CN111998329A - 一种三回程立式燃气锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉技术领域，具体的说是一种三回程立式燃气锅炉，包括包括壳体、回程组件和预热器；用于驱动烟气多次回程以提高烟气热量利用的回程组件安装在壳体内；用于对壳体内外排烟气余热利用的预热器与壳体并排安装在锅炉底座上，而本发明中燃气锅炉采用立式架构并且短烟管和长烟管采用的是分布在波形炉胆的两侧，因此短烟管侧中的水液加热温度是高于长烟管侧水液的温度，从而短烟管处的水液向着长烟管水液上方扩散，而长烟管处的水液向着短烟管水液下方扩散形成对流，由于波形炉胆两侧的水液不断的进行对流从而形成水液内循环，使得燃气锅炉内两侧水液温差较小，因此蒸汽产生的速度更快也提高了锅炉的加热效率。

Description

一种三回程立式燃气锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体的说是一种三回程立式燃气锅炉。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

但是现有的立式燃气锅炉普遍采用单回程或者双回程结构实现辐射换热和对流换热，总体换热效率均较低，同时现有立式燃气锅炉大多没有增设预热水箱预热水然后进锅炉内烧开的技术，导致立式燃气锅炉对水液加热室蒸汽产生较慢，而部分增设增设预热水箱的立式燃气锅炉需要额外的设备对其内部水液预热，导致设备整体架构复杂，并且现有立式燃气锅炉在对水液进行加热时，内部水液加热容易出现不均衡的问题导致蒸汽产生速率慢的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种三回程立式燃气锅炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三回程立式燃气锅炉，包括壳体、回程组件和预热器；用于驱动烟气多次回程以提高烟气热量利用的所述回程组件安装在壳体内；用于对壳体内外排烟气余热利用的所述预热器与壳体并排安装在锅炉底座上。所述回程组件包括波形炉胆、下管板、中空回燃箱、短烟管，所述波形炉胆底部开口处固定嵌合有下管板，且波形炉胆两侧的下管板均开设有若干个均分布的下管孔，所述波形炉胆顶部开口处固定安装有中空回燃箱，且中空回燃箱与下管板连接处偏离下管板的轴心，所述中空回燃箱底部的大弧面固定安装有若干个均匀分布并与中空回燃箱连通的短烟管，且短烟管的另一端与下管板对应的下管孔相互连通；所述波形炉胆与中空回燃箱构成烟气一回程容道；所述中空回燃箱与下管板之间的短烟管构成烟气二回程容道。

具体的，所述回程组件还包括上管板、长烟管、支撑柱和筒体，所述上管板通过支撑柱固定安装在中空回燃箱的顶部，且上管板与下管板轴心相同，所述上管板与下管板余下一侧下管孔的对应处开设有若干个均匀分布的上管孔，若干根规格相同的所述长烟管固定安装在下管板和上管板之间，且长烟管的两端分别与下管孔和上管孔连通，所述下管板和上管板之间固定套设有筒体，且上管板上安装有将上管孔罩设的排烟箱；所述下管板和上管板之间的长烟管构成烟气三回程容道。

具体的，所述筒体的底部固定安装有一体成型的罩体，且罩体的底部固定安装有嵌合在壳体内底部的底板，所述罩体构成烟气二回程容道和烟气三回程容道的中转连接道。

具体的，所述下管板底部开口处固定安装有连接管，且连接管延伸至罩体内并贯穿壳体与燃烧器的输出端固定连接，所述燃烧器固定安装在锅炉底座上。

具体的，所述预热器包括蓄水箱、排烟管、进水管和潜水泵，所述蓄水箱固定安装在锅炉底座上，且蓄水箱上安装有两根进水管，所述进水管的一端插设至蓄水箱的内底壁并固定安装有潜水泵，且进水管的另一端与壳体两侧壁开设的进水口固定连接，所述排烟管的一端与排烟箱上的出烟口固定连接，且排烟管的另一端延伸至蓄水箱内，处于所述蓄水箱内的排烟管呈蛇形弯曲状，且排烟管的末端插设至蓄水箱侧壁开设的通孔中。

具体的，所述蓄水箱上安装有用于降低烟气流速的缓流聚烟器，且缓流聚烟器包括聚烟箱和排烟阀，所述聚烟箱固定安装在蓄水箱上，且聚烟箱的进烟口与蓄水箱侧壁开设的通孔连通，所述聚烟箱的另一侧壁固定安装有排烟阀。

