CN103398467A - 一种高热效的多段式加热热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高热效的多段式加热热水锅炉，所述外壳包括卧式底座和立式水包，卧式底座上端面后端一体制出竖直的立式水包，在卧式底座内的前端安装一气化室，该气化室后端一体制出烟气通道，位于立式水包下方的烟气通道上端面竖直安装一主烟道，该主烟道上端连通立式水包上端安装的烟囱，在主烟道外缘由上至下套装至少一个盘管组。本发明中，煤燃烧产生的热能通过多个途径向水传递，煤燃烧产生的热能大部分被水吸收，热效率高达91%，同样容积的锅炉加热到相同温度时刻节省一半的时间，提高了煤的利用率，降低了能耗，节省了成本。
Description
技术领域
本发明属于热水锅炉技术领域，尤其是一种高热效的多段式加热热水锅炉。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，通过向锅炉提供能量，将化学能、电能等转换为蒸汽或高温水，该蒸汽和高温水可直接为工业生产或人民生活使用，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能或通过发电机转换为电能。其中的热水锅炉主要用于人民生活，比如用于采暖、淋浴等，该类型锅炉的主要结构是：包括外壳、进水口、出水口和烟囱，进水口、出水口和烟囱均安装在外壳上，在外壳内设置的腔室中盛装水，在外壳底部设置一气化室，使燃料燃烧的热能将水加热，燃烧产生的烟气通过烟囱排出，这种结构的锅炉中，气化室与水的接触面积较小，热效率低，基本在40～50%左右，浪费了能源。
随着科学技术的进步，人们对上述锅炉进行了改进，即在外壳内安装螺旋的管道或者折弯的管道，在这些管道外部的外壳的空腔内盛装水，利用管道较大的表面积使气化室排出的热烟气充分与水接触，热能的传递效果较好，但这种结构的锅炉热效率大致在80%左右，扔有待进一步的提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供热效率高、节省能源的一种高热效的多段式加热热水锅炉。
本发明采取的技术方案是：
一种高热效的多段式加热热水锅炉，包括外壳、进水口、出水口和烟囱，进水口、出水口和烟囱均安装在外壳上，其特征在于：所述外壳包括卧式底座和立式水包，卧式底座上端面后端一体制出竖直的立式水包，在卧式底座内的前端安装一气化室，该气化室后端一体制出烟气通道，位于立式水包下方的烟气通道上端面竖直安装一主烟道，该主烟道上端连通立式水包上端安装的烟囱，在主烟道外缘由上至下套装至少一个盘管组，每个盘管组中至少包括一个盘管，每个盘管的一端连通主烟道，每个盘管的另一端连通立式水包侧壁上的烟气出口，该烟气出口上安装一引风机，所述气化室、烟气通道和主烟道与卧式底座和立式水包之间充填水，在气化室和烟气通道的下方安装一将二者封闭的底板。
而且，所述气化室的四周侧和上方、烟气通道的四周侧和上方、主烟道的四周侧均充填水。
而且，所述气化室上端与卧式底座前端所制加煤口连通，位于气化室下方的底板上制出下炉箅子，该下炉箅子前端的卧式底座上制出开口，位于下炉箅子下方的卧式底座前端制出出渣口，在加煤口和开口之间的气化室内间隔嵌装多个水管，该水管封闭的一端伸出卧式底座前端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。
而且，所述烟气通道内间隔嵌装多个水管，该水管封闭的一端伸出卧式底座后端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。
而且，所述卧式底座两侧外壁上安装多个加强圆板。
而且，所述卧式底座后端外壁上安装多个加强圆板。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，包括卧式底座和立式水包，卧式底座内的气化室对水进行一次加热，烟气通道对水进行一次加热，然后主烟道和盘管组再进行一次加热，位于气化室和烟气通道内的多个水管也同时对水进行加热，由此使煤燃烧产生的热能通过多个途径向水传递，煤燃烧产生的热能大部分被水吸收，热效率高达91%，同样容积的锅炉加热到相同温度时刻节省一半的时间，提高了煤的利用率，降低了能耗，节省了成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图2的截面图；
图4是立式水包俯视图的径向截面图；
图5是卧式底座俯视图的截面图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种高热效的多段式加热热水锅炉，如图1～5所示，包括外壳、进水口13、出水口12和烟囱3，进水口、出水口和烟囱均安装在外壳上，本发明的创新在于：所述外壳包括卧式底座5和立式水包4，卧式底座上端面后端一体制出竖直的立式水包，在卧式底座内的前端安装一气化室28，该气化室后端一体制出烟气通道19，位于立式水包下方的烟气通道上端面所制开孔20连通一竖直安装的主烟道14，该主烟道上端连通立式水包上端安装的烟囱，在主烟道外缘由上至下套装至少一个盘管组，每个盘管组中至少包括一个盘管，每个盘管的一端连通主烟道，每个盘管的另一端连通立式水包侧壁上的烟气出口2，该烟气出口上安装一引风机1，所述气化室、烟气通道和主烟道与卧式底座和立式水包之间充填水26，在气化室和烟气通道的下方安装一将二者封闭的底板21。
