CN105757983A - 一种冷凝锅炉 - Google Patents

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    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Abstract

本发明提供一种冷凝锅炉，包括燃烧器、燃烧室、冷凝换热筒体和内外循环系统，所述燃烧室置于所述冷凝换热筒体内，该燃烧室侧壁的连接管道穿出所述冷凝换热筒体用于与燃烧器连接；所述燃烧室的顶部筒壁上与烟气导流弯管连接，该烟气导流弯管的出烟端口朝下方开设；所述烟气导流弯管上方设置锅炉内循环喷淋装置、给水喷淋装置和空气预热系统。所述内循环系统是将锅水强制循环到燃烧室上方的内循环喷淋装置中，加强锅水内循环，更好的吸收热量。本发明通过特殊的燃烧器布置方式、烟气导流弯管、喷淋装置、除雾预热和内外循环系统，使安装运行更便捷，能够高效将高温烟气和锅炉给水进行直接接触换热，可以充分降低排烟温度、提高锅炉热效率。

Description

一种冷凝锅炉
技术领域
本发明涉及冷凝锅炉技术领域，提供一种燃烧充分后的高温烟气与锅炉低温给水进行直接接触换热的冷凝锅炉。
技术背景
冷凝锅炉的目的是为了降低锅炉出口排烟温度，释放水蒸气的汽化潜热，提高锅炉热效率，全面降低烟气中污染物的排放。采取的措施是让燃烧干净的高温烟气在锅炉内与锅炉给水充分接触，快速降低热烟气温度，将烟气中的水蒸气温度降低到露点以下，充分降低排入烟气中水蒸气的含量，充分吸收水蒸气的汽化潜热，提高锅炉热效率，炉内中和污染物。但是，现有技术中实现这些措施的装置，其存在结构复杂或布置有缺陷、运行效果不佳的问题，使得在实际实施中锅炉安装和操作运行不方便，排烟温度还是不能明显降低，此外冷凝锅炉的排烟口冒白烟并带走较多热量，影响供暖效果。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的不足，使燃烧器水平布置在冷凝锅炉上，方便燃烧器的安装、检修、运行；提供一种能够让高温烟气与锅炉给水进行直接接触换热，能够有效降低排烟温度，净化烟气污染物排放的高效清洁冷凝锅炉。
本发明进一步的目的在于提供一种能够使锅水在该冷凝锅炉内强制循环，锅炉内置锅水循环系统，确保了锅炉出水温度在设计范围内。
本发明进一步的目的在于提供一种能够降低排烟温度，高效冷凝分离并凝结锅炉出口烟气中水蒸气，吸收冷凝水蒸气的汽化潜热，使冷凝水回收利用的冷凝锅炉。
本发明的目的是这样实现的：
一种冷凝锅炉，包括筒形燃烧室、水平布置的燃烧器、冷凝换热筒体和内循环系统、给水系统、脱水装置、空气预热装置、支撑装置及锅炉配套阀门管路仪表等。所述燃烧室置于所述冷凝换热筒体内，该燃烧室侧壁设有连接管道，该连接管道穿出所述冷凝换热锅筒与燃烧器连接；所述燃烧室的顶部筒壁上设有出烟口，在该出烟口上连接烟气导流弯管，该烟气导流弯管的出烟端口朝下方开设；在所述冷凝换热锅筒顶部设有排烟口；在所述冷凝换热锅筒内的锅炉水位线和所述冷凝换热器顶部空预器之间是冷凝换热空间，在该冷凝换热空间的上方分别设置内循环管路喷淋装置、给水管路喷淋装置；在所述给水装置上方设置冷凝脱水装置和空气预热器；在冷凝换热筒体下方与内循环系统管道相连，内循环系统管路的另一端是布置在燃烧室上方的喷淋装置，并且在内循环系统管路上布置内循环水泵。
进一步地，在所述燃烧室侧方水平布置燃烧器，燃烧器穿过燃烧室与冷凝换热锅筒之间的管道，连接在冷凝锅炉燃烧器接口上，使锅炉安装、检修、操作运行更便捷。
进一步地，在所述筒形燃烧室上端周圈开设若干所述烟气导流弯管，且周圈均匀布置。所述烟气导流弯管的一端与燃烧室出口烟气连接，其另一端延伸形成烟气出口，该烟气出口端朝向下方开设，使得燃烧室出来的高温烟气直接可以与锅水和喷淋水接触换热，换热效果好，结构简单，制造成本大幅下降。
进一步地，所述内循环系统由管路系统和喷淋装置组成，内循环系统是强制将锅水在锅炉内部按照设定的循环倍率循环吸热。通过该系统确保锅炉水温快速提升，加快锅炉启炉速度，确保锅水温度可调节，减少燃烧室传热面积，提高锅炉出水参数的可靠性。
