CN113280512A - 蓄热热水锅炉 - Google Patents

Abstract

蓄热热水锅炉，其炉体内的受热筒是单层的筒体，受热筒内装有阻火导热体，阻火导热体沿周的外表面与受热筒的内壁贴接固定，阻火导热体设有若干个前后贯通的过火通道；阻火导热体对吹入的高速火焰形成了阻碍，增加了火焰及高温烟气通过受热筒的时间，使得阻火导热体吸收火焰大部分热能并快速升温形成火红色，没有完全燃烧的燃料与阻火导热体接触时被引燃或阻挡滞留进一步燃烧殆尽，从而能够提高燃料的有效热值，避免热能损耗，烟道无火焰产生，使受热筒的加热时间短，升温速度快，充分利用了火焰及高温烟气的热能，做到节省能源、提高利用率、增加热效率、降低成本的显著技术效果。

Description

蓄热热水锅炉

技术领域

本发明涉及燃气、醇基燃料锅炉，具体是一种蓄热热水锅炉。

背景技术

现达到标准的能源为燃气、醇基燃料它们能够完全燃烧，具有节能减排的功效，已在民用领域使用多年，燃气、醇基燃料替代燃煤和油类，燃气、醇基燃料锅炉的热水锅炉常见有立式和卧式两种，无论立式还是卧式锅炉，一般受热筒都是筒形，利于各处承压均匀，避免应力集中，受热筒的后端设有排烟口，受热筒的前端设有火孔，火孔上装有燃烧器，燃烧器为雾化喷火式燃烧或燃烧器装上气化式燃烧头进行气化燃烧加热，将燃烧的热气吹入筒形的受热筒内，受热筒再将吸收的热能传递给炉体内的水，经过实际应用，燃烧的控制及配套的应用技术都已经很完善，其燃烧排放产物能够达到环保要求，但现有的受热筒为多筒叠套式的受热筒，理论上能够利用折返的烟道来增加水与受热筒的接触面积从而提高受热筒吸热的热值，但在实际使用中，由于燃气、醇基燃料燃烧速度快的特性，导致尾烟的排出速度加快，一些没有完全燃烧的醇基燃料的颗粒会被高速气流带至排烟管内燃烧以及火焰喷到排烟管至外的炉内空间，造成热能损耗，受限于炉体的体积，不能无限的增加烟道的长度，因此，传统结构的受热筒其热交换性能较差，升温速度慢，达不到要求，导致燃气、醇基燃料的热效率低，因此亟需对受热筒的结构进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓄热热水锅炉，该锅炉升温速度快、热效率高、节省能源。

本发明的技术方案是：蓄热热水锅炉，其包括炉体，炉体内装有受热筒，受热筒的前端设有火孔，受热筒的后端设有排烟管，其特征在于：受热筒是单层的筒体，受热筒内装有阻火导热体，阻火导热体沿周的外表面与受热筒的内壁贴接固定，阻火导热体设有若干个前后贯通的过火通道。

所述的阻火导热体是孔板，孔板的外缘面与受热筒的内壁贴接固定，孔板上的孔为所述的过火通道。

孔板数量是多个，相邻孔板之间隔有空隙。

部分或全部的孔板为环形。

相邻孔板之间的受热筒内壁上设有多片环形均布的翅板，相邻翅板之间设有前后贯通的空隙。

所述的阻火导热体设有中心孔，中心孔的轴心线与火孔的轴心线相重合，阻火导热体上设有多个前后贯通的条孔，各条孔围绕中心孔的轴心线均布，各条孔的外侧与受热筒的内壁相对、各条孔的内侧与中心通孔相连通，中心孔和各条孔为所述的过火通道。

