CN107654991A - 聚能热导锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚能热导锅炉，包括锅炉体，在锅炉体的底部，加热装置的上方，设有集热腔，集热腔内部腔体内设有导热介质；集热腔与至少一根换热管连通，换热管穿过锅炉体与循环管连通，循环管与集热腔连通。所述的集热腔由多根环状或螺旋状的金属管组成侧壁，集热腔的顶部为锅炉体的底部，集热腔的底部开放。通过设置的集热腔的结构，取消现有技术中的双层水腔的结构，降低了加工难度，并且采用常用的柱状加圆形顶的锅炉结构，也有利于增大锅炉的承压能力，并且也大幅降低了加工成本。设置的集热腔能够使加热装置的火焰被集中在锅炉体的底部，增加了燃料的利用率。

Description

聚能热导锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉设备领域，特别是一种聚能热导锅炉。

背景技术

现有的锅炉设备均是采用加热装置加热锅炉体以使锅炉体内的水加热生成水蒸汽。随着能源价格的上涨和环保要求的提高，需要降低碳排放和提高能源利用效率。

中国专利文献CN 101871688 A记载了一种热导管锅炉，这种热导管锅炉包括圆柱形锅壳和设置于锅壳内部的筒状炉胆，所述炉胆与锅壳之间形成炉体水腔，炉胆内部形成炉膛，在炉膛的上部设置一个内水盒，该内水盒的内腔通过连接管与炉体水腔连通 ；炉胆顶部分别设置若干热导管 ；每根热导管一端开口于炉体水腔，另一端为盲端并向下伸向炉膛 ；该锅炉受热面积大、热传导迅速集中。但是该锅炉的形状结构加工难度大，耐压能力较差，且锅炉的热量流失较大，燃烧器的燃烧余热回收不充分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚能热导锅炉，能够简化热导管锅炉的加工难度，减低生产成本，优选的方案中，能够充分利用燃烧器的燃烧余热，并能够实现节能、环保和安全的智能化控制。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种聚能热导锅炉，包括锅炉体，在锅炉体的底部，加热装置的上方，设有集热腔，集热腔内部腔体内设有导热介质；

集热腔与至少一根换热管连通，换热管穿过锅炉体与至少一根循环管连通，循环管与集热腔连通。

优选的方案中，所述的集热腔由多根环状或螺旋状的金属管组成侧壁，集热腔的顶部为锅炉体的底部，集热腔的底部开放。

优选的方案中，所述的集热腔的侧壁由封闭的金属空腔组成，集热腔的顶部为锅炉体的底部，集热腔的底部开放。

优选的方案中，集热腔通过转接头与三通接头与多根换热管连通，多根换热管与位于锅炉体顶部的汇集管连通，汇集管与循环泵的入口连接，循环泵的出口与循环管连接，循环管与集热腔连通。