进一步地，所述给水装置包括给水管、分水器、出水管接头和喷嘴，所述分水器为一个环形水管，在该环形水管的侧壁上开设给水孔，在各个该给水孔上接有出水管，在该出水管上接有喷嘴。该给水装置结构简单，给水流量调节范围广，给水快速均匀布置在锅炉筒体内，便于锅水快速吸热。
进一步地，所述脱水装置布置于给水装置上方，在空预器进出口位置分别布置。所述冷凝脱水装置上的冷凝网过滤烟气，让烟气中凝结的水快速地汇聚滴下。然后将冷凝下来的冷凝水引入到冷凝锅炉中的冷凝换热空间下部；
进一步地，在所述各组冷凝脱水装置之间设置空气预热器，使燃烧用的冷空气充分预热的同时，将燃烧后的热烟气进一步的冷凝换热，降低烟气温度，把烟气中的水蒸气凝结成水。
本发明提供的冷凝锅炉，通过设置特殊的燃烧器布置方式、燃烧室、烟气导流弯管、内循环系统、给水装置、空气预热器和冷凝脱水装置，能够充分的将高温烟气和锅炉给水进行直接接触换热，可以有效提高传热效率、降低排烟的温度、保证锅炉出口工质参数、减少锅炉制造成本、方便锅炉安装检修和运行。本冷凝锅炉具有安全、节能、减排、体积小、自动控制好、热效率高、清洁排放等优点。可为采暖、工业、洗浴等企事业单位，提供可靠的热水。
附图说明
图1为本发明提供的冷凝锅炉的结构示意图。
说明书附图中各个指引号指代锅炉的零部件名称分别是：1.燃烧器2.筒形燃烧室3.冷凝换热锅筒4.内循环管路5.烟气导流弯管6.给水装置7.冷凝脱水装置8.空气预热器9.热空气出口10.排烟口11.冷空气进口12.锅炉出水口13.水位计14.燃烧室支持装置15.排污口16.锅炉支撑装置
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的立式冷凝锅炉。包括水平布置的燃烧器1，筒形燃烧室2和冷凝换热锅筒3，所述筒形燃烧室2置于所述冷凝换热筒体3壳体内，该筒形燃烧室2侧壁连接管道，该连接管道穿出所述冷凝换热筒体3壳体用于与燃烧器1连接；所述筒形燃烧室2的顶部筒壁上设有出烟口，在该出烟口上连接烟气导流弯管5；在所述冷凝换热筒体3顶部中心设有排烟口10，在排烟口下方部位与燃烧室之间设置两级或多级冷凝脱水装置7，在各级冷凝脱水装置之间设置管式空气预热器8；
在该冷凝换热筒体3与冷凝脱水装置7之间设置给水装置6，在该给水装置的出水管口上连接雾化器；在冷凝换热筒体3容水空间的筒壁上设置热水出水口12。
在冷凝换热筒体3的下部设置排污口，其上接有排污口15。
在冷凝换热器3上还设置水位计13，其上设置正常水位以及高水位和低水位标识，在对应各个水位高度位置上可以设置位置传感器连接控制装置，通过控制装置调整各相应阀门的启闭和开启度。
如图1所示，该烟气导流弯管5的烟气出口端的端口朝下方开设。
如图1所示，内循环系统4设置在冷凝换热空间与锅水之间。
使用时，所述筒形燃烧室2在所述冷凝换热筒体3内一部分浸没于水中，燃烧器1中的火焰和烟气从侧壁连接管道进入筒形燃烧室2中，火焰和烟气在筒形燃烧室2内盘旋，通过筒形燃烧室2侧壁将热量传给冷凝换热筒体3中的工质。充分燃烧后的高温烟气从烟气导流弯管5进入冷凝换热空间，与给水装置6分流雾化后的水雾及内循环系统4的喷淋后的水雾换热。最后，烟气通过排烟口10排出冷凝锅炉。在所述冷凝换热筒体3下方侧壁上引出有内循环系统，通过内循环管路上的循环水泵将锅水打入筒形燃烧室上方的另一给水雾化装置中，实现锅水循环吸热。
本冷凝热水锅炉的主要优点如下：
1.热效率高，节约燃料。设置了烟气冷凝回收汽化潜热系统的冷凝锅炉，降低排烟温度，提高锅炉热效率；
2.制造成本低，制作周期短。特殊的给水装置和内循环系统，减少了锅炉金属换热面积，降低了锅炉制造成本，缩短了制造周期。
3.烟气清洁排放。本发明提供的冷凝锅炉，由于采用低氮高效燃烧技术和烟气与给水充分接触换热，向大气排放的污染物得到有效控制。
4.体积小，节省场地和投资。本发明设计的冷凝锅炉由于其热效率高，达到同样的热水供应量，其体积大大减小，所以其占用场地少。可安装在地下室、屋顶和楼层中，节省建锅炉房的投资。
5.耐用、寿命长。本发明是烟、水直接换热设备，各个部件结构简单，使用方便，无爆炸危险，使用寿命长。
6.锅炉燃烧运行可实现自动化控制。
7.锅炉安装检修简单、运行操作方便。本发明锅炉的燃烧器水平连接在锅炉下端侧壁上，同时确保充足的燃烧空间，满足锅炉高效低氮燃烧的结构条件。

