CN103032962B - 带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉 - Google Patents

带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉，包括燃烧机(1)、炉门装置(27)、水套装置(28)、湿背管板装置(29)、保温隔热筒装置(30)和空气预热筒装置(31)。燃烧机(1)与炉膛前盖板(2)相连。炉门装置(27)的炉膛前盖板(2)焊在内水套筒(15)内侧面。水套装置(28)与湿背管板(25)相连。湿背管板装置(29)的外侧与保温隔热筒(11)相连，保温隔热筒(11)外侧与空气预热内套筒(9)相连。其优点：烟管采用内展翅片管(13)，换热效率比光管高3-4倍；锅炉水箱改为水套装置(28)，使炉内进出水定向有序流动，实现与烟气逆流换热；利用烟气冷凝余热，以逆流方式直接预热进炉空气，提高锅炉效率。

Description

带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉
技术领域
本发明所述的技术方案属于水加热器领域，具体的讲，是属于带有围绕数个燃烧室的水套筒的热水加热器领域，依据国际专利分类法，属于F24H1/24。
背景技术
燃气卧式锅壳锅炉与同等功率的水管锅炉相比，结构简单而坚固，成本低，称之谓“经济锅炉”。20世纪50年代开始作为工业锅炉用于生产，中间也有不断改进，但到现在还是存在如下问题：一是烟管换热效率低，虽然近年来有的在光管内放置扰流片，有的改为螺纹烟管，传热效能仅提高30％左右；二是排烟温度高，约120℃-150℃。这样必然是体积大、重量大、能效低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种烟管采用内展翅片管，锅炉水箱为分层水套的带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉。
本发明的目的是这样实现的：本带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉属于燃气卧式锅壳锅炉，它由燃烧机、炉门装置、水套装置、湿背管板装置、保温隔热筒装置、空气预热筒装置组成。燃烧机通过螺栓与炉门装置炉膛前盖板相连。炉膛前盖板焊在内水套筒内侧面，炉门与外水套筒、内水套筒、空气预热外套筒、空气预热内套筒的左端相连，水套装置通过连通管与湿背管板相连。湿背管板装置的外侧与保温隔热筒相连，保温隔热筒外侧与空气预热内套筒相连。保温隔热筒装置的保温隔热筒外侧焊有保温隔热筒螺旋翅片。空气预热筒装置的空气预热内套筒与保温隔热筒外侧相连。
炉门装置由炉门、炉膛前盖板、耐高温保温砌体组成，炉门中间分开，炉膛前盖板焊在内水套筒内侧面，燃烧机法兰边通过螺栓与炉膛前盖板相连，耐高温保温砌体砌在炉膛前盖板与内水套筒的环形空间内。
水套装置由外水套筒、中水套筒、内水套筒、内展翅片管、水套前盖板、水套后盖板、隔烟环、连通管组成，外水套筒、中水套筒、内水套筒和内展翅片管两端均焊在水套前盖板和水套后盖板上，隔烟环和连通管左端焊在水套后盖板上，右端焊在湿背管板上。
内水套筒相当于炉胆，接受高温燃气的冲刷和辐射。内水套筒与中水套筒组成环形内水筒，中水套筒与外水套筒组成环形外水筒，中水套筒左侧开有环形分布的数个通水孔，外水套筒右侧上部焊有进水口，三套筒两端由水套前盖板和水套后盖板焊接在一起，内、外水筒两端盖板打孔后均焊有环行分布的一定数量的内展翅片管，在内水筒后端盖外侧，沿圆周均布打孔并焊接连通管，此连通管另一端与湿背管板孔口焊接。
湿背管板装置由湿背管板、热水出水口、湿背管板加强管组成，热水出水口焊在湿背管板右上侧，多个湿背管板加强管均匀焊在湿背管板两个壁面之间，多个连通管焊在湿背管板左侧面。湿背管板加强管左侧与烟气相通。
保温隔热筒装置由保温隔热筒、保温隔热筒螺旋翅片组成，保温隔热筒螺旋翅片焊在保温隔热筒外侧面。
保温隔热筒外周为预热空气的烟气通道，保温隔热筒底座凸起部分，支撑预热空气内套筒。
空气预热筒装置由空气预热外套筒、空气预热内套筒、空气预热内套筒螺旋翅片、空气预热进气口、烟气出口、空气预热出气口、金属波纹管、冷凝水出口组成。空气预热进气口、空气预热出气口均焊接在空气预热外套筒上侧，空气预热内套筒螺旋翅片、烟气出口均焊在空气预热内套筒上，冷凝水出口焊在预热空气内套筒底板下侧边缘，金属波纹管通过两端法兰和螺栓与空气预热出气口、燃烧机进气口相连。
烟气沿保温隔热套筒外圆周由左侧旋转至右侧烟气出口，预热空气沿预热空气内筒外圆周由右侧旋转至左侧预热空气出口，实现了长流程大面积的逆流换热。