具体的，所述壳体的顶部固定安装有排汽机构，且排汽机构包括泄汽罐、进汽管、排汽管和控制阀，所述泄汽罐固定嵌合在壳体的顶部，且泄汽罐两侧开设的进汽口通过两根进汽管与筒体上的排汽口固定连接，所述泄汽罐的侧壁固定安装有排汽管，且泄汽罐上安装有用于控制排汽管的控制阀，所述壳体的顶部安装有与筒体连通的进水阀。

具体的，所述壳体的侧壁固定安装有控制箱。

本发明的有益效果：

1、本发明所述的一种三回程立式燃气锅炉，利用燃烧器对波形炉胆进行燃烧，从而波形炉胆与筒体之间的水进行第一次加热，随后热烟进入通过中空回燃箱分流到多根短烟管中，从而短烟管对水液进行第二次加热，然后热烟通过罩体中的中转连接道分流至长烟管中，从而长烟管对水液进行第三次加热，而短烟管和长烟管增长了热烟的流动行程，增加了热烟与水接触的面积以及增加了加热部分相对于水的占比；

2、本发明所述的一种三回程立式燃气锅炉，而本发明中燃气锅炉采用立式架构并且短烟管和长烟管采用的是分布在波形炉胆的两侧，因此短烟管侧中的水液加热温度是高于长烟管侧水液的温度，从而短烟管处的水液向着长烟管水液上方扩散，而长烟管处的水液向着短烟管水液下方扩散，形成对流，由于波形炉胆两侧的水液不断的进行对流从而形成水液内循环，进而使得燃气锅炉内部出现的蒸汽较为均衡，两侧水液温差较小，因此蒸汽产生的速度更快也提高了锅炉的加热效率；

3、本发明所述的一种三回程立式燃气锅炉，由于烟气通过排烟管进入到蓄水箱中可以对蓄水箱中的水液进行预热，不仅提高了烟气余热的利用，也避免外排烟气温度过高导致对后续处理净化烟气的设备出现损伤，并且还可以对注入到燃气锅炉内的水液进行预加热，因此在对燃气锅炉内的水液在加热时汽化的速率更快，一方面降低了燃烧器中燃料的使用量，另一面加快了燃气锅炉的蒸汽产生速率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种三回程立式燃气锅炉的一种较佳实施例整体结构示意图；

图2为图1所示壳体内回程组件的部分结构示意图；

图3为图2所示回程组件的部分结构结构示意图；

图4为图3所示回程组件的部分结构结构示意图；

图5为图1所示壳体内的部分结构示意图；

图6为图1所示蓄水箱的剖视结构示意图。

图中：1、壳体，2、回程组件，21、波形炉胆，22、下管板，22a、下管孔，23、中空回燃箱，24、短烟管，25、上管板，25a、上管孔，26、长烟管，27、支撑柱，28、筒体，3、底板，4、连接管，5、燃烧器，6、罩体，7、排烟箱，8、预热器，81、蓄水箱，82、排烟管，83、进水管，84、潜水泵，9、缓流聚烟器，91、聚烟箱，92、排烟阀，9a、排汽机构，91a、泄汽罐，92a、进汽管，93a、排汽管，94a、控制阀，9b、进水阀，9c、控制箱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种三回程立式燃气锅炉，包括壳体1、回程组件2和预热器8，用于驱动烟气多次回程以提高烟气热量利用的回程组件2安装在壳体1内，本发明中燃气锅炉采用立式架构并且短烟管24和长烟管26采用的是分布在波形炉胆21的两侧，因此短烟管24侧中的水液加热温度是高于长烟管26侧水液的温度，从而短烟管24处的水液向着长烟管26水液上方扩散，而长烟管26处的水液向着短烟管24水液下方扩散，形成对流，而在一定加热时间后，短烟管24处的水液热量又逐渐高长烟管26处的水液热量，因此两侧的水液又形成新一轮的对流，由于波形炉胆21两侧的水液不断的进行对流从而形成水液内循环，进而使得燃气锅炉内部出现的蒸汽较为均衡，两侧水液温差较小，因此蒸汽产生的速度更快也提高了锅炉的加热效率；用于对壳体1内外排烟气余热利用的预热器8与壳体1并排安装在锅炉底座上，由于长烟管26中外排的烟气仍然有着余热，从而烟气通过排烟管82进入到蓄水箱81中可以对蓄水箱81中的水液进行预热，不仅提高了烟气余热的利用，也避免外排烟气温度过高导致对后续处理净化烟气的设备出现损伤，并且还可以对注入到燃气锅炉内的水液进行预加热，因此在对燃气锅炉内的水液在加热时汽化的速率更快，一方面降低了燃烧器5中燃料的使用量，另一面加快了燃气锅炉的蒸汽产生速率。

