CN116086017A - 一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热炉技术领域，具体是一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法，包括燃烧器、出口集箱、若干个辐射段、灰斗、进口集箱、中间集箱、若干个对流段、出烟口及连接组件；所述辐射段和/或所述对流段包括钢架、流道，相邻的两根所述流道之间通过连接组件连接；若干个所述辐射段包括辐射段A、辐射段B、辐射段C、辐射段D及辐射段E，若干个所述辐射段从上往下布置组成辐射室，相邻的所述辐射段之间由连接组件相连；若干个所述对流段包括对流段A、对流段B及对流段C，若干个所述对流段由下往上组成对流室，相邻的所述对流段之间由连接组件相连。本发明可快速组装出换热面积大的大型加热炉，换热效率高、安装便于、施工工期短。

Description

一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法

技术领域

本发明涉及加热炉技术领域，具体是一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法。

背景技术

目前，燃原煤、天热气加热炉在我国应用广泛。但是由于其构造及燃烧特性，大部分燃原煤加热炉的热效率在65%-80%之间，并且燃原煤加热炉中的煤炭燃烧后会产生各种有害气体，对环境污染严重。而天然气加热炉建设成本又很高，且单台供热能力不足，达不到大型加热炉的需求。

同时，现有的加热炉大多换热面积较小，进而导致换热效率较低，造成了能量的损失，而具有较大换热面积的大型热载体加热炉，往往安装要花上几个月甚至更久的时间才能投入使用，非常影响企业的正常生产，给企业的发展带来不便。

因此，急需一种换热面积大并且安装方便的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉及其拼装方法，以解决换热面积大的加热炉安装不方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，包括燃烧器、出口集箱、若干个辐射段、灰斗、进口集箱、中间集箱、若干个对流段、出烟口及连接组件；

所述辐射段和/或所述对流段包括钢架、流道，相邻的两根所述流道之间通过连接组件连接；

若干个所述辐射段包括辐射段A、辐射段B、辐射段C、辐射段D及辐射段E，若干个所述辐射段从上往下布置组成辐射室，相邻的所述辐射段之间由连接组件相连；

若干个所述对流段包括对流段A、对流段B及对流段C，若干个所述对流段由下往上组成对流室，相邻的所述对流段之间由连接组件相连；

所述进口集箱、出口集箱、中间集箱设置有管口，所述辐射段E和/或所述对流段C与所述中间集箱之间通过所述连接组件连接，所述辐射段A与所述出口集箱之间通过所述连接组件连接，所述进口集箱与所述对流段A之间通过所述连接组件连接；

所述燃烧器为预热式旋流燃烧器，多台并联布置于辐射段A顶部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：辐射段和对流段的钢架通过可拆卸的连接方式固定为一个整体，各个组件依次安装到钢架上，连接后内部各种管道通过连接组件连接为一条通路，导热油首先进入进口集箱，然后先后依次流经对流段A,对流段B及对流段C，经过中间集箱，再依次流经辐射段E，辐射段D，辐射段C,辐射段B及辐射段A，最后汇集出口集箱去用热设备放热，通过设置多个辐射段、对流段来保证换热面积，并且将加热炉模块化，在安装时较为容易拼装，以达到快速的装配整个加热炉的目的，本发明通过将加热炉模块化，在保证换热面积的前提下，使加热炉便于安装，也即在保证换能效率及换热功率的同时，避免因为加热炉的安装工期过长而带来的损失。

优选地，所述连接组件包括连接管、连接件，所述连接管设置有连接片二，所述流道的端部设置有连接片一；

优选地，所述连接件包括安装件一、安装件二，所述安装件一布置于所述连接片一，所述安装件二布置于所述连接片二；

其中，所述安装件一内螺接有插杆，所述安装件二的内部沿轴线方向依次设置有弹簧、弹性环、环状设于所述弹性环的卡头、抵接件，所述抵接件与所述安装件二螺接，所述抵接件具有倾斜的卡接面一，所述卡头具有卡接面二。

优选地，所述连接管的内径大于所述流道的外径，所述卡接面一沿所述安装件二轴线上的长度大于所述卡接面二沿所述安装件二轴线上的长度。

优选地，所述连接管的端部设置有弹性元件，所述弹性元件上设置有注浆孔。

优选地，所述的燃烧器以煤粉为燃料并且采用导热油热风换热器提供的热风输送煤粉。

优选地，位于所述辐射段的所述流道为单圈流道并且可拆卸的安装于所述钢架。

优选地，位于所述对流段的所述流道为蛇形管并且可拆卸的安装于所述钢架。

优选地，所述钢架大致呈矩形的钢盒。

本发明的另一目的是提供一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉的拼装方法，所述拼装方法用于拼装上述的加热炉，所述拼装方法包括以下步骤：

