專利名稱：船用燃油立式水管蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
船用燃油立式水管蒸汽鍋爐是大蒸發(fā)量的立式直水管鍋爐，由上部的汽水鍋筒、中部的水鍋筒、上下連通兩鍋筒的直水管、底部的聯(lián)箱及爐膛膜式水冷壁串接構(gòu)成的柱形立式鍋爐。鍋爐燒燃料油，是船用輔助鍋爐。
丹麥奧爾堡(Aalborg)船用鍋爐工程公司的AQ－3、AQ－9型鍋爐樣本記載的已有船用燃油立式水管蒸汽鍋爐，由頂部的汽水鍋筒、中部的水鍋筒及上下連通兩鍋筒的對流管束組成。AQ－3型鍋爐由與水鍋筒連通成一體的雙層外殼爐膛水冷壁及水鍋筒下端的橢圓形爐膛頂板圍成。爐膛頂端偏中部有斜穿水鍋筒的圓咽喉管。爐膛頂板上的水鍋筒內(nèi)要加有牽條加強結(jié)構(gòu)。雙層外殼水冷壁兩個圓筒是受壓壁，穩(wěn)定性差，并要求有較厚的壁厚，鍋爐體積較大，并難以形成較大蒸發(fā)量的鍋爐(10噸或10噸以上的)。而AQ－9型的大蒸發(fā)量的鍋爐，爐膛由連通于水鍋筒和聯(lián)箱的密排管圍成的水冷壁、水鍋筒下端的平板爐膛頂板組成。密排管間隔的一部分與水鍋筒下端邊部連接，間隔的另一部分彎曲地與水鍋筒中部圓筒咽喉管周圍連接。用密排管間隔的彎曲管形成爐膛頂?shù)氖湛?，水鍋筒的下端與彎曲管之間的空間不能利用，使爐膛占據(jù)的空間較大，增大了鍋爐的體積。彎曲管與爐膛頂板連接處要加有耐火材料保護。間隔彎曲管的密排管水冷壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工裝配成本高，爐膛氣密性較差。爐膛頂板上的水鍋筒內(nèi)加有多個牽條的加強結(jié)構(gòu)。AQ－9型鍋爐的底部聯(lián)箱與汽水鍋筒之間連通有降水管。其結(jié)構(gòu)是由汽水鍋筒、水鍋筒、對流管束、水冷壁、聯(lián)箱、降水管等鍋爐本體及它們之間的連接關(guān)系構(gòu)成。水冷壁含有燃燒口，鍋筒帶有給水、排蒸汽等附件。并帶有外部的保溫層和護板。
本實用新型的目的在于克服已有船用燃油立式水管蒸汽鍋爐的上述缺點，提供一種結(jié)構(gòu)較為簡單緊湊合理，大蒸發(fā)量的船用燃油立式水管蒸汽鍋爐。
本實用新型的鍋爐結(jié)構(gòu)仍由頂部的汽水鍋筒，中部的水鍋筒，底部的聯(lián)箱，保溫層、護板，上下連通兩鍋筒的對流管束，上下連通汽水鍋筒與聯(lián)箱的降水管組成。其結(jié)構(gòu)特點是，爐膛由水鍋筒下端帶有U形圈的球形(球面)爐膛頂板，上下連通于U形圈與O形聯(lián)箱的膜式水冷壁構(gòu)成。是在已有鍋爐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將爐膛頂板改成帶有U形圈的球形爐膛頂板，爐膛圍壁的水冷壁改為膜式水冷壁。由帶有U形圈的球形爐膛頂板及膜式水冷壁圍成爐膛。水鍋筒的下端板即是帶有U形圈的球形爐膛頂板，結(jié)構(gòu)緊湊。向上凹曲的球面爐膛頂板結(jié)構(gòu)較為合理，結(jié)構(gòu)強度高。水鍋筒內(nèi)不必加有牽條等加強結(jié)構(gòu)，簡化了結(jié)構(gòu)。由鰭片管或光管管排構(gòu)成，相鄰管沿鰭片或借扁鋼帶縱向?qū)映傻哪な剿浔诠芘牛瑖蔂t膛圍壁。壁本身不受鍋爐的高壓，穩(wěn)定性好，可以有較大的直徑，方便地制成10噸以上的鍋爐。同時，增加了爐膛圍壁的有效受熱面積，有利爐膛氣密性，可微正壓燃燒，并有效減少爐膛圍壁散熱損失，有較高的爐膛水冷度，可提高爐膛容積熱負荷，相對縮小鍋爐的體積與重量。水冷壁可由每三或四或五或六根管為一直排，圍成正多邊棱柱筒的膜式水冷壁，使爐膛內(nèi)空間呈正多邊棱柱形的結(jié)構(gòu)，便于加工裝配。咽喉管可上下傾斜貫穿于水鍋筒，咽喉管上端出口可為橢圓形，有利于對流管束的合理布置。
