铸铁热水锅炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双层燃烧铸铁热水锅炉，特点是上层水冷炉排圆周表面设有若干换热鳍片，以克服传统光管炉排传热强度低、通风截面不足问题。本锅炉对锅炉片结构做了改进，将燃气燃尽室设置在炉内燃料室一侧，增加锅炉换热面积。该锅炉同时改进了烟气换热结构，使烟气有充分条件对流换热。本实用新型专利技术具备制造、安装及维修方便、使用寿命等优点，同时还可用做常压铸铁热水锅炉，使其具备适用面广，热效率高消烟除尘效果好等特点。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种供热、采暖用铸铁热水锅炉，该锅炉采用双层炉排燃烧方式，其炉体包括多个铸铁炉片依次联片组装而成，上层水冷铸铁炉排与炉片成一体，锅炉燃烧所需空气分别从上、下炉排一侧供给位于两层炉排之间的燃烧室，使之形成逆向半煤气燃烧。众所周知，铸铁锅炉自问世以来，已有多年历史，由于其在制造，安装、运行管理等方面，特别是在锅炉耐腐蚀性，使用寿命方面，较钢制锅炉相比具有许多优越之处，曾一度得到社会及用户较高赞誉，然而，正象事物发展总存在正反两方面规律一样，以往铸铁锅炉也存在其不利一面，主要问题是锅炉热效率普遍较低，一般仅为40－50％左右，燃料浪费现象十分严重。分析其原因主要在于锅炉炉片结构设计不合理、燃烧及传热效果不理想所致，特别是采用光管铸铁水冷炉排，其炉排传热强度，通风截面积均达不到设计标准要求，使得燃气无法得以充分燃烧、造成烟气温度较低，加之传热方式所限，铸铁锅炉热效率低的问题一直没有得到很好解决。近些年来，随着人们对铸铁锅炉炉片结构、锅炉燃烧及传热方式的不断改进，特别是锅炉燃烧方面采用逆向半煤气燃烧方式，将燃气燃烧集中在上、下两层炉排之间的燃烧室内进行，并使烟气经过锅炉后炉设置的燃尽室后，进入炉片双回程烟道换热，提高了铸铁锅炉热效率。在CN87208619专利说明书中所公开的双层炉排铸铁热水锅炉便是其中一例，而且其上层水冷炉排采用了钢管水冷炉排结构。我们知道，钢管水冷炉排尽管对克服上述光管铸铁水冷炉排缺点有利，可以提高水冷炉排传热强度，但随之也给铸铁锅炉制造、安装及维修带来了许多困难，特别是锅炉现场焊接工作量很大。另外，由于锅炉片与水冷炉排材质不相同，钢制冷炉排的使用寿命要比其铸铁炉片的使用寿命短，从而影响锅炉的正常使用寿命。很显然，在铸铁锅炉上采用上述钢管水冷炉排结构，对发挥铸铁锅炉所特有的优点是极为不利的，势必造成铸铁锅炉使用寿命降低。综上评述，为真正解决现有铸铁锅炉传热结构不合理所造成的热效率低等问题，并保持其传统优势，关键之处应该对锅炉水冷炉排换热结构，以及锅炉整体换热结构做出合理改进，本技术就是为完成上述任务而设计的，其目的是为社会提供一种水冷炉排传换热结构合理、通风截面适中、整体换热结构理想的双层燃烧铸铁锅炉，该锅炉的上层铸铁水冷炉排与锅炉片为一体，炉排表面设有若干个鳍片。为实现本技术上述目的，本锅炉仍采用双层炉排、逆向半煤气燃烧和水流强制循环等方式，锅炉总体中，若干炉片4依次由接口圈12串联组装、并用拉紧螺栓将上述炉片紧固装配成整体，与锅炉下层炉排一同设在锅炉基座位1上面，上述炉片中水冷炉排9呈适当倾斜角α设在炉片两侧集箱16之间。其燃烧室10位于水冷炉排9上方，燃烧室8位于上、下两层炉排中间，燃尽室17设在燃烧室8一侧，这样使产生的燃气在燃烧室8燃烧，并经燃尽室17后进入锅炉换热室18进行对流换热。本技术的基本特征是所说的上层水冷炉排9的圆周表面设置有若干个换热鳍片20、用于改善该炉排传热强度，增加换热效果，并同时使该炉排具有合理的通风截面积。上述炉排不仅可以在不改变传统铸铁锅炉结构基础上，直接用其取代原有光管水冷炉排，而且还可以根据上述炉排设计新型铸铁锅炉。为了便于理解和阐叙本技术，下面结合具体实施例做详细介绍。由附图说明图1和图2锅炉不同剖示结构不难看出，本实施例中，锅炉的水冷炉排设计结构与传统的炉排结构发生改变，随之该炉排结构变化，锅炉片4结构及锅炉换热结构(方式)也发生相应变化，具体结构特点在于所说的水冷炉排9的一端仍与锅炉片4一侧集箱16相连通，而其另一端则由一段竖管壁19与锅炉片的烟气换热室18内的水管相连通。该炉排最好仍采用适当倾斜角α布置，通常该角α为6－10°。