CN104764190B - 一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉，包括炉体，炉体内设有燃烧腔和受热腔，燃烧腔和受热腔之间由竖向的膜式水冷屏分隔；燃烧腔的上端设有煤粉燃烧器，受热腔内设有蛇形管对流受热面；燃烧腔和受热腔的内壁上布设有膜式水冷壁；燃烧腔的中部设有二次风结构。本发明的锅炉能够高效吸收燃烧热量，通过膜式冷水壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面，高效吸收利用热量，提高了热量利用率和供热效率，减少供热成本；采用U形火焰与烟气通道，有效利用火焰长度；采用二次风结构，提高了锅炉的热效率，减少了氮氧化物的生成，提高了锅炉的节能环保性能；并且该锅炉结构紧凑，占地面积小。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水锅炉，具体涉及一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉。
背景技术
热水锅炉利用燃料燃烧对水进行加热，以提供热水或者对建筑进行加热。热水锅炉对燃料燃烧热量的利用率，成为了热水锅炉的重要性能。热量利用率高，不仅能够提高热水锅炉的热功率，同时也能够提高燃料利用率，降低燃料使用量和供热成本。而现有的热水锅炉对于燃烧烟道的设计不佳，对烟气中热量的吸收利用率较低，不利于提高锅炉的性能和降低成本。现有的锅炉在热量吸收结构上，往往采用简单的热量交换结构，造成对烟气和火焰中热量吸收效率的减低，从而造成锅炉供热效率低、燃料利用率低的缺陷。
同时，现有的锅炉采用水平布置的方式，其占地面积大，不利于提高土地利用效率。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉，该锅炉能够高效吸收燃烧热量，通过膜式冷水壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面，高效吸收利用火焰和烟气中的热量，提高了热量利用率和供热效率，减少供热成本；采用U形火焰与烟气通道，有效利用火焰长度，使其达到理想的燃烧效果；采用二次风结构，提高了锅炉的热效率，减少了氮氧化物的生成，提高了锅炉的节能环保性能；并且该锅炉结构紧凑，占地面积小，便于锅炉的安装。
为解决上述问题，本发明采用技术方案为：
一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉，包括炉体，炉体内设有左右并列设置的燃烧腔和受热腔，燃烧腔和受热腔之间由竖向的膜式水冷屏分隔，膜式水冷屏的下端设有用于将燃烧腔内的火焰和烟气通入受热腔的烟气流通口；燃烧腔的上端设有煤粉燃烧器，受热腔内设有若干个并列设置的蛇形管对流受热面；煤粉燃烧器燃烧的火焰和烟气在燃烧腔内充分燃烧，二次风结构再次鼓风，使燃料燃烧充分，减少氮氧化物的生成，提高了燃烧效率，降低供热成本；
燃烧腔和受热腔的内壁上布设有膜式水冷壁；膜式水冷壁对热量进行高效吸收，提高了热量利用率；
燃烧腔的中部设有用于向燃烧腔内补充燃烧所需空气的二次风结构。
优选的，受热腔的右上方通过连接烟道与空气预热器的进烟口连通，空气预热器通过出烟口将烟气排出。空气预热器对烟气中残留的热量再次进行吸收，对热量进行充分吸收，提高了燃料和热量的利用率。
优选的，空气预热器预热后的空气通过管路分别与二次风结构和煤粉燃烧器的进风口连通。空气预热器将空气预热后加入燃烧腔内与燃料燃烧，提高了燃烧效率，高效回收利用烟气热量。
优选的，锅炉上端设有用于收集膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面内的热水的锅炉出水集箱。出水集箱将热水集中后供热输出。
优选的，锅炉上端设有用于向膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面内注入供热后的回水的锅炉回水装置，锅炉回水装置通过角管和锅炉回水口将回水强制泵送至膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面。
优选的，每个蛇形管对流受热面的侧面设有一个分段出水装置，该分段出水装置将其对应的蛇形管对流受热面内加热后的水输出。分段出水装置将每一个蛇形管对流受热面加热后的水输出，这样使每一个蛇形管对流受热面均能够独立高效的进行热量吸收，提高了热量吸收效率。