本實用新型的鍋爐由汽水鍋筒、對流管束、水鍋筒、膜式水冷壁、O形聯(lián)箱串接構(gòu)成圓柱形的立式直水管的鍋爐體，體外層加有保溫層及護板。貫穿水鍋筒的咽喉管，下端與水鍋筒下端的爐膛球形頂板連接，上端與水鍋筒上端的管板連接，咽喉管最好是斜穿水鍋筒，將爐膛的煙導入對流管束的偏中部位，咽喉管上端出口為橢圓時，使對流管外側(cè)的煙道截面較大，使煙的流速在各部位較均勻，形成較均勻的換熱負荷。在咽喉管上端出口周圍的部分對流管及最外層的部分對流管借扁鋼帶縱向焊接成屏壁管，使煙氣圍著咽喉管出口流動，沿對流管束橫向流動，有效沖刷全部對流管，并減少高溫煙氣對外壁的散熱損失。水鍋筒下端板為球面形，球面板周帶有一周的U形圈，兩者相切，即球形端板的周邊呈U形翻邊。一般U形圈同球形板為一體，由一塊整板擠壓而成。下端板向上凹曲，同時作為爐膛的頂板，并帶有咽喉管連接的開孔。與水鍋筒下端連通的膜式水冷壁是與U形圈連通的，一般由膜式水冷壁的管端與U形圈下端的管孔連接，使水冷壁與水鍋筒連通。同樣膜式水冷壁的下端與O形聯(lián)箱上端管孔連接，使水冷壁與O形聯(lián)箱連通。膜式水冷壁可圍成圓柱形的爐膛圍壁。也可以由每三根(或四根或五根或六根)管及相連的扁鋼帶直并排成一片片的膜壁管排，再由一片片的膜壁管排圍成多邊棱柱筒形膜式水冷壁的爐膛圍壁。這樣可預(yù)先焊成多個管組成的一片片直并排的膜壁管排。組裝時，再將一片片管排連接于U形圈、O形聯(lián)箱，并將相鄰的管排之間焊接，相鄰的管排之間成夾角。不必一根根的安裝焊接，提高制造裝配速度，減少現(xiàn)場直立焊接的焊縫，保證焊接裝配質(zhì)量。U形圈及O形聯(lián)箱的管孔也可用排鉆加工。在爐膛的正面仍設(shè)有燃燒器的接口，膜式水冷壁設(shè)有由彎管構(gòu)成的燃燒口。爐膛底仍鋪設(shè)有作為保溫層的耐火混凝土，形成一個全封閉的爐膛。為了確保膜式水冷壁的充分喂水，形成鍋爐在不同負荷工況下的穩(wěn)定水循環(huán)，在鍋爐體外，汽水鍋筒與O形聯(lián)箱之間仍連通有不受熱的降水管。鍋爐體同樣帶有給水、排蒸汽一系列的附件。
本實用新型的鍋爐與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1.爐膛的結(jié)構(gòu)比較緊湊合理，有效空間得到充分利用，省去了水鍋筒內(nèi)的加強結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡化，使得鍋爐高度降低，減少了鍋爐總的體積和重量；2.爐膛水冷壁結(jié)構(gòu)易加工和裝配，提高了鍋爐生產(chǎn)的工效和焊接質(zhì)量。有效地減少爐膛散熱損失，并可提高爐膛容積熱負荷，對流管外煙氣流動阻力減少，受熱均勻，鍋爐熱效率略有所提高。
3.可制成較大噸位的立式蒸汽鍋爐，加工裝配方便，有利于提高生產(chǎn)工效，可形成鍋爐系列設(shè)計標準化，形成專用生產(chǎn)線。
附圖