在具体实施过程中，如图1至图5所示，用于驱动烟气多次回程以提高烟气热量利用的回程组件2安装在壳体1内，而回程组件2包括波形炉胆21、下管板22、中空回燃箱23、短烟管24，波形炉胆21底部开口处固定嵌合有下管板22，且波形炉胆21两侧的下管板22均开设有若干个均分布的下管孔22a，波形炉胆21顶部开口处固定安装有中空回燃箱23，且中空回燃箱23与下管板22连接处偏离下管板22的轴心，中空回燃箱23底部的大弧面固定安装有若干个均匀分布并与中空回燃箱23连通的短烟管24，且短烟管24的另一端与下管板22对应的下管孔22a相互连通，而回程组件2还包括上管板25、长烟管26、支撑柱27和筒体28，上管板25通过支撑柱27固定安装在中空回燃箱23的顶部，且上管板25与下管板22轴心相同，上管板25与下管板22余下一侧下管孔22a的对应处开设有若干个均匀分布的上管孔25a，若干根规格相同的长烟管26固定安装在下管板22和上管板25之间，且长烟管26的两端分别与下管孔22a和上管孔25a连通，下管板22和上管板25之间固定套设有筒体28，且上管板25上安装有将上管孔25a罩设的排烟箱7；而波形炉胆21与中空回燃箱23构成烟气一回程容道，中空回燃箱23与下管板22之间的短烟管24构成烟气二回程容道，下管板22和上管板25之间的长烟管26构成烟气三回程容道。

需要说明的是：在水液进入到筒体28内后，利用燃烧器5对波形炉胆21进行燃烧，从而波形炉胆21与筒体28之间的水进行第一次加热，随后热烟进入通过中空回燃箱23分流到多根短烟管24中，从而短烟管24对水液进行第二次加热，然后热烟通过罩体6中的中转连接道分流至长烟管26中，从而长烟管26对水液进行第三次加热，而短烟管24和长烟管26增长了热烟的流动行程，增加了热烟与水接触的面积以及增加了加热部分相对于水的占比；由于短烟管24内的热烟是对水液加热后再流至长烟管26中，因此长烟管26中的热烟温度是小于短烟管24中的热烟温度，而本发明中燃气锅炉采用立式架构并且短烟管24和长烟管26采用的是分布在波形炉胆21的两侧，因此短烟管24侧中的水液加热温度是高于长烟管26侧水液的温度，从而短烟管24处的水液向着长烟管26水液上方扩散，而长烟管26处的水液向着短烟管24水液下方扩散，形成对流，而在一定加热时间后，短烟管24处的水液热量又逐渐高长烟管26处的水液热量，因此两侧的水液又形成新一轮的对流，由于波形炉胆21两侧的水液不断的进行对流从而形成水液内循环，进而使得燃气锅炉内部出现的蒸汽较为均衡，两侧水液温差较小，因此蒸汽产生的速度更快也提高了锅炉的加热效率。

其中，筒体28的底部固定安装有一体成型的罩体6，且罩体6的底部固定安装有嵌合在壳体1内底部的底板3，罩体6构成烟气二回程容道和烟气三回程容道的中转连接道，而下管板22底部开口处固定安装有连接管4，且连接管4延伸至罩体6内并贯穿壳体1与燃烧器5的输出端固定连接，燃烧器5固定安装在锅炉底座上。

参考图6所示，壳体1的顶部固定安装有排汽机构9a，且排汽机构9a包括泄汽罐91a、进汽管92a、排汽管93a和控制阀94a，泄汽罐91a固定嵌合在壳体1的顶部，且泄汽罐91a两侧开设的进汽口通过两根进汽管92a与筒体28上的排汽口固定连接，泄汽罐91a的侧壁固定安装有排汽管93a，且泄汽罐91a上安装有用于控制排汽管93a的控制阀94a，壳体1的顶部安装有与筒体28连通的进水阀9b，开启控制阀94a，从而筒体28内的蒸汽分别通过两个进汽管92a进入到泄汽罐91a，通过开启控制阀94a即可使得蒸汽从排汽管93a外排。

