过变频柱塞泵加压后接入所述给水进口。

7、本发明进一步设置为，所述省煤器扁平盘管与所述盘管水冷壁螺旋盘管组成加热段。省煤器扁平盘管，是锅炉末端的对流受热面，工质与烟气成逆流布置，可以保证较大的平均温压，吸收较多的热量，提高锅炉效率。这部分烟气温度低，管内工质是单相液态水，不会使管壁温度过高，逆流布置。锅炉水经过所述省煤器扁平盘管加热后进入所述盘管水冷壁螺旋盘管。所述盘管水冷壁螺旋盘管结构起隔绝高温烟气与锅炉外壳的作用，受热面积较小，吸热量较小。

8、本发明进一步设置为，所述蒸发段扁平盘管与所述炉膛水冷壁螺旋盘管组成蒸发段。锅炉水经过盘管水冷壁螺旋盘管加热后进入所述蒸发段扁平盘管，同样工质与烟气成逆流布置，为了适应后续蒸发段的管径增大，此部分的扁平盘管的规格会逐渐增加，使管内流速变化更加平滑。在蒸发段锅炉水由饱和水部分变成饱和蒸汽，共同存在汽液两相。

9、两相混合工质经过所述汽水分离器后，高干度饱和蒸汽回到所述炉膛水冷壁低温过热段，饱和水经过疏水系统进入除氧水箱。高干度的蒸汽相对于汽水两相工质，对低温过热器段管道的冲刷侵蚀更弱，有较高安全性。

10、蒸汽从所述炉膛水冷壁低温过热段加热后流过所述喷水减温器，进入所述炉膛水冷壁高温过热段。由于低温过热器与高温过热器分为两段，高温过热器可以选择使用耐高温的材质，且不用考虑异种钢焊接的影响。

11、本发明进一步设置为，所述炉膛水冷壁高温过热段的管壁温度较高，在所述炉膛水冷壁高温过热段管道上设置壁温传感器对壁温进行检测并在所述锅炉外壳外部设置与壁温传感连接的高温警报器。

12、本发明进一步设置为，所述锅炉外壳内壁与所述炉膛水冷壁低温过热段和炉膛水冷壁高温过热段之间设置耐热钢板。将部分热量进行隔离，达到降低锅炉外壳温度的目的，降低对外壳材料的要求。

13、本发明的优点是：

14、1、本发明将过热段布置在炉膛位置，使用炉膛的辐射热量提升蒸汽的过热度，以较小的面积实现较大的蒸汽过热度，即降低了管道材料的使用量，缩小了锅炉尺寸，降低了锅炉的重量。

15、2、本发明中炉膛螺旋状水冷壁管的加工制造难度远低于扁平盘管结构，在加工制造，成本控制，重量控制，锅炉尺寸方面大为缩小，减少对安装空间的要求。

技术特征：

1.一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，包括锅炉外壳(1)、汽水分离器(2)、喷水减温器(3)；所述锅炉外壳(1)下端设置燃烧器连接口(11)；所述锅炉外壳(1)上端设置排烟口(12)，

2.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：所述盘管水冷壁螺旋盘管(5)的水流方向由下螺旋向上；所述省煤器扁平盘管(4)、蒸发段扁平盘管(6)、炉膛水冷壁螺旋盘管(7)、炉膛水冷壁低温过热段(8)以及所述炉膛水冷壁高温过热段(9)均为由上至下输送。

3.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：所述给水进口(13)通过管道连接用于锅炉供水的变频柱塞泵。

4.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：所述省煤器扁平盘管(4)与所述盘管水冷壁螺旋盘管(5)组成加热段。

5.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：所述蒸发段扁平盘管(6)与所述炉膛水冷壁螺旋盘管(7)组成蒸发段。

6.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：所述锅炉外壳(1)内壁与所述炉膛水冷壁低温过热段(8)和炉膛水冷壁高温过热段(9)之间设置耐热钢板。

7.根据权利要求1所述的一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，其特征在于：在所述炉膛水冷壁高温过热段(9)管道上设置壁温传感器并在所述锅炉外壳(1)外部设置与所述壁温传感连接的高温警报器。

技术总结本发明适用于直流盘管锅炉技术领域，提供了一种过热段位于炉膛的直流盘管锅炉，包括锅炉外壳、汽水分离器、喷水减温器；锅炉外壳下端设置燃烧器连接口；锅炉外壳上端设置排烟口，锅炉外壳内壁由上至下依次设置省煤器扁平盘管、盘管水冷壁螺旋盘管、炉膛水冷壁螺旋盘管、炉膛水冷壁低温过热段、炉膛水冷壁高温过热段；锅炉外壳内部位于盘管水冷壁螺旋盘管内侧设置蒸发段扁平盘管；锅炉外壳上端部外壁设置与省煤器扁平盘管进水端连通的给水进口，该装置将过热段布置在水冷壁，使用炉膛的辐射热量提升蒸汽的过热度，以较小的面积实现较大的蒸汽过热度，即降低了管道材料的使用量，缩小了锅炉尺寸，降低了锅炉的重量。技术研发人员：肖聪阳,陈彬彬,杨明受保护的技术使用者：中船九江锅炉有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15