本发明的优点：1.烟管采用内展翅片管，换热效率比光管提高3-4倍；2.锅炉水箱改为分层水套，使炉内进出水定向有序流动，实现了与烟气逆流换热，提高了换热效率；3.利用烟气冷凝余热，在炉内以逆流方式直接预热进炉空气，提高了锅炉效率；4.烟气与水换热终端位于进水口的水温低点，有利于降低排烟温度；5.水与烟气的换热终端在内水套筒部分，水温较高，避免了过冷沸腾的不良影响；6.水套最外侧，继续与烟气换热，增加了换热面；7.结构紧凑，重量轻，尺寸小。
附图说明
图1带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉结构示意图。
零部件编号：燃烧机1、炉膛前盖板2、耐火保温砌体3、水套前盖板4、炉门5、金属波纹管6、预热空气出口7、空气预热外套筒8、空气预热内套筒9、空气预热内套筒螺旋翅片10、保温隔热筒11、外水套筒12、内展翅片管13、中水套筒14、内水套筒15、保温隔热筒螺旋翅片16、进水口17、预热空气进口18、烟气出口19、热水出口20、隔烟环21、水套后盖板22、连通管23、湿背管板加强管24、湿背管板25、冷凝水出口26、炉门装置27、水套装置28、湿背管板装置29、保温隔热筒装置30、空气预热筒装置31。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步描述。
图1为带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉结构示意图。从图中可以看出本带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉由燃烧机1、炉门装置27、水套装置28、湿背管板装置29、保温隔热筒装置30、空气预热筒装置31组成。燃烧机1通过螺栓与炉膛前盖板2相连；炉门装置27的炉膛前盖板2焊在内水套筒15内侧面，炉门5与外水套筒12、内水套筒15、空气预热外套筒8、空气预热内套筒9的左端相连。水套装置28通过连通管23与湿背管板25相连。湿背管板装置29的外侧与保温隔热筒11相连，保温隔热筒11外侧与空气预热内套筒9相连。保温隔热筒装置30的保温隔热筒11外侧焊有保温隔热筒螺旋翅片16。空气预热筒装置31的空气预热内套筒9与保温隔热筒11外侧相连。
炉门装置27由炉门5、炉膛前盖板2、耐高温保温砌体3组成，炉门5中间分开，炉膛前盖板2焊在内水套筒15内侧面，燃烧机1法兰边通过螺栓与炉膛前盖板2相连，耐高温保温砌体3砌在炉膛前盖板2与内水套筒15的环形空间内。
水套装置28由外水套筒12、中水套筒14、内水套筒15、内展翅片管13、水套前盖板4、水套后盖板22、隔烟环21、连通管23组成。外水套筒12、中水套筒14、内水套筒15和内展翅片管13两端均焊在水套前盖板4和水套后盖板22上，隔烟环21和连通管23左端焊在水套后盖板22上，右端焊在湿背管板25上。
湿背管板装置29由湿背管板25、热水出水口20、湿背管板加强管24组成。热水出水口20焊在湿背管板25右上侧，多个湿背管板加强管24均匀焊在湿背管板25两个壁面之间，多个连通管23焊在湿背管板25左侧面。
保温隔热筒装置30由保温隔热筒11、保温隔热筒螺旋翅片16组成。保温隔热筒螺旋翅片16焊在保温隔热筒11外侧面。
空气预热筒装置31由空气预热外套筒8、空气预热内套筒9、空气预热内套筒螺旋翅片10、空气预热进气口18、烟气出口19、空气预热出气口7、金属波纹管6、冷凝水出口26组成。空气预热进气口18、空气预热出气口7均焊接在空气预热外套筒8上侧，空气预热内套筒螺旋翅片16、烟气出口19均焊在空气预热内套筒9上，冷凝水出口26焊在预热空气内套筒9底板下侧边缘，金属波纹管6通过两端法兰和螺栓与空气预热出气口7、燃烧机1进气口相连。
本带空气预热的逆流换热冷凝式燃气(油)热水锅炉的工作过程如下：燃烧机1点火燃烧，产生大量高温烟气，冲刷内水套筒15和湿背管板25，进入内展翅片管13，与水充分换热，经过外水套筒12外侧烟道，继续与水换热，然后进入保温隔热筒11外侧螺旋烟道，预热进炉空气，从烟气出口19排出。冷凝水从冷凝水出口26排出。空气从预热空气进口18进入空气预热外套筒8与空气预热内套筒9之间的螺旋空气通道，与烟气逆流换热后，从预热空气出口7、金属波纹管6进入燃烧机1，参与燃烧。需要加热的冷水从进水口17进入外水套筒12与内展翅片管13中的烟气逆流换热，通过中水套筒14左侧周向分布的圆孔进入内水套筒15，继续与内展翅片管13和内水套筒15换热，经连通管23进入湿背管板25，经热水出口20进入供水系统。本热水锅炉的燃料适用于燃气和燃油。