实施过程中：壳体1的侧壁固定安装有控制箱9c，而控制箱9c内的控制面板通过技术人员调控以便控制立式燃气锅炉上的电气元件，同时壳体1上安装有水位表、压力表以及安全阀等常规燃气锅炉元件。

参考图1和图6所示，用于对壳体1内外排烟气余热利用的预热器8与壳体1并排安装在锅炉底座上，预热器8包括蓄水箱81、排烟管82、进水管83和潜水泵84，蓄水箱81固定安装在锅炉底座上，且蓄水箱81上安装有两根进水管83，进水管83的一端插设至蓄水箱81的内底壁并固定安装有潜水泵84，且进水管83的另一端与壳体1两侧壁开设的进水口固定连接，排烟管82的一端与排烟箱7上的出烟口固定连接，且排烟管82的另一端延伸至蓄水箱81内，处于蓄水箱81内的排烟管82呈蛇形弯曲状，且排烟管82的末端插设至蓄水箱81侧壁开设的通孔中。

需要说明的是：由于长烟管26中外排的烟气仍然有着余热，从而烟气通过排烟管82进入到蓄水箱81中可以对蓄水箱81中的水液进行预热，不仅提高了烟气余热的利用，也避免外排烟气温度过高导致对后续处理净化烟气的设备出现损伤，并且还可以对注入到燃气锅炉内的水液进行预加热，因此在对燃气锅炉内的水液在加热时汽化的速率更快，一方面降低了燃烧器5中燃料的使用量，另一面加快了燃气锅炉的蒸汽产生速率。

其中，蓄水箱81上安装有用于降低烟气流速的缓流聚烟器9，且缓流聚烟器9包括聚烟箱91和排烟阀92，聚烟箱91固定安装在蓄水箱81上，且聚烟箱91的进烟口与蓄水箱81侧壁开设的通孔连通，聚烟箱91的另一侧壁固定安装有排烟阀92；烟气由排烟管82中排至聚烟箱91中，由于聚烟箱91内空间较大因此烟气进入到聚烟箱91后流速即可降低、缓流。

本发明提供的三回程立式燃气锅炉的空气流动进程如下：

在水液进入到筒体28内后，利用燃烧器5对波形炉胆21进行燃烧，从而波形炉胆21与筒体28之间的水进行第一次加热，随后热烟进入通过中空回燃箱23分流到多根短烟管24中，从而短烟管24对水液进行第二次加热，然后热烟通过罩体6中的中转连接道分流至长烟管26中，从而长烟管26对水液进行第三次加热，而短烟管24和长烟管26增长了热烟的流动行程，增加了热烟与水接触的面积以及增加了加热部分相对于水的占比；由于短烟管24内的热烟是对水液加热后再流至长烟管26中，因此长烟管26中的热烟温度是小于短烟管24中的热烟温度，而本发明中燃气锅炉采用立式架构并且短烟管24和长烟管26采用的是分布在波形炉胆21的两侧，因此短烟管24侧中的水液加热温度是高于长烟管26侧水液的温度，从而短烟管24处的水液向着长烟管26水液上方扩散，而长烟管26处的水液向着短烟管24水液下方扩散，形成对流，而在一定加热时间后，短烟管24处的水液热量又逐渐高长烟管26处的水液热量，因此两侧的水液又形成新一轮的对流，由于波形炉胆21两侧的水液不断的进行对流从而形成水液内循环，进而使得燃气锅炉内部出现的蒸汽较为均衡，两侧水液温差较小，因此蒸汽产生的速度更快也提高了锅炉的加热效率，而由于长烟管26中外排的烟气仍然有着余热，从而烟气通过排烟管82进入到蓄水箱81中可以对蓄水箱81中的水液进行预热，不仅提高了烟气余热的利用，也避免外排烟气温度过高导致对后续处理净化烟气的设备出现损伤，并且还可以对注入到燃气锅炉内的水液进行预加热，因此在对燃气锅炉内的水液在加热时汽化的速率更快，一方面降低了燃烧器5中燃料的使用量，另一面加快了燃气锅炉的蒸汽产生速率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种三回程立式燃气锅炉，其特征在于，包括壳体(1)，用于驱动烟气多次回程以提高烟气热量利用的回程组件(2)安装在壳体(1)内；用于对壳体(1)内外排烟气余热利用的预热器(8)与壳体(1)并排安装在锅炉底座上；所述回程组件(2)包括波形炉胆(21)、下管板(22)、中空回燃箱(23)、短烟管(24)，所述波形炉胆(21)底部开口处固定嵌合有下管板(22)，且波形炉胆(21)两侧的下管板(22)均开设有若干个均分布的下管孔(22a)，所述波形炉胆(21)顶部开口处固定安装有中空回燃箱(23)，且中空回燃箱(23)与下管板(22)连接处偏离下管板(22)的轴心，所述中空回燃箱(23)底部的大弧面固定安装有若干个均匀分布并与中空回燃箱(23)连通的短烟管(24)，且短烟管(24)的另一端与下管板(22)对应的下管孔(22a)相互连通；