步骤一：将对流段A,对流段B及对流段C的钢架由下往上组成连接形成对流室，并且若干个所述对流段的所述钢架外壁形成第一炉膛，将辐射段A，辐射段B，辐射段C,辐射段D及辐射段E的钢架从上往下布置组成辐射室，若干个所述辐射段的钢架外壁形成形成第二炉膛，并且所述第一炉膛与第二炉膛联通；

步骤二：多台燃烧器并联并且大致呈方形的布置于辐射段A顶部，出口集箱、灰斗、进口集箱、中间集箱、出烟口均安装到钢架上；

步骤三：辐射段E和/或对流段C的流道与所述中间集箱的管口通过连接组件连接，辐射段A的流道与出口集箱的管口通过所述连接组件连接，进口集箱的管口与对流段A的流道通过连接组件连接；

步骤三-一：将对应的安装件一、安装件二的位置对齐，再将安装件一插入安装件二中；

步骤四：通过注浆孔进行压力注浆；

步骤五：完成加热炉的拼装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：灰斗与钢架及出烟口与钢架的连接处也要予以密封，具体的密封方式在实施例一中已经说明，压力注浆注入的浆液为无机胶（可耐受1200摄氏度以上的高温），使弹性件的下侧充满无机胶水，提升密封性，在流道发生倾斜时，无机胶水可以流到连接片二与连接片一之间，避免导热油外溢，本方法可以快速的组装出换热面积大的大型加热炉，极大的缩短了工期。

附图说明

图1为一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉的结构示意图；

图2为连接组件与流道或管口对接处的结构示意图；

图3为连接组件的结构示意图；

图4为卡头的结构示意图；

图5为插杆的结构示意图。

图中：1、燃烧器；2、出口集箱；3、辐射段A；4、连接组件；41、弹性元件；42、连接片二；421、抵接件；4211、卡接面一；422、卡头；4221、卡接面二；423、弹性环；424、安装件二；425、弹簧；43、连接管；5、辐射段B；6、辐射段C；7、辐射段D；8、辐射段E；9、灰斗；10、进口集箱；11、对流段A；12、对流段B；13、中间集箱；14、流道；141、连接片一；1411、安装件一；1412、插杆；15、对流段C；16、出烟口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例一

如图1-5所示，本发明提供一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，包括燃烧器1、出口集箱2、若干个辐射段、灰斗9、进口集箱10、中间集箱13、若干个对流段、出烟口16及连接组件4；辐射段和/或对流段包括钢架、流道14，相邻的两根流道14之间通过连接组件4连接；若干个辐射段包括辐射段A3、辐射段B5、辐射段C6、辐射段D7及辐射段E8，若干个辐射段从上往下布置组成辐射室，相邻的辐射段之间由连接组件4相连；若干个对流段包括对流段A11、对流段B12及对流段C15，若干个对流段由下往上组成对流室，相邻的对流段之间由连接组件4相连；进口集箱10、出口集箱2、中间集箱13设置有管口，辐射段E8和/或对流段C15与中间集箱13之间通过连接组件4连接，辐射段A3与出口集箱2之间通过连接组件4连接，进口集箱10与对流段A11之间通过连接组件4连接；燃烧器1为预热式旋流燃烧器，多台并联布置于辐射段A3顶部。

具体的，辐射段和对流段的钢架通过可拆卸的连接方式固定为一个整体，各个组件依次安装到钢架上，连接后内部各种管道通过连接组件4连接为一条通路，导热油首先进入进口集箱，然后先后依次流经对流段A,对流段B及对流段C，经过中间集箱，再依次流经辐射段E，辐射段D，辐射段C,辐射段B及辐射段A，最后汇集出口集箱去用热设备放热，通过设置多个辐射段、对流段来保证换热面积，并且将加热炉模块化，在安装时较为容易拼装，以达到快速的装配整个加热炉的目的，本发明通过将加热炉模块化，在保证换热面积的前提下，使加热炉便于安装，也即在保证换能效率及换热功率的同时，避免因为加热炉的安装工期过长而带来的损失。

