易清垢的換熱盤(pán)管式高效加熱爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油、化工行業(yè)和民用加熱爐領(lǐng)域，具體涉及一種易清垢的換熱盤(pán)管 式高效加熱爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)工業(yè)和民用鍋爐的介質(zhì)管(換熱盤(pán)管）容易結(jié)垢，尤其在礦化度較高環(huán) 境下使用的介質(zhì)管結(jié)垢問(wèn)題非常嚴(yán)重。結(jié)垢后的介質(zhì)管熱傳導(dǎo)率會(huì)大大降低;如果帶垢繼 續(xù)使用，介質(zhì)的加溫效果會(huì)越來(lái)越差，能耗也隨之越來(lái)越高，介質(zhì)管的表面還會(huì)因結(jié)垢而產(chǎn) 生包塊，甚至穿孔而使其壽命縮短。介質(zhì)管清垢問(wèn)題一直困擾著鍋爐廠家和鍋爐用戶。目前 行業(yè)內(nèi)主要采用以下幾種清垢方法，1、采用酸(堿)洗法清垢，雖然能清除大部分垢，但由于 此法操作時(shí)難以把握酸(堿)濃度造成清垢不徹底，且介質(zhì)管極易受到酸(堿)腐蝕，縮短了 介質(zhì)管的壽命，此外對(duì)環(huán)保不利，極易造成環(huán)境污染;2、采用機(jī)械清垢法，由于介質(zhì)管彎頭 多不宜實(shí)現(xiàn);3、電磁清垢法，效果也不理想。因此現(xiàn)在急需一種操作簡(jiǎn)便、清垢后效果好的 清垢方法或者具有能夠?yàn)榍骞柑峁┓奖愕膿Q熱盤(pán)管；同時(shí)現(xiàn)有的鍋爐由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題 (比如鍋爐因壓力而導(dǎo)致體積受限)存在熱傳遞效率低、能耗高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的首要目的是提供一種可拆卸易清垢的換熱盤(pán) 管，解決現(xiàn)有技術(shù)清垢操作繁瑣、清垢效果不佳、容易造成環(huán)境污染以及換熱盤(pán)管壽命短的 缺陷；其次本發(fā)明還提供了一種安裝上述可拆卸易清垢換熱盤(pán)管的加熱爐，除了解決上述 技術(shù)問(wèn)題之外，還可以提高鍋爐整體的熱效率，降低能耗。
[0004] 首先本發(fā)明提供一種易清垢的換熱盤(pán)管，其技術(shù)方案是:包括間隔并排布置的一 排或者多排直管組，所述多排直管組之間依次通過(guò)連通管實(shí)現(xiàn)連接;所述每排直管組包括 間隔并排布置的多支直管，所述多支直管之間依次通過(guò)直管連通管實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或串聯(lián);所述 直管至少一端的端部為活動(dòng)開(kāi)口結(jié)構(gòu)且其上安裝可拆卸的封堵件。即將換熱盤(pán)管設(shè)計(jì)為直 管組且各直管的端部設(shè)計(jì)為可拆卸結(jié)構(gòu)，便于打開(kāi)清垢。上述換熱盤(pán)管適合安裝在被加熱 介質(zhì)可直接加熱的鍋爐（比如熱水、蒸汽鍋爐）中，即將換熱盤(pán)管直接安裝在爐體中，通過(guò)燃 料燃燒直接加熱換熱盤(pán)管中的被加熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)換熱升溫。
[0005] 其次，本發(fā)明提供另外一種易清垢的換熱盤(pán)管，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述換 熱盤(pán)管還包括套裝在各直管外部的各加熱套管，所述加熱套管的兩端封閉，所述直管貫穿 加熱套管且兩端分別伸出加熱套管，所述加熱套管與直管之間形成環(huán)空;所述各加熱套管 之間通過(guò)加熱套管連通管實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或串聯(lián)。上述換熱盤(pán)管適合安裝在被加熱介質(zhì)需間接加 熱的鍋爐（比如原油加熱鍋爐沖，即可以在加熱套管和直管分別注入加熱介質(zhì)和被加熱介 質(zhì)，通過(guò)燃料燃燒直接加熱加熱套管中的加熱介質(zhì)，然后通過(guò)加熱介質(zhì)和被加熱介質(zhì)換熱 實(shí)現(xiàn)被加熱介質(zhì)的升溫。
[0006] 上述兩種方式的換熱盤(pán)管中的直管組可以為橫向直管組或者豎向直管組，即根據(jù) 實(shí)際情況，選擇為臥式或者立式布局，比如臥式布局時(shí)直管組選擇橫向直管，此時(shí)直管連通 管相應(yīng)的選擇豎向連通管，多排時(shí)排與排之間的連通采用橫向短管連通;反之立式布局時(shí) 直管組選擇豎向直管時(shí)，此時(shí)直管連通管相應(yīng)的選擇橫向連通管;直管的長(zhǎng)度以及具體排 列形式可以根據(jù)鍋爐爐體的尺寸來(lái)選擇，直管連通管（以及多排之間的連通管)主要為連通 功能，因此均選擇為短管形式。由于加熱套管由于和直管同軸套裝，因此其選型可參考直 管，保持一致即可。