所述波形炉胆(21)与中空回燃箱(23)构成烟气一回程容道；

所述中空回燃箱(23)与下管板(22)之间的短烟管(24)构成烟气二回程容道。

2.根据权利要求2所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于：所述回程组件(2)还包括上管板(25)、长烟管(26)、支撑柱(27)和筒体(28)，所述上管板(25)通过支撑柱(27)固定安装在中空回燃箱(23)的顶部，且上管板(25)与下管板(22)轴心相同，所述上管板(25)与下管板(22)余下一侧下管孔(22a)的对应处开设有若干个均匀分布的上管孔(25a)，若干根规格相同的所述长烟管(26)固定安装在下管板(22)和上管板(25)之间，且长烟管(26)的两端分别与下管孔(22a)和上管孔(25a)连通，所述下管板(22)和上管板(25)之间固定套设有筒体(28)，且上管板(25)上安装有将上管孔(25a)罩设的排烟箱(7)；

所述下管板(22)和上管板(25)之间的长烟管(26)构成烟气三回程容道。

3.根据权利要求1所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于：所述筒体(28)的底部固定安装有一体成型的罩体(6)，且罩体(6)的底部固定安装有嵌合在壳体(1)内底部的底板(3)，所述罩体(6)构成烟气二回程容道和烟气三回程容道的中转连接道。

4.根据权利要求1所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于：所述下管板(22)底部开口处固定安装有连接管(4)，且连接管(4)延伸至罩体(6)内并贯穿壳体(1)与燃烧器(5)的输出端固定连接，所述燃烧器(5)固定安装在锅炉底座上。

5.根据权利要求1所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于：所述预热器(8)包括蓄水箱(81)、排烟管(82)、进水管(83)和潜水泵(84)，所述蓄水箱(81)固定安装在锅炉底座上，且蓄水箱(81)上安装有两根进水管(83)，所述进水管(83)的一端插设至蓄水箱(81)的内底壁并固定安装有潜水泵(84)，且进水管(83)的另一端与壳体(1)两侧壁开设的进水口固定连接，所述排烟管(82)的一端与排烟箱(7)上的出烟口固定连接，且排烟管(82)的另一端延伸至蓄水箱(81)内，处于所述蓄水箱(81)内的排烟管(82)呈蛇形弯曲状，且排烟管(82)的末端插设至蓄水箱(81)侧壁开设的通孔中。

6.根据权利要求5所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于：所述蓄水箱(81)上安装有用于降低烟气流速的缓流聚烟器(9)，且缓流聚烟器(9)包括聚烟箱(91)和排烟阀(92)，所述聚烟箱(91)固定安装在蓄水箱(81)上，且聚烟箱(91)的进烟口与蓄水箱(81)侧壁开设的通孔连通，所述聚烟箱(91)的另一侧壁固定安装有排烟阀(92)。

7.根据权利要求1所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于，所述壳体(1)的顶部固定安装有排汽机构(9a)，且排汽机构(9a)包括泄汽罐(91a)、进汽管(92a)、排汽管(93a)和控制阀(94a)，所述泄汽罐(91a)固定嵌合在壳体(1)的顶部，且泄汽罐(91a)两侧开设的进汽口通过两根进汽管(92a)与筒体(28)上的排汽口固定连接，所述泄汽罐(91a)的侧壁固定安装有排汽管(93a)，且泄汽罐(91a)上安装有用于控制排汽管(93a)的控制阀(94a)，所述壳体(1)的顶部安装有与筒体(28)连通的进水阀(9b)。

8.根据权利要求1所述的三回程立式燃气锅炉，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁固定安装有控制箱(9c)。

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