优选的方案中，在锅炉体和加热装置的外围还设有保温壳体，保温壳体的顶部设有排风管。

优选的方案中，排风管上设有抽风机。

优选的方案中，在锅炉体与保温壳体之间的空隙设有余热收集装置，

所述的余热收集装置是沿着锅炉体外壁从上到下布置的多个吸热板，沿着保温壳体内壁从上到下布置的多个挡流板，挡流板与吸热板交错布置成迷宫结构。

优选的方案中，所述的吸热板为导热材料，挡流板为隔热材料。

优选的方案中，在锅炉体外壁设有石墨导热层。

优选的方案中，在锅炉体内设有温度传感器、压力传感器和水位传感器；

在排风管设有余热传感器，在循环管设有导热传感器；

在锅炉体上设有电控的进水阀和排水阀；

温度传感器、压力传感器、水位传感器、余热传感器和导热传感器与主控装置的输入端电连接，进水阀、排水阀、循环泵和加热装置与主控装置的输出端电连接。

本发明提供的一种聚能热导锅炉，通过设置的集热腔的结构，取消现有技术中的双层水腔的结构，降低了加工难度，并且采用常用的柱状加圆形顶的锅炉结构，也有利于增大锅炉的承压能力，并且也大幅降低了加工成本。设置的集热腔能够使加热装置的火焰被集中在锅炉体的底部，增加了燃料的利用率。优选的方案中，设置的循环泵，能够快速利用换热管将热量传导给锅炉体内的水，进一步充分利用加热装置燃烧的热量，设置的保温壳体、吸热板和挡流板的结构，能够充分利用加热装置燃烧产生的余热。设置的主控装置能够智能的控制水位、加热温度、换热效率和加热装置的燃烧时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：保温壳体1，循环管2，循环泵3，汇集管4，吸热板5，挡流板6，进水阀7，锅炉体8，换热管9，安全阀10，集热腔11，加热装置12，抽风机13，排风管14，主控装置15，排水阀16。

具体实施方式

如图1中，一种聚能热导锅炉，包括锅炉体8，在锅炉体8的底部，加热装置12的上方，设有集热腔11，集热腔11内部腔体内设有导热介质；

集热腔11与至少一根换热管9连通，换热管9穿过锅炉体8与至少一根循环管2连通，循环管2与集热腔11连通。由此结构，加热装置12在加热锅炉体8底部的同时，还将集热腔11内的导热介质加热，而导热介质的流动，将热量传递到了水中。本例中的换热管9和循环管2优选采用多根。本例中加热装置12采用气化柴油燃烧器、天然气燃烧器或水氢燃料燃烧器。本例中的导热介质采用导热油，优选的采用加氢合成导热油。闪点高、不低于215℃，凝固点不低于-15℃。自燃点高，不低于360℃。有机杂质少，硫、氮、氢、氯重金属含量少，仅只有20ppm。热稳定性高，寿命长，在同等条件下使用，寿命比矿物油导热油长4-5年。使用过程中不易产生气泡。无水溶性酸碱。不腐蚀设备。加氢合成导热油的主要成分为饱和烷烃、芳烃。可在山东英可利化工有限公司购买。

优选的方案如图1中，所述的集热腔11由多根环状或螺旋状的金属管组成侧壁，集热腔11的顶部为锅炉体8的底部，集热腔11的底部开放。

优选的方案中，所述的集热腔11的侧壁由封闭的金属空腔组成，集热腔11的顶部为锅炉体8的底部，集热腔11的底部开放。由此结构，大幅降低锅炉体8的加工难度，也确保锅炉体8的承压能力。

优选的方案中，集热腔11通过转接头与三通接头与多根换热管9连通，多根换热管9与位于锅炉体8顶部的汇集管4连通，汇集管4与循环泵3的入口连接，循环泵3的出口与循环管2连接，循环管2与集热腔11连通。由此结构，通过循环泵3使导热介质强制循环，进一步提高导热效率。

优选的方案中，在锅炉体8和加热装置12的外围还设有保温壳体1，保温壳体1的顶部设有排风管14。由此结构，能够进一步降低热量散失，使热量被锅炉体8充分吸收。本例中的保温壳体1优选采用真空保温壳体，或者珍珠棉夹层的保温壳体，或者石棉夹层的保温壳体。

