CN104110670A - 尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，属制热设备技术领域。包括燃烧器（1）、锅炉本体（2）、转弯烟室（3）和省煤器（4），燃烧器（1）设置于锅炉本体（2）前端，省煤器（4）设置于锅炉本体（2）顶部，其特征在于在省煤器（4）后增设有气-水热管换热器（5），气-水热管换热器（5）也设置于锅炉本体（2）顶部。本发明烟气温度能够进一步降低，甚至实现烟气冷凝，放出汽化潜热，提高锅炉效率，同时锅炉进水温度升高，降低燃料耗量。并且无需担心热管损坏而气-水流程相通而停炉检修。可为已有锅炉节能技术改造单独配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种卧式火管锅炉。属制热设备技术领域。
背景技术
随着经济不断发展，国际国内能源需求快速上升，控制污染排放的压力也越来越大，如何更加高效的利用优质燃料，达到节能和减排目的，受到各国政府和各行各业的高度重视。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。油、气型燃料易于输送和使用，在保证良好的燃烧条件下，基本上不产生环境污染，发热值高，这使得燃油、燃气锅炉实现运行自动化、高效率。油或气燃烧后，烟气中水蒸汽含量高，特别是天然气。常规工业锅炉的排烟温度在160℃左右，如果通过有效降低燃油（气）锅炉的排烟温度，使烟气中的水蒸汽冷凝放出汽化潜热，燃料的高位热值被利用，锅炉效率将大幅度提升。
目前市场上锅炉尾部受热面多以蛇形管为主加扩展受热面的形式增加受热面积，以烟气与锅炉进水换热的形式，将烟气的温度降至露点以下实现冷凝。但是受冷水温度的影响，烟气往往不能达到露点温度以下，并且普通蛇形管受热面只要有一根损坏，必须停炉检修更换。
热管技术利用热管内部抽成一定数值的负压后充以适量的工作液体，受热后相变换热，再另一端受冷凝结后放出热量，以汽化显热的方式传输热量，一般比以显热方式所传输的热量要大几个数量级，是最强换热方式。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能进一步降低锅炉排烟温度的尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉。
本发明的目的是这样实现的：一种尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，包括燃烧器、锅炉本体、转弯烟室和省煤器，燃烧器设置于锅炉本体前端，省煤器设置于锅炉本体顶部，其特征在于在省煤器后增设有气-水热管换热器，气-水热管换热器也设置于锅炉本体顶部。
本发明尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，所述气-水热管换热器的热管为竖直排列的封闭管束，下部为蒸发段，上部为凝结段，蒸发段具有扩展受热面，凝结段为光管，蒸发段与凝结段中间用隔板分隔开。
本发明尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，所述卧式火管锅炉为二回程或者三回程卧式火管锅炉。
烟气经过锅炉本体内的辐射和对流换热后，进入转弯烟室，进而烟气向上流动至位于锅炉本体顶部的省煤器，之后进入热管气-水换热器的蒸发段，最后排入烟囱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过在常规卧式火管锅炉的省煤器尾部增加气-水热管换热器，锅炉排烟温度能够进一步降低，甚至烟气露点以下，烟气中水蒸汽大量凝结，实现烟气冷凝，放出汽化潜热，提高锅炉热效率。
2、锅炉进水在热管气-水换热器中被加热，锅炉进水温度提高，降低锅炉燃料消耗量。
3、气-水热管换热器蒸发段和凝结段用隔板分隔开，烟气和水之间的换热通过热管进行，即使单根热管损坏，不会导致气-水流程相通，不影响整个换热器运行，不需要停炉检修。
4、卧式火管锅炉的顶部放置省煤器，后接气-水热管换热器，整个锅炉结构紧凑，节省占地空间。
5、气-水热管换热器的采用蒸发段带扩展受热面、凝结段为光管的热管结构，加强烟气侧传热效果，减小凝结段加工难度和成本。
6、也适应老锅炉本体的更换改造。
附图说明
图1为本发明三回程尾部带气-水热管换热器的卧式火管锅炉流程示意图。
图2为本发明二回程尾部带气-水热管换热器的卧式火管锅炉流程示意图。
图3为本发明的气-水热管换热器结构图。
图4为发明气-水热管结构图。
图中：
燃烧器1
锅炉本体2
转弯烟室3
省煤器4
气-水热管换热器5、蒸发段51、工作液体52、蒸汽53、凝结段54。
具体实施方式
参见图1和图2，图1为本发明三回程尾部带气-水热管换热器的卧式火管锅炉流程示意图。图2为本发明二回程尾部带气-水热管换热器的卧式火管锅炉流程示意图。由图1和图2可以看出，本发明尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，主要由燃烧器1、锅炉本体2、转弯烟室3、省煤器4和气-水热管换热器5组成。燃烧器1设置于二回程或者三回程卧式火管锅炉的锅炉本体2前端，省煤器4设置于锅炉本体顶部，气-水热管换热器5增设在省煤器4后，气-水热管换热器5也设置于锅炉本体顶部。
气-水热管换热器5的热管为竖直排列的封闭管束。下部为蒸发段51，上部为凝结段54，蒸发段51表面具有扩展受热面，凝结段54为光管。
烟气流程：
烟气经过锅炉本体2内的辐射和对流换热后，进入转弯烟室3，进而烟气向上流动至位于锅炉本体顶部的省煤器4，之后进入热管气-水换热器5的蒸发段51，冲刷热管管排后排入烟囱。
汽水流程：
锅炉给水（低温水）从气-水热管换热器5的凝结段54进入气-水热管换热器，横向冲刷竖直排列的热管管排，吸收热管传递的烟气热量，水温上升，进入省煤器4，在省煤器4内吸收烟气热量水温再次上升后，进入锅炉本体2，在锅炉本体2接受辐射放热和对流放热，将水加热为蒸汽，或者将水加热为更高温度的热水。
热管的工作流程：
1、热量从蒸发段51（气-水热管换热器烟气通道）通过热管管壁传给工作液体52，工作液体在蒸发段51内蒸发；
2、蒸汽腔内的蒸汽53从蒸发段升到凝结段54；
3、蒸汽53在凝结段54（水侧通道）内通过管壁传给冷源；蒸汽重新凝结为工作液体52；蒸发段51与凝结段54中间用隔板分隔开；
4、凝结后的工作液体52回流到蒸发段51。
Claims (3)
1.一种尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，包括燃烧器（1）、锅炉本体（2）、转弯烟室（3）和省煤器（4），燃烧器（1）设置于锅炉本体（2）前端，省煤器（4）设置于锅炉本体（2）顶部，其特征在于在省煤器（4）后增设有气-水热管换热器（5），气-水热管换热器（5）也设置于锅炉本体（2）顶部。
2.根据权利要求1所述的一种尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，其特征在于所述气-水热管换热器（5）的热管为竖直排列的封闭管束，下部为蒸发段（51），上部为凝结段（54），蒸发段（51）具有扩展受热面，凝结段（54）为光管，蒸发段（51）与凝结段（54）中间用隔板分隔开。
3.根据权利要求1或2所述的一种尾部带气-水热管换热管的卧式火管锅炉，其特征在于所述卧式火管锅炉为二回程或者三回程卧式火管锅炉。
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