CN102767814A - 涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉，尤其是一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉。它包括锅壳（3），所述锅壳（3）的前侧设置有燃烧器（1），锅壳（3）的内下部设置有炉胆（2），所述炉胆（2）的后侧设置有第一对流管束（4），锅壳（3）的外前上侧设置有前烟箱（6），锅壳（3）的后部外侧设置有后烟箱（7），锅壳（3）的内上部设置有第二对流管束（5），所述燃烧器（1）采用涡轮增压式燃气燃烧器。本发明一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，其燃烧器（1）采用涡轮增压式燃气燃烧器，火焰长度短，直径细，因此可以缩小锅炉的结构尺寸，在同等出力的情况下，锅炉体积可以做的更小，在同等外形尺寸下，锅炉的出力可以做的更大。

Description

涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是一种涡轮增压式燃气燃烧器的紧凑型火管锅炉。属于制热设备技术领域。

背景技术

为了适应国民经济的可持续发展和环境保护的要求，煤炭型燃料已逐步改变为油、气型燃料。近年来，由于燃油燃气锅炉体型小、自动化程度高、安装方便，并在各种热媒下都可以得到十分方便而灵活的应用，燃油燃气锅炉得到了广泛的发展和应用。

燃烧器的工作原理是燃料气（此处指天燃气）进入燃烧器的燃烧头内，与空气混合，点火燃烧，二次风助燃，实现充分燃烧。而卧式内燃火管锅炉的充分燃烧是需要在炉胆内进行的，即燃烧器的火焰充斥着炉胆内腔，燃烧器的火焰大小决定着锅炉炉胆的大小。由于常规的卧式内燃火管锅炉燃烧器的火焰长度比较长，火焰直径比较粗，因此炉胆的长度也设计的比较长，炉胆的直径设计的比较粗，从而锅炉的结构尺寸会比较大，同时由于燃烧器的火焰直径及火焰长度都比较偏大，在我国运输条件和锅炉结构尺寸确定的条件下，燃烧器的功率难以提高；由于《蒸规》及相关规定中对卧式内燃火管锅炉的炉胆及回燃室的规格都有上限要求，因此现在市场上传统卧式蒸汽锅炉的蒸发量难以突破20t/h，卧式热水锅炉的功率也难以突破14MW。

常规卧式三回程火管锅炉，一般第一回程只有炉胆组成，第二回程为螺纹烟管，第三回程为光管。由于常规干背式火管锅炉的第一回程只有炉胆的辐射传热，第一回程炉胆后的烟气温度达到1000多摄氏度，锅炉的后烟箱的保温及密封都不太理想。由于常规卧式火管锅炉的对流管束的直径一般都比较大，在同等尺寸下，锅炉受热面相对较小，对流管束中烟气的流速相对较低，常规卧式火管锅炉在第一对流管束中的烟气流速一般不会超过25m/s，第二对流管束中的烟气流速一般不会超过20m/s，同样在同等尺寸条件下，锅炉的出力相对较小。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种火焰长度短，火焰直径细的涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉。

本发明的目的是这样实现的：

一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，包括锅壳，所述锅壳的前侧设置有燃烧器，锅壳的内下部设置有炉胆，所述炉胆的后侧设置有第一对流管束，锅壳的外前上侧设置有前烟箱，锅壳的后部外侧设置有后烟箱，锅壳的内上部设置有第二对流管束，所述第一对流管束的管程与炉胆和后烟箱相连通，炉胆和第一对流管束组成第一烟气回程，所述第二对流管束的管程与后烟箱和前烟箱相连通，第二对流管束、前烟箱和后烟箱组成第二烟气回程，所述燃烧器采用涡轮增压式燃气燃烧器。

本发明一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，其第一对流管束圆周面外表面上设置有螺纹，第二对流管束圆周面外表面光滑。

本发明一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，其第一对流管束和第二对流管束管子规格均不超过Φ32mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉与现有技术相比，具有如下优点：