表示了一種本實用新型10噸蒸發(fā)量的船用燃油立式水管蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖的實施例進一步說明本實用新型的鍋爐。該鍋爐由上下串聯(lián)的汽水鍋筒1、對流管束5、水鍋筒9、膜式水冷壁15、O形聯(lián)箱18組成。汽水鍋筒由殼板、橢圓上端蓋、管板4相對焊接而成，殼板設(shè)置標準尺寸的人孔2。汽水鍋筒壁開有多個管孔裝有蒸汽排管、給水管、排污管、水位計連管等及相應(yīng)的閥，筒內(nèi)設(shè)有給水內(nèi)管、上部吹淺管、漏斗、汽水分離器及擋水板。水鍋筒由殼板、管板8及作為爐膛頂板的帶U形圈12的球形板11對焊而成。殼板也設(shè)有標準尺寸的人孔10，同時也開有管孔，裝接相應(yīng)的管和爐水檢驗閥。在球形板11的偏中部位置開有翻邊圓孔。圓孔連接爐膛出口的咽喉管13，咽喉管向側(cè)上方斜穿過水鍋筒。咽喉管的上端為橢圓形7，與水鍋筒上端管板的橢圓開口連接。475根直水管組成的對流管束5上下端分別與兩管板8、4的管孔連接，連通兩鍋筒。其中60根較粗的屏壁管6沿咽喉管出口處最外排及沿咽喉管出口邊一部分連續(xù)排列形成繞咽喉管出口一側(cè)的煙道。在煙道的末端還布置了十根受熱下降水管的對流管。在對流管束間裝有旋轉(zhuǎn)式吹灰器。在對流管束外圍裝有可卸的絕熱檢查門、煙道的護板。聯(lián)箱是由粗管彎制焊接成的O形環(huán)管聯(lián)箱18。聯(lián)箱位于鍋爐底部。在聯(lián)箱上端及U形圈的下端分別對應(yīng)開有孔，孔四個一直排，沿周向分布，形成多邊形排列的孔。將每四根一直排的膜式水冷壁管排片16，一片片連續(xù)對應(yīng)焊接U形圈12、聯(lián)箱18的孔，連接管之間的扁鋼帶17兩端分別焊接于U形圈、聯(lián)箱外表面。并將相鄰的管排片之間焊接，圍成24邊正邊形的棱柱爐膛圍壁15的膜式水冷壁。在爐膛圍壁的正面設(shè)有φ600mm的燃燒器接口，膜式水冷壁相應(yīng)由彎管構(gòu)成φ600mm的燃燒口。燃燒口的對面開有一個14×80mm2的開孔，作為觀察火焰孔。在鍋爐底設(shè)有底板19，底板上鋪設(shè)有耐火混凝土20。由帶有U形圈的球形爐膛頂板11、二十四邊棱柱筒的膜式水冷壁15及爐底的耐火混凝土20構(gòu)成一個全封閉的爐膛21。在鍋爐體外加有保溫層和護板。在汽水鍋筒1與O形聯(lián)箱18之間還連通有六根降水管14。降水管兩端穿過護板及保溫層，分別與汽水鍋筒的殼板、聯(lián)箱外側(cè)壁的連孔連接。
權(quán)利要求1.船用燃油立式水管蒸汽鍋爐由頂部的汽水鍋爐、中部的水鍋爐、底部的聯(lián)箱、保溫層、護板及上下連通兩鍋筒的對流管束、上下連通汽水鍋爐和聯(lián)箱的降水管組成，水鍋筒上下貫穿有咽喉管，其特征在于爐膛由水鍋筒下端帶有U形圈的球形爐膛頂板、上下連通于U形圈與0形聯(lián)箱的膜式水冷壁構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐，其特征在于由每三或四或五或六根管為一直排圍成正多邊棱柱筒形膜式水冷壁。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鍋爐，其特征在于水鍋筒上下傾斜貫穿咽喉管，咽喉管的上端出口為橢圓形。
專利摘要船用燃油立式水管蒸汽鍋爐是大蒸發(fā)量的立式直水管鍋爐，由直水管的對流管束及汽水鍋筒、水鍋筒組成，其爐膛由水鍋筒下端的球形爐膛頂板及圍繞爐膛的膜式水冷壁構(gòu)成。鍋爐燒燃料油，是船用輔助鍋爐。
文檔編號F22B13/00GK2064008SQ90201348
公開日1990年10月17日 申請日期1990年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月6日
發(fā)明者葛立, 許大征 申請人:大連船舶工業(yè)公司(集團)