优选的方案中，排风管14上设有抽风机13。由此结构，实现强制排风。

优选的方案中，在锅炉体8与保温壳体1之间的空隙设有余热收集装置，

所述的余热收集装置是沿着锅炉体8外壁从上到下布置的多个吸热板5，沿着保温壳体1内壁从上到下布置的多个挡流板6，挡流板6与吸热板5交错布置成迷宫结构。

优选的方案中，所述的吸热板5为导热材料，例如金属板或石墨板，挡流板6为隔热材料，例如耐火板。由此结构，使燃烧烟气中的热量被吸热板5充分吸收。

优选的方案中，在锅炉体8外壁设有石墨导热层。由此结构，使锅炉体8外壁充分吸收热量。

优选的方案中，在锅炉体8内设有温度传感器、压力传感器和水位传感器；

在排风管14设有余热传感器，在循环管2设有导热传感器；

在锅炉体8上设有电控的进水阀7和排水阀16；

温度传感器、压力传感器、水位传感器、余热传感器和导热传感器与主控装置15的输入端电连接，进水阀7、排水阀16、循环泵3、抽风机和加热装置12与主控装置15的输出端电连接。由此结构，实现整个锅炉的自动化控制。本例中的主控装置15采用工控机或单片机。通过温度传感器的反馈，主控装置15启动或关闭加热装置12和抽风机。通过水位传感器和温度传感器的组合反馈，主控装置15开启或关闭进水阀7和/或排水阀16。通过余热传感器对排出热风温度的反馈，主控装置15调节抽风机的转速，以充分收集和利用余热。通过导热传感器对导热介质温度的反馈，主控装置15调节循环泵3的速度，以充分提高导热效率。

通过采用上述最优的方案的组合，本发明在抽风机13位置根据不同工况测得的温度仅为65℃~130℃，热量利用率较高。相同负荷下，以生产30立方米饱和蒸汽为例，与普通锅炉相比，能耗下降25~36%，以平均全日生产消耗蒸汽量150立方米为例，每月能耗下降高达35~42%。即本发明的瞬时热量利用效率较高，且长期热量散失较低，初步推测是由于保温壳体1的存在，使热量散失降低，因此，再次启动锅炉生产蒸汽所需的加热时间减少。由于智能化控制设备延时安装，经实测数据，智能化控制也能够降低能耗3~5%。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚能热导锅炉，包括锅炉体（8），其特征是：在锅炉体（8）的底部，加热装置（12）的上方，设有集热腔（11），集热腔（11）内部腔体内设有导热介质；

集热腔（11）与至少一根换热管（9）连通，换热管（9）穿过锅炉体（8）与至少一根循环管（2）连通，循环管（2）与集热腔（11）连通。

2.根据权利要求1所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：所述的集热腔（11）由多根环状或螺旋状的金属管组成侧壁，集热腔（11）的顶部为锅炉体（8）的底部，集热腔（11）的底部开放。

3.根据权利要求1所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：所述的集热腔（11）的侧壁由封闭的金属空腔组成，集热腔（11）的顶部为锅炉体（8）的底部，集热腔（11）的底部开放。

4.根据权利要求2或3所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：集热腔（11）通过转接头与三通接头与多根换热管（9）连通，多根换热管（9）与位于锅炉体（8）顶部的汇集管（4）连通，汇集管（4）与循环泵（3）的入口连接，循环泵（3）的出口与循环管（2）连接，循环管（2）与集热腔（11）连通。

5.根据权利要求1所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：在锅炉体（8）和加热装置（12）的外围还设有保温壳体（1），保温壳体（1）的顶部设有排风管（14）。

6.根据权利要求5所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：排风管（14）上设有抽风机（13）。

7.根据权利要求5所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：在锅炉体（8）与保温壳体（1）之间的空隙设有余热收集装置，

所述的余热收集装置是沿着锅炉体（8）外壁从上到下布置的多个吸热板（5），沿着保温壳体（1）内壁从上到下布置的多个挡流板（6），挡流板（6）与吸热板（5）交错布置成迷宫结构。

8.根据权利要求7所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：所述的吸热板（5）为导热材料，挡流板（6）为隔热材料。

9.根据权利要求1所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：在锅炉体（8）外壁设有石墨导热层。

10.根据权利要求5所述的一种聚能热导锅炉，其特征是：在锅炉体（8）内设有温度传感器、压力传感器和水位传感器；

在排风管（14）设有余热传感器，在循环管（2）设有导热传感器；

在锅炉体（8）上设有电控的进水阀（7）和排水阀（16）；

在循环管（2）设有循环泵（3）；

温度传感器、压力传感器、水位传感器、余热传感器和导热传感器与主控装置（15）的输入端电连接，进水阀（7）、排水阀（16）、循环泵（3）和加热装置（12）与主控装置（15）的输出端电连接。