[0007] 所述封堵件選擇廣泛，只要能實(shí)現(xiàn)直管(橫向或豎向）兩端開(kāi)口結(jié)構(gòu)的自由啟閉即 可，比如為法蘭連接的盲板，或者絲堵，或者活接式彎頭，當(dāng)然也可以選擇其他形式的封堵 件，在此不 列舉。
[0008] 接著，本發(fā)明提供一種安裝第二種換熱盤(pán)管用于間接加熱的高效加熱爐，其技術(shù) 方案是：
[0009] 包括爐體，所述爐體通過(guò)隔板間隔為高溫加熱爐體和低溫加熱爐體;所述高溫加 熱爐體上連接燃燒器，所述隔板上設(shè)有排煙口將高溫加熱爐體和低溫加熱爐體連通;所述 低溫加熱爐體外部連接外煙道管線、內(nèi)部安裝有內(nèi)煙道管線，所述內(nèi)煙道管線由一支或者 多支煙道管串聯(lián)組成，所述煙道管包括外管以及其內(nèi)部安裝的多根內(nèi)管且與外管之間形成 環(huán)空，所述多支煙道管的內(nèi)管依次連接后兩端分別與排煙口和外煙道管線連接；
[0010] 所述高溫加熱爐體和低溫加熱爐體內(nèi)分別設(shè)有高溫加熱套管組和低溫加熱套管 組，且高溫加熱套管組和低溫加熱套管組互不連通;所述高溫加熱套管組和低溫加熱套管 組均包括一排或者間隔并排布置的多排加熱套管直管組，所述多排加熱套管直管組之間依 次通過(guò)加熱套管連通管實(shí)現(xiàn)連接;所述每排加熱套管直管組包括間隔并排布置多支直管型 的加熱套管，所述多支加熱套管之間依次通過(guò)加熱套管連通管實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或串聯(lián);所述低溫 加熱套管組與內(nèi)煙道管線中的煙道管外管之間也依次通過(guò)加熱套管連通管實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或串 聯(lián)；
[0011] 所述高溫加熱套管組和低溫加熱套管組中的各支加熱套管內(nèi)均套裝直管型的被 加熱介質(zhì)管且二者之間形成環(huán)空，所述被加熱介質(zhì)管兩端分別伸出加熱套管且至少一端的 端部為活動(dòng)開(kāi)口結(jié)構(gòu)，開(kāi)口結(jié)構(gòu)上安裝可拆卸的封堵件;所述高溫加熱套管組和低溫加熱 套管組中各支被加熱介質(zhì)管依次通過(guò)兩端的被加熱介質(zhì)管連通管迂回串聯(lián)為被加熱介質(zhì) 流動(dòng)管線，且低溫加熱套管組首端的被加熱介質(zhì)管上連接被加熱介質(zhì)進(jìn)口，高溫加熱套管 組中末端的被加熱介質(zhì)管上連接被加熱介質(zhì)出口。
[0012] 上述高效加熱爐的工作原理如下：爐體被隔板分割為獨(dú)立的高溫區(qū)和低溫區(qū)，即 高溫加熱爐體和低溫加熱爐體，其中高溫加熱爐體中采用燃料燃燒直接換熱，低溫加熱爐 體采用煙氣余熱換熱。具體流程如下：
[0013] (1)、煙氣流程:在加熱套管的環(huán)空和煙道管環(huán)空內(nèi)分別注入加熱介質(zhì)，比如導(dǎo)熱 油、水以及超導(dǎo)液等;將被加熱介質(zhì)進(jìn)口和被加熱介質(zhì)出口分別與被加熱介質(zhì)管線連接;通 過(guò)燃燒器點(diǎn)火，燃料在高溫加熱爐體內(nèi)燃燒，直接對(duì)高溫加熱爐體內(nèi)的加熱套管加熱，燃燒 產(chǎn)生的煙氣通過(guò)排煙口進(jìn)入內(nèi)排煙管線中，在內(nèi)排煙管線中依次通過(guò)各個(gè)排煙管的內(nèi)管以 及排煙管連通管進(jìn)入外排煙管線。
[0014] ( 2 )、加熱介質(zhì)流程：高溫加熱爐體中加熱套管內(nèi)的加熱介質(zhì)直接被爐火一次加 熱，低溫加熱爐體中煙道管外管內(nèi)的加熱介質(zhì)被煙氣一次加熱，由于煙氣和溫度較低的被 加熱介質(zhì)換熱，因此煙氣溫度可以被控制降低至設(shè)定排放溫度之下，對(duì)環(huán)保十分有利；同時(shí) 低溫加熱爐體和高溫加熱爐體中加熱介質(zhì)的換熱方式不同，因此加熱介質(zhì)溫度會(huì)呈現(xiàn)一定 的梯度，即低溫加熱爐體中加熱介質(zhì)溫度較高溫加熱爐體中加熱介質(zhì)溫度低。
[0015] (3)、被加熱介質(zhì)流程:被加熱介質(zhì)通過(guò)被加熱介質(zhì)進(jìn)口連續(xù)依次進(jìn)入低溫加熱爐 體和高溫加熱爐體各支被加熱介質(zhì)管，其中在低溫加熱爐體中，被加熱介質(zhì)與被煙氣加熱 的加熱