Claims (5)

1.一种带空气预热的逆流换热冷凝式燃气或燃油热水锅炉，其特征在于：它包括燃烧机(1)、炉门装置(27)、水套装置(28)、湿背管板装置(29)、保温隔热筒装置(30)、空气预热筒装置(31)；燃烧机(1)通过螺栓与炉膛前盖板(2)相连；炉门装置(27)的炉膛前盖板(2)焊在内水套筒(15)内侧面，炉门(5)与外水套筒(12)、内水套筒(15)、空气预热外套筒(8)、空气预热内套筒(9)的左端相连；水套装置(28)通过连通管(23)与湿背管板(25)相连；湿背管板装置(29)的外侧与保温隔热筒(11)相连，保温隔热筒(11)外侧与空气预热内套筒(9)相连；保温隔热筒装置(30)的保温隔热筒(11)外侧焊有保温隔热筒螺旋翅片(16)；空气预热筒装置(31)的空气预热内套筒(9)与保温隔热筒(11)外侧相连；
所述的水套装置(28)由外水套筒(12)、中水套筒(14)、内水套筒(15)、内展翅片管(13)、水套前盖板(4)、水套后盖板(22)、隔烟环(21)、连通管(23)组成，外水套筒(12)、中水套筒(14)、内水套筒(15)和内展翅片管(13)两端均焊在水套前盖板(4)和水套后盖板(22)上，隔烟环(21)和连通管(23)左端焊在水套后盖板(22)上，右端焊在湿背管板(25)上。
2.按照权利要求1所述的带空气预热的逆流换热冷凝式燃气或燃油热水锅炉，其特征在于：所述的炉门装置(27)由炉门(5)、炉膛前盖板(2)、耐髙温保温砌体(3)组成，炉门(5)中间分开，炉膛前盖板(2)焊在内水套筒(15)内侧面，燃烧机(1)法兰边通过螺栓与炉膛前盖板(2)相连，耐高温保温砌体(3)砌在炉膛前盖板(2)与内水套筒(15)的环形空间内。
3.按照权利要求1所述的带空气预热的逆流换热冷凝式燃气或燃油热水锅炉，其特征在于：所述的湿背管板装置(29)由湿背管板(25)、热水出水口(20)、湿背管板加强管(24)组成，热水出水口(20)焊在湿背管板(25)右上侧，多个湿背管板加强管(24)均匀焊在湿背管板(25)两个壁面之间，多个连通管(23)焊在湿背管板(25)左侧面。
4.按照权利要求1所述的带空气预热的逆流换热冷凝式燃气或燃油热水锅炉，其特征在于：所述的保温隔热筒装置(30)由保温隔热筒(11)、保温隔热筒螺旋翅片(16)组成，保温隔热筒螺旋翅片(16)焊在保温隔热筒(11)外侧面。
5.按照权利要求1所述的带空气预热的逆流换热冷凝式燃气或燃油热水锅炉，其特征在于：所述的空气预热筒装置(31)由空气预热外套筒(8)、空气预热内套筒(9)、空气预热内套筒螺旋翅片(10)、空气预热进气口(18)、烟气出口(19)、空气预热出气口(7)、金属波纹管(6)、冷凝水出口(26)组成，空气预热进气口(18)、空气预热出气口(7)均焊接在空气预热外套筒(8)上侧，保温隔热筒螺旋翅片(16)、烟气出口(19)均焊在空气预热内套筒(9)上，冷凝水出口(26)焊在预热空气内套筒(9)底板下侧边缘，金属波纹管(6)通过两端法兰和螺栓与空气预热出气口(7)、燃烧机(1)进气口相连。
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