采用上述炉排，其锅炉燃尽室17由传统的端部移到锅炉燃科室10一侧(参见图1)，经过燃尽室17后部烟气可进入换热室18第一烟程换热，再从锅炉前返烟锅炉片返回进入第二烟程，最后由后烟箱13引出，换热室隔离板21将炉片栅格分离形成双回程烟气换热。因此，上述设计可在不增加锅炉体积前提下，增大锅炉换热面积，另外，该锅炉还可采用另一种烟气换热结构，具体可将燃尽室17上部的锅炉片栅格隔离夹层水板除掉(参见图1)使燃尽室17与其上部锅炉片栅格烟气第一回程直接相通，使烟气在该部分栅格中同时做横向和纵向冲刷运动，由前返烟锅炉片集中后进入另一换热回程，最后经后烟箱13引出，图1和图2中箭头所示方向表示该种锅炉中空气，燃气和烟气运动方向。上述锅炉纵横换热结构，有利于提高烟气冲刷强度，增强烟气对流传热效果，使该锅炉热效率比传统铸铁锅炉热效率提高18－25％以上，而且其消烟、除尘效果十分理想。图6、图7和图8是水冷排结构示意图。由图中可以看出，炉排鳍片结构基本是由近似于倒梯形段和圆弧形段两部分组合而成(本技术并不排除采用其它鳍片结构)。采用该种结构鳍片有利于保证合理的炉排通风截面；有利于保证燃料固体炭沿两根炉排扩张间隙顺利落到下层炉上继续燃烧，不发生卡死现象；同时，鳍片弧段有利于减少燃气冲刷运动阻力。本技术可根据锅炉发热量大小确定锅炉片尺寸和联片数量，上述锅炉片结构适合中，小发热量锅炉使用。当锅炉发热量需求增大时，可将图6所示水冷炉排左侧集箱去掉、而采用对称锅炉片结构制成锅炉本体，使该锅炉中间为燃尽室17，两侧各有一独立燃料室10，烟气经中间换热室后分向两侧换热室18。本技术图1所示结构中，为避免高温烟气从锅炉前段端直接进入第二回程，可在该段锅炉片栅格之间设置烟气导向片，使锅炉前段锅炉片栅格间隙封闭，迫使烟气先沿栅格向后运动一定距离，再折回从前返烟锅炉片进入烟气第二回程。由此不难看出，本技术中，可根据烟气合理换热需要降低烟气尾气排放温度，可在锅炉片栅格之间设置不同的烟气导向片。本技术所提供的铸铁锅炉，既可做为承压锅炉，也可做为常压锅炉。当选做常压铸铁热水锅炉时，应采用循环水泵29从锅炉22中抽取热水送到热网27中换热，循环水经回水箱26通过联通下降管23靠其重力回到锅炉22内。回水箱26内设有浮球阀24并在箱体上设常压(大气)管25，上述浮球阀24的作用一是控制锅炉水位，二是控制热网水循环。循环水泵29出水口端设有逆止阀28，以防停泵后热网水倒流。热网27中设置有高位膨胀水箱15，用以容纳系统水膨胀和给系统补水。由此可见，其常压循环系统包括循环泵29、逆止阀28、高位水箱15、热网27及回水箱26和锅炉22依次由供回水管路5、14及下降管23管路串联组成。本技术未提及部分与传统铸铁锅炉结构不变，其常压部分工作原理与现有常压锅炉工作原理相同，操作使用步骤亦相同，在此本文不再赘述。图1为铸铁热水锅炉主体正面结构剖示图。图2为图1E－E断面结构剖示图。图3为锅炉片结构示意图。图4为锅炉片图3B－B断面结构剖示图。图5为锅炉片图3C－C断面结构剖示图。图6为水冷炉排正视及局部剖示图。图7为水冷炉排俯视及局部剖示图。图8为图6所示结构D－D断面剖示图。图9为常压铸铁热水锅炉循环系统示意图。本技术针对传统铸铁锅炉所存在的问题进行了改进，在保持铸铁锅炉制造，安装及维修方便等优点基础上，采用鳍片水冷炉排大大增强了炉排传热强度，并使其通风截面设计逐向全理。同时，本技术还为铸铁锅炉提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁热水锅炉，总体由接口圈１２依次串联各炉片４、并用拉紧螺栓将上述各炉片紧固成为一整体，与下层炉排３一同放置在一锅炉基座１上面，上述炉片４中其水冷炉排９呈适当倾斜角α设在炉片两侧集箱１６之间，该锅炉燃料室１０位于水冷炉排９上方，燃烧室８位于上、下炉排之间，燃尽室１７位于燃烧室８一侧，，本实用新型的特征是所说的上层水冷炉排９圆周表面设有若干个换热鳍片２０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文彦，程韧，王德民，林乐信，
申请(专利权)人：王德民，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]