①采用涡轮增压式燃气燃烧器后，在同等功率下，燃烧器的火焰直径较细，火焰长度大大缩短，因此炉胆直径可以设计的较细，炉胆长度可以设计的更短，将近缩短到传统炉胆尺寸的一半左右，这样可以在有限的空间内布置更多的受热面，从而缩小锅炉的结构尺寸，在同等出力的情况下，锅炉体积可以做的更小，在同等外形尺寸下，锅炉的出力可以做的更大，卧式蒸汽锅炉的最大蒸发量提至40t左右，卧式热水锅炉的功率提至29MW左右。

②第一烟气回程由炉胆和第一对流管束组成，第一对流管束的圆周面外表面上设置有螺纹，因此增大了受热面积，传热效果更加明显，第一烟气回程后烟气温度可以降到600℃左右，远低于常规干背式锅炉第一回程尾部烟气温度1000多摄氏度，有利于设计后烟箱的保温及密封。

③由于第一对流管束和第二对流管束管子规格均小于Φ32mm，在有效的结构尺寸条件下，管子的受热面相对较大，烟气流速较高，烟气流速在第一对流管束中烟气流速达到了70m/s，在第二对流管束中烟气的平均流速为40~50m/s，这样就极大的提高了烟气的传热系数，增强了烟气与对流管之间的换热效果。

附图说明

图1为本发明涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉的结构示意图。

图2为本发明第一对流管束的结构示意图。

图3为图2中Ⅰ的放大图。

图中附图标记：

燃烧器1

炉胆2

锅壳3

第一对流管束4

第二对流管束5

前烟箱6

后烟箱7。

具体实施方式

参见图1、图2和图3本发明涉及一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，它包括锅壳3，所述锅壳3的前侧设置有燃烧器1，锅壳3的内下部设置有炉胆2，所述炉胆2的后侧设置有第一对流管束4，锅壳3的外前上侧设置有前烟箱6，锅壳3的后部外侧设置有后烟箱7，锅壳3的内上部设置有第二对流管束5，所述第一对流管束4的管程与炉胆2和后烟箱7相连通，所述第二对流管束5的管程与前烟箱6和后烟箱7相连通，所述第一对流管束4圆周面外表面上设置有螺纹，第二对流管束5圆周面外表面光滑，所述第一对流管束4和第二对流管束5管子的规格均不超过Φ32mm。

工作原理：涡轮增压式燃气燃烧器产生的烟气依次经过筒体内的炉胆2、第一对流管束4、后烟箱7、第二对流管束5、前烟箱6，其中，炉胆2和第一对流管束4组成第一烟气回程，烟气经第一烟气回程降温到600℃左右，烟气经后烟箱7、第二对流管束5和前烟箱6组成第二烟气回程，烟气温度在出水温度为95℃的热水锅炉的排烟温度在130℃左右，（烟气温度在1.25MPa的饱和蒸汽锅炉的排烟温度在230℃左右，）从排烟温度可以看出，本发明的传热量得到了充分利用，达到了高效节能的效果，整台锅炉的传热量与现在市场上常规的高效节能卧式锅炉差不多甚至更高。

Claims (3)

1.一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，包括锅壳（3），所述锅壳（3）的前侧设置有燃烧器（1），锅壳（3）的内下部设置有炉胆（2），所述炉胆（2）的后侧设置有第一对流管束（4），锅壳（3）的外前上侧设置有前烟箱（6），锅壳（3）的后部外侧设置有后烟箱（7），锅壳（3）的内上部设置有第二对流管束（5），所述第一对流管束（4）的管程与炉胆（2）和后烟箱（7）相连通，炉胆（2）和第一对流管束（4）组成第一烟气回程，所述第二对流管束（5）的管程与后烟箱（7）和前烟箱（6）相连通，第二对流管束（5）、前烟箱（6）和后烟箱（7）组成第二烟气回程，其特征在于：所述燃烧器（1）采用涡轮增压式燃气燃烧器。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，其特征在于：所述第一对流管束（4）圆周面外表面上设置有螺纹，第二对流管束（5）圆周面外表面光滑。

3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮增压燃烧的紧凑型火管锅炉，其特征在于：第一对流管束（4）和第二对流管束（5）管子的规格均不超过Φ32mm。

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