优选的，燃烧腔、烟气流通口和受热腔形成U形火焰与烟气通道。U形火焰与烟气通道延长了火焰和烟气的通道，使得热量交换的时间增长，极大提高了热量吸收效率；同时，也使得锅炉的结构紧凑，减小锅炉占地面积，便于锅炉的安装。
优选的，炉体内壁上设有用于保温隔热的炉墙，炉墙位于膜式水冷壁的外侧面。炉墙能够减少炉体的热量散失，提高热量的利用效率。
优选的，受热腔内设有3个从上至下并列设置的蛇形管对流受热面。3个蛇形管对流受热面能够满足热量吸收的要求，能够对热量进行高效的吸收，同时又不至于对烟气流通产生过大阻力，确保燃烧和烟气流通的顺畅。
优选的，燃烧腔的宽度为受热腔宽度的1.5-4倍；蛇形管对流受热面的宽度与受热腔内部腔体的宽度相适配。燃烧腔空间较大，便于燃料燃烧和二次风结构的鼓风，使燃料高效率燃烧；受热腔内的烟气通道缩小，使烟气全部流经蛇形管对流受热面，使烟气中的热量被高效吸收，提高锅炉的热量利用率和供热效率。
本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉的工作过程为：煤粉燃烧器利用煤粉和空气在燃烧器内进行燃烧，二次风结构向燃烧腔内再次鼓风，使燃料高效燃烧完全；烟气通过烟气流通口进入受热腔，受热腔内的蛇形管对流受热面与烟气进行热量交换，高效吸收烟气和火焰中的热量；烟气通过连接烟道进入空气预热器后排出，空气预热器将预热后的空气供给煤粉燃烧器和二次风结构；膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面结构全程进行热量交换，吸收火焰和烟气中的热量。
本发明的优点和有益效果为：
本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉，能够高效吸收燃烧热量，通过膜式冷水壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面，高效吸收利用火焰和烟气中的热量，提高了热量利用率和供热效率，减少供热成本；
本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉，采用U形火焰与烟气通道，有效利用火焰长度，使其达到理想的燃烧效果；
本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉，采用二次风结构，提高了锅炉的热效率，减少了氮氧化物的生成，提高了锅炉的节能环保性能；
本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉，结构紧凑，占地面积小，便于锅炉的安装。
附图说明
图1为本发明角管强制循环燃煤粉热水锅炉的结构示意图。
图中：1、炉墙；2、炉体；3、膜式水冷壁；4、二次风结构；5、燃烧腔；6、煤粉燃烧器；7、锅炉出水集箱；8、膜式水冷屏；9、锅炉回水装置；10、受热腔；11、蛇形管对流受热面；12、连接烟道；13、分段出水装置；14、进烟口；15、空气预热器；16、出烟口；17、锅炉回水口；18、烟气流通口。
具体实施方式
下列实施例将进一步说明本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例为一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉，包括炉体2，炉体2内设有左右并列设置的燃烧腔5和受热腔10，燃烧腔5和受热腔10之间由竖向的膜式水冷屏8分隔，膜式水冷屏8的下端设有用于将燃烧腔5内的火焰和烟气通入受热腔10的烟气流通口18；燃烧腔5的上端设有煤粉燃烧器6，受热腔10内设有3个并列设置的蛇形管对流受热面11；煤粉燃烧器6燃烧的火焰和烟气在燃烧腔5内充分燃烧，二次风结构4再次鼓风，使燃料燃烧充分，减少氮氧化物的生成，提高了燃烧效率，降低供热成本；
燃烧腔5和受热腔10的内壁上布设有膜式水冷壁3；膜式水冷壁3对热量进行高效吸收，提高了热量利用率；燃烧腔5的中部设有用于向燃烧腔5内补充燃烧所需空气的二次风结构4。受热腔10的右上方通过连接烟道12与空气预热器15的进烟口14连通，空气预热器15通过出烟口16将烟气排出。空气预热器15对烟气中残留的热量再次进行吸收，对热量进行充分吸收，提高了燃料和热量的利用率。
空气预热器15预热后的空气通过管路分别与二次风结构4和煤粉燃烧器6的进风口连通。空气预热器15将空气预热后加入燃烧腔5内与燃料燃烧，提高了燃烧效率，高效回收利用烟气热量。