进一步的，连接组件4包括连接管43、连接件，连接管43设置有连接片二42，流道14的端部设置有连接片一141，连接件包括安装件一1411、安装件二424，安装件一1411布置于连接片一141，安装件二424布置于连接片二42；其中，安装件一1411内螺接有插杆1412，安装件二424的内部沿轴线方向依次设置有弹簧425、弹性环423、环状设于弹性环423的卡头422、抵接件421，抵接件421与安装件二424螺接，抵接件421具有倾斜的卡接面一4211，卡头422具有卡接面二4221，插杆1412具有大致呈鼓形的插接头，在连接连接管43的一端与流道14连接时，只需将插杆1412对准安装件二424的通孔，再使插杆1412插入安装件二424的内部即可，插杆1412在插入后，先使卡头422沿着安装件二424的轴线方向下移并使卡头422沿着安装件二424的径向外移，当卡头422的卡接面二4221不在与抵接件421的卡接面一4211抵接时，卡头422围成的圆孔的直径大于插杆1412插接头的最大直径，此时卡头422在弹簧425的作用下上移同时在弹性环423的作用下径向回缩，最终卡接在卡接面一4211与插杆1412的外周面之间，如图三所示，进而将插杆1412卡住，此时连接管43与流道14之间的抗拔力由插杆1412、卡头422、抵接件421提供，而连接管43与流道14之间的抗压力由连接片一141与连接片二42的抵接提供，进而将连接管43与流道14固定到一起，使得安装极为方便，优选的，管口也设置有连接片一141。

进一步的，连接管43的内径大于流道14的外径，卡接面一4211沿安装件二424轴线上的长度大于卡接面二4221沿安装件二424轴线上的长度，安装件一1411、安装件二424由若干个，卡头422可以在不同的轴向位置与卡接面一421、插杆1412卡接，进而导致插杆1412的插入深度出现略微不同时，卡头422仍能很好的卡接插杆1412，也即当插杆1412发生倾斜时，位于连接片一141不同位置的插杆1412的插入深度可以有差异以适应连接片一141的倾斜，同时插杆1412在产生细微的倾斜时，卡头422也能锁紧插杆1412，具体的锁紧过程与垂直插入时相同，进而达到在连接片一141因为安装误差而发生细微的倾斜时，插杆1412、卡头422、抵接件421仍能将连接片一141连接片二42卡进在一起，大大的提升了连接件的适应能力并降低了组装难度。

进一步的，连接管43的端部设置有弹性元件41，弹性元件41上设置有注浆孔，注浆孔可以注入浆液以保证密封性，弹性元件41在流道14略微倾斜时能适应性的变形，避免流道14无法装入。

进一步的，燃烧器1以煤粉为燃料并且采用导热油热风换热器提供的热风输送煤粉，采用煤粉为燃料，实现了洁净燃烧，燃尽率＞99%。以1台59.5MW燃煤粉热载体炉为例，煤粉消耗量为10.1t/h，按年运行时间7000小时计算，煤粉年耗量70700吨，相比于传统燃原煤锅炉，年节煤4万吨。

进一步的，位于辐射段的流道14为单圈流道并且可拆卸的安装于钢架，上下级盘管间预留热膨胀间隙。位于对流段的流道14为蛇形管并且可拆卸的安装于钢架。流道通过U型抱箍固定在角钢上，角钢成排吊挂在钢架上，满足了受压元件各方向的热膨胀要求。

进一步的，钢架大致呈矩形的钢盒，钢架在安装时可以直接堆叠成型，连接处予以密封，具体的密封方式在此处不予限定，例如采用迷宫槽并在迷宫槽内添加耐高温的无机胶来实现密封，或者使用其他的密封方式，具体的密封方式在此处不进行具体的限定。

实施例二

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

本发明还公开一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉的拼装方法，拼装方法用于拼装实施例一中的加热炉，拼装方法包括以下步骤：

步骤一：将对流段A11,对流段B12及对流段C15的钢架由下往上组成连接形成对流室，并且若干个对流段的钢架外壁形成第一炉膛，将辐射段A3，辐射段B5，辐射段C6,辐射段D7及辐射段E8的钢架从上往下布置组成辐射室，若干个辐射段的钢架外壁形成形成第二炉膛，并且第一炉膛与第二炉膛联通；

步骤二：多台燃烧器1并联并且大致呈方形的布置于辐射段A3顶部，出口集箱2、灰斗9、进口集箱10、中间集箱13、出烟口16均安装到钢架上；

步骤三：辐射段E8和/或对流段C15的流道14与中间集箱13的管口通过连接组件4连接，辐射段A3的流道14与出口集箱2的管口通过连接组件4连接，进口集箱10的管口与对流段A11的流道14通过连接组件4连接；