本实施例中，在主烟道外缘由上至下套装三个盘管组，分别对应标号15、16和17，每个盘管组中包括两个盘管，每个盘管组的结构均相同，下面以盘管组15为例说明，如图4所示，黑色箭头为内圈盘管31，空心箭头为外圈盘管30，中间为主烟道，主烟道内的热烟气在引风机1的作用下，沿着进管32分别进入内圈盘管和外圈盘管，与水进行热能交换后，通过出管29进入烟气出口2，然后经过引风机和辅助烟囱34位于烟囱内的开口35进入烟囱。
为了增加热交换的面积，如图3、5所示，气化室的四周侧和上方、烟气通道的四周侧和上方、主烟道的四周侧均充填水。
所述气化室上端与卧式底座前端所制加煤口6连通，位于气化室下方的底板上制出下炉箅子23，该下炉箅子前端的卧式底座上制出开口8，位于下炉箅子下方的卧式底座底部10前端制出出渣口9，在加煤口和开口之间的气化室内间隔嵌装多个水管7，该水管封闭的一端伸出卧式底座前端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。所述烟气通道内间隔嵌装多个水管7，该水管封闭的一端伸出卧式底座后端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。所述卧式底座两侧外壁上和卧式底座后端外壁上均安装多个加强圆板11。
本发明的工作过程是：
1.通过加煤口6向气化室28内加入足量的煤27，此时位于气化室下端的水管7承担了炉箅子的作用，上述煤进行第一次燃烧的过程中产生部分煤制气，这部分煤制气在引风机1负压的作用下向下流动，上述煤燃烧的部分煤渣24掉落在下炉箅子34上，下炉箅子所在的地方形成了二次燃烧室25，该二次燃烧室中，上述的煤制气和掉落的煤渣共同燃烧，使煤渣充分燃烧，水管上方煤燃烧产生的热量通过气化室侧壁22将四周侧的水加热，煤制气和二次燃烧室中的煤渣产生的热量通过水管和气化室侧壁将四周侧的水加热，此为第一段加热。
2.热烟气进入烟气通道19后，将水管7内的水加热，然后通过烟气通道的侧壁18将其四周测的水加热，此为第二段加热。
3.热烟气自主烟道14上升，由于受到上部的活门33的阻挡，所以热烟气进入盘管组中，通过主烟道、盘管组与水进行热交换，此为第三段加热。
经过试验，气化室中的煤进行第一次燃烧，其产生的煤制气和二次燃烧室汇总的煤渣进行第二次燃烧，使煤充分燃烧后将热能释放出来，锅炉的热效率高达91%，同样容积的锅炉加热到相同温度时节省一半的时间，如果使用在淋浴系统中，该锅炉烧水速度较传统锅炉更快；如果使用在采暖系统中，该锅炉可以供更大面积的住宅使用，而且煤经过充分燃烧，产生的尾气很少，通过普通的除尘装置即可以将尾气净化，对环境的无污染。
本发明中，包括卧式底座和立式水包，卧式底座内的气化室对水进行一次加热，烟气通道对水进行一次加热，然后主烟道和盘管组再进行一次加热，位于气化室和烟气通道内的多个水管也同时对水进行加热，由此使煤燃烧产生的热能通过多个途径向水传递，煤燃烧产生的热能大部分被水吸收，提高了煤的利用率，降低了能耗，节省了成本且环保节能。
Claims (6)
1.一种高热效的多段式加热热水锅炉，包括外壳、进水口、出水口和烟囱，进水口、出水口和烟囱均安装在外壳上，其特征在于：所述外壳包括卧式底座和立式水包，卧式底座上端面后端一体制出竖直的立式水包，在卧式底座内的前端安装一气化室，该气化室后端一体制出烟气通道，位于立式水包下方的烟气通道上端面竖直安装一主烟道，该主烟道上端连通立式水包上端安装的烟囱，在主烟道外缘由上至下套装至少一个盘管组，每个盘管组中至少包括一个盘管，每个盘管的一端连通主烟道，每个盘管的另一端连通立式水包侧壁上的烟气出口，该烟气出口上安装一引风机，所述气化室、烟气通道和主烟道与卧式底座和立式水包之间充填水，在气化室和烟气通道的下方安装一将二者封闭的底板。
2.根据权利要求1所述的一种高热效的多段式加热热水锅炉，其特征在于：所述气化室的四周侧和上方、烟气通道的四周侧和上方、主烟道的四周侧均充填水。
3.根据权利要求1所述的一种高热效的多段式加热热水锅炉，其特征在于：所述气化室上端与卧式底座前端所制加煤口连通，位于气化室下方的底板上制出下炉箅子，该下炉箅子前端的卧式底座上制出开口，位于下炉箅子下方的卧式底座前端制出出渣口，在加煤口和开口之间的气化室内间隔嵌装多个水管，该水管封闭的一端伸出卧式底座前端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。
4.根据权利要求1所述的一种高热效的多段式加热热水锅炉，其特征在于：所述烟气通道内间隔嵌装多个水管，该水管封闭的一端伸出卧式底座后端，该水管敞开的另一端位于气化室和烟气通道之间的卧式底座内。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高热效的多段式加热热水锅炉，其特征在于：所述卧式底座两侧外壁上安装多个加强圆板。
6.根据权利要求5所述的一种高热效的多段式加热热水锅炉，其特征在于：所述卧式底座后端外壁上安装多个加强圆板。
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