锅炉上端设有用于收集膜式水冷壁3、膜式水冷屏8和蛇形管对流受热面11内的热水的锅炉出水集箱7。出水集箱将热水集中后供热输出。锅炉上端设有用于向膜式水冷壁3、膜式水冷屏8和蛇形管对流受热面11内注入供热后的回水的锅炉回水装置9，锅炉回水装置9通过角管和锅炉回水口17将回水强制泵送至膜式水冷壁3、膜式水冷屏8和蛇形管对流受热面11。
每个蛇形管对流受热面11的侧面设有一个分段出水装置13，该分段出水装置13将其对应的蛇形管对流受热面11内加热后的水输出。分段出水装置13将每一个蛇形管对流受热面11加热后的水输出，这样使每一个蛇形管对流受热面11均能够独立高效的进行热量吸收，提高了热量吸收效率。
燃烧腔5、烟气流通口18和受热腔10形成U形火焰与烟气通道。U形火焰与烟气通道延长了火焰和烟气的通道，使得热量交换的时间增长，极大提高了热量吸收效率；同时，也使得锅炉的结构紧凑，减小锅炉占地面积，便于锅炉的安装。炉体2内壁上设有用于保温隔热的炉墙1，炉墙1位于膜式水冷壁3的外侧面。炉墙1能够减少炉体2的热量散失，提高热量的利用效率。
受热腔10内设有3个从上至下并列设置的蛇形管对流受热面11。3个蛇形管对流受热面11能够满足热量吸收的要求，能够对热量进行高效的吸收，同时又不至于对烟气流通产生过大阻力，确保燃烧和烟气流通的顺畅。燃烧腔5的宽度为受热腔10宽度的3倍；蛇形管对流受热面11的宽度与受热腔10内部腔体的宽度相适配。燃烧腔5空间较大，便于燃料燃烧和二次风结构4的鼓风，使燃料高效率燃烧；受热腔10内的烟气通道缩小，使烟气全部流经蛇形管对流受热面11，使烟气中的热量被高效吸收，提高锅炉的热量利用率和供热效率。
本实施例角管强制循环燃煤粉热水锅炉的工作过程为：煤粉燃烧器6利用煤粉和空气在燃烧器内进行燃烧，二次风结构4向燃烧腔5内再次鼓风，使燃料高效燃烧完全；烟气通过烟气流通口18进入受热腔10，受热腔10内的蛇形管对流受热面11与烟气进行热量交换，高效吸收烟气和火焰中的热量；烟气通过连接烟道12进入空气预热器15后排出，空气预热器15将预热后的空气供给煤粉燃烧器6和二次风结构4；膜式水冷壁3、膜式水冷屏8和蛇形管对流受热面11结构全程进行热量交换，吸收火焰和烟气中的热量。
本实施例的有益效果为：本实施例的角管强制循环燃煤粉热水锅炉能够高效吸收燃烧热量，通过膜式冷水壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面，高效吸收利用火焰和烟气中的热量，提高了热量利用率和供热效率，减少供热成本；采用U形火焰与烟气通道，有效利用火焰长度，使其达到理想的燃烧效果；采用二次风结构，提高了锅炉的热效率，减少了氮氧化物的生成，提高了锅炉的节能环保性能；并且该锅炉结构紧凑，占地面积小，便于锅炉的安装。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种角管强制循环燃煤粉热水锅炉，其特征在于，包括炉体，炉体内设有左右并列设置的燃烧腔和受热腔，燃烧腔和受热腔之间由竖向的膜式水冷屏分隔，膜式水冷屏的下端设有用于将燃烧腔内的火焰和烟气通入受热腔的烟气流通口；燃烧腔的上端设有煤粉燃烧器，受热腔内设有若干个并列设置的蛇形管对流受热面；燃烧腔和受热腔的内壁上布设有膜式水冷壁；燃烧腔的中部设有用于向燃烧腔内补充燃烧所需空气的二次风结构；
受热腔的右上方通过连接烟道与空气预热器的进烟口连通，空气预热器通过出烟口将烟气排出；
空气预热器预热后的空气通过管路分别与二次风结构和煤粉燃烧器的进风口连通；
锅炉上端设有用于收集膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面内的热水的锅炉出水集箱；
锅炉上端设有用于向膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面内注入供热后的回水的锅炉回水装置，锅炉回水装置通过角管和锅炉回水口将回水强制泵送至膜式水冷壁、膜式水冷屏和蛇形管对流受热面；
每个蛇形管对流受热面的侧面设有一个分段出水装置，该分段出水装置将其对应的蛇形管对流受热面内加热后的水输出；
燃烧腔、烟气流通口和受热腔形成U形火焰与烟气通道；
炉体内壁上设有用于保温隔热的炉墙，炉墙位于膜式水冷壁的外侧面；
受热腔内设有3个从上至下并列设置的蛇形管对流受热面；
燃烧腔的宽度为受热腔宽度的1.5-4倍；蛇形管对流受热面的宽度与受热腔内部腔体的宽度相适配。
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