步骤三-一：将对应的安装件一1411、安装件二424的位置对齐，再将安装件一1411插入安装件二424中；

步骤四：通过注浆孔进行压力注浆；

步骤五：完成加热炉的拼装。

具体的，灰斗9与钢架及出烟口16与钢架的连接处也要予以密封，具体的密封方式在实施例一中已经说明，压力注浆注入的浆液为无机胶（可耐受1200摄氏度以上的高温），使弹性件2的下侧充满无机胶水，提升密封性，在流道14发生倾斜时，无机胶水可以流到连接片二42与连接片一141之间，避免导热油外溢，本方法可以快速的组装出换热面积大的大型加热炉，极大的缩短了工期，该加热炉正常运行时，顶部燃烧器1燃烧火焰产生的高温烟气，在辐射段A3，辐射段B5，辐射段C6,辐射段D7辐射换热后，经辐射段E8换热后转弯进入对流段A11,对流段B12及对流段C15与导热油换热，最后从烟气出口16排出炉体。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，包括燃烧器（1）、出口集箱（2）、若干个辐射段、灰斗（9）、进口集箱（10）、中间集箱（13）、若干个对流段、出烟口（16）及连接组件（4）；

所述辐射段和/或所述对流段包括钢架、流道（14），相邻的两根所述流道（14）之间通过连接组件（4）连接；

若干个所述辐射段包括辐射段A（3）、辐射段B（5）、辐射段C（6）、辐射段D（7）及辐射段E（8），若干个所述辐射段从上往下布置组成辐射室，相邻的所述辐射段之间由连接组件（4）相连；

若干个所述对流段包括对流段A（11）、对流段B（12）及对流段C（15），若干个所述对流段由下往上组成对流室，相邻的所述对流段之间由连接组件（4）相连；

所述进口集箱（10）、出口集箱（2）、中间集箱（13）设置有管口，所述辐射段E（8）和/或所述对流段C（15）与所述中间集箱（13）之间通过所述连接组件（4）连接，所述辐射段A（3）与所述出口集箱（2）之间通过所述连接组件（4）连接，所述进口集箱（10）与所述对流段A（11）之间通过所述连接组件（4）连接；

所述燃烧器（1）为预热式旋流燃烧器，多台并联布置于辐射段A（3）顶部。

2.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述连接组件（4）包括连接管（43）、连接件，所述连接管（43）设置有连接片二（42），所述流道（14）的端部设置有连接片一（141）。

3.根据权利要求2所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述连接件包括安装件一（1411）、安装件二（424），所述安装件一（1411）布置于所述连接片一（141），所述安装件二（424）布置于所述连接片二（42）；

其中，所述安装件一（1411）内螺接有插杆（1412），所述安装件二（424）的内部沿轴线方向依次设置有弹簧（425）、弹性环（423）、环状设于所述弹性环（423）的卡头（422）、抵接件（421），所述抵接件（421）与所述安装件二（424）螺接，所述抵接件（421）具有倾斜的卡接面一（4211），所述卡头（422）具有卡接面二（4221）。

4.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述连接管（43）的内径大于所述流道（14）的外径，所述卡接面一（4211）沿所述安装件二（424）轴线上的长度大于所述卡接面二（4221）沿所述安装件二（424）轴线上的长度。

5.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述连接管（43）的端部设置有弹性元件（41），所述弹性元件（41）上设置有注浆孔。

6.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述的燃烧器（1）以煤粉为燃料并且采用导热油热风换热器提供的热风输送煤粉。

7.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，位于所述辐射段的所述流道（14）为单圈流道并且可拆卸的安装于所述钢架。

8.根据权利要求1所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，位于所述对流段的所述流道（14）为蛇形管并且可拆卸的安装于所述钢架。

9.根据权利要求7或8所述的一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉，其特征在于，所述钢架大致呈矩形的钢盒。

10.一种大型模块式燃煤粉热载体加热炉的拼装方法，其特征在于，所述拼装方法用于拼装权利要求9所述的加热炉，所述拼装方法包括以下步骤：

步骤一：将对流段A（11）,对流段B（12）及对流段C（15）的钢架由下往上组成连接形成对流室，并且若干个所述对流段的所述钢架外壁形成第一炉膛，将辐射段A（3），辐射段B（5），辐射段C（6）,辐射段D（7）及辐射段E（8）的钢架从上往下布置组成辐射室，若干个所述辐射段的钢架外壁形成形成第二炉膛，并且所述第一炉膛与第二炉膛联通；

步骤二：多台燃烧器（1）并联并且大致呈方形的布置于辐射段A（3）顶部，出口集箱（2）、灰斗（9）、进口集箱（10）、中间集箱（13）、出烟口（16）均安装到钢架上；

步骤三：辐射段E（8）和/或对流段C（15）的流道（14）与所述中间集箱（13）的管口通过连接组件（4）连接，辐射段A（3）的流道（14）与出口集箱（2）的管口通过所述连接组件（4）连接，进口集箱（10）的管口与对流段A（11）的流道（14）通过连接组件（4）连接；

步骤三-一：将对应的安装件一（1411）、安装件二（424）的位置对齐，再将安装件一（1411）插入安装件二（424）中；

步骤四：通过注浆孔进行压力注浆；

步骤五：完成加热炉的拼装。

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