Claims (8)

1.一种冷凝锅炉，其特征在于：包括筒燃烧室、冷凝换热锅筒、内循环系统、给水系统、脱水装置、空气预热器和排烟口、支撑装置及锅炉配套阀门管路仪表，所述燃烧室置于所述冷凝换热筒体内，该燃烧室侧壁设有连接管道，该连接管道穿出所述冷凝换热锅筒与燃烧器连接；所述燃烧室的顶部筒壁上设有出烟口，在该出烟口上连接烟气导流弯管，该烟气导流弯管的出烟端口朝下方开设；在所述冷凝换热锅筒顶部设有排烟口；在所述冷凝换热锅筒内的锅炉水位线和所述冷凝换热器顶部空预器之间是冷凝换热空间，在该冷凝换热空间的上方分别设置内循环管路喷淋装置、给水管路喷淋装置；在所述给水装置上方设置冷凝脱水装置和空气预热器；在冷凝换热筒体下方与内循环系统管道相连，内循环系统管路的另一端是布置在燃烧室上方的喷淋装置，并且在内循环系统管路上布置内循环水泵。
2.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：在所述燃烧室侧方水平布置燃烧器，燃烧器穿过燃烧室与冷凝换热锅筒之间的管道，布置在冷凝锅炉上，使锅炉安装、检修、操作运行更便捷。
3.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：在所述燃烧室上方，周圈开设若干所述出烟口，且在每个出烟口上连接烟气导流弯管，导流弯管出口向下。
4.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：所述冷凝锅炉中设置了锅水内循环系统。该内循环系统由管路系统和喷淋装置组成，是强制将锅水在锅炉内部按照设定的循环倍率循环吸热。
5.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：所述给水装置包括给水管、分水器、出水管和喷嘴，所述分水器为一个环形水管，在该水管上开设给水孔，在各个该给水孔上接有出水管，在该出水管上接有喷嘴。
6.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：在锅炉给水装置上方布置空气预热器。
7.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：在空气预热器烟气进出口位置布置单组或多组过滤装置。
8.根据权利要求1所述的冷凝锅炉，其特征在于：为冷凝锅炉设置自动化控制系统。
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