与火孔相对的中心孔其孔边沿是斜边沿。

相邻条孔之间的阻火导热体是等厚的板体。

所述的板体是波浪板。

排烟管的管口上方覆盖有横截面呈倒V形的阻烟帽，阻烟帽与排烟管之间设有过烟间隙，阻烟帽的长度尺寸和宽度尺寸大于排烟管的外径尺寸，阻烟帽的长度尺寸等于或小于受热体的长度尺寸，阻烟帽的宽度尺寸等于或小于受热体的宽度尺寸，阻烟帽的两端固装有挡板；阻烟帽和挡板的下边缘位于锅炉的水位线上方且与该水位线相近。

本发明的优点是：针对燃气、醇基燃料燃烧速度快的特性，本申请摒弃了传统的叠套式结构，采用单层受热筒，其筒内的阻火导热体对吹入的高速火焰形成了阻碍，增加了火焰及高温烟气通过受热筒的时间，使得阻火导热体吸收火焰大部分热能并快速升温形成火红色，没有完全燃烧的醇基燃料的颗粒会被高速气流击至与阻火导热体接触时被高温的阻火导热体引燃或阻挡滞留进一步燃烧殆尽，从而能够提高燃料的有效热值，避免热能损耗，使烟道无火焰产生，由阻火导热体沿周的外表面与受热筒的内壁贴接，因此阻火导热体将热能传给受热筒，使受热筒的加热时间短，升温速度快，炉体内的水可直接与高温的受热筒进行传热，高温的受热筒与水之间的两者温差大，因此加热水的速度快、热效率高，本申请利用阻火导热体吸收火焰热量传递给受热筒，充分利用了火焰及高温烟气的热能，做到节省能源、提高利用率、增加热效率、降低成本的显著技术效果。

所述的孔板其板体对火焰及高温烟气的流动产生障碍，使其在各孔的入口处形成横向吹力，从而干扰和降低孔内火焰及高温烟气的快速通过，同时将未完全燃烧的醇基燃料的颗粒吹向板体进一步燃烧，进一步的，根据受热筒的容积和锅炉的功率；布置多片孔板能进一步提高上述的技术效果；在醇基燃料燃烧器的锅炉中，火焰呈扩散状喷向受热筒的内壁，因此，在该结构的锅炉中，使用多道环形的孔板可以达到同样的技术效果，同时能够节约阻火导热体的设置成本和锅炉的重量；所述的翅板增加了吸热导热面积，同时也能捕捉未完全燃烧的醇基燃料的颗粒使其燃烧充分。

中心孔和条孔构成了一个轮辐状截面的过火通道，在锅炉中应用该结构，不仅能够达到与环形孔板同样的技术效果，在阻火导热体被加热至火红色时，还具有极佳的醇基燃料的颗粒捕捉及助燃的性能；由厚度一致的板体环围构成的阻火导热体，便于加工制造和组装，能够降低锅炉成本；在相同长度的受热筒中，波浪板能增加板体以及板体与受热通接触的表面积，同时使相邻板体之间的条孔通路蜿蜒，进一步提高醇基燃料的颗粒捕捉及助燃的性能；对于气化燃烧特点更为突出，气化式燃烧头喷出的火焰温度高于雾化燃烧200℃以上，受热时间更短升温速度更快，效果更佳。

所述的阻烟帽可吸收尾烟中的余热，将吸收到的余热交换给喷淋回水中，提高锅炉的热效率；阻烟帽和挡板的下边缘接近水位线，从而使阻烟帽和挡板的下边缘与水面之间构成一条缝隙，不仅能增加从阻烟帽上流淌下来的喷淋水和烟气之间碰撞几率，提高换热效率，并能使烟气与锅炉内的流动水面进行充分的接触，进一步提高换热效率。

附图说明

图1是本发明蓄热热水锅炉的纵剖结构示意图。

图2是本发明蓄热热水锅炉的横剖结构示意图。

图3是本发明中受热筒和孔板的右前轴视结构示意图。

图4是图3的左后轴视结构示意图。

图5是本发明中阻火导热体由多个孔板构成的结构示意图。

图6是本发明中阻火导热体与受热筒的横剖结构示意图。

图7是图6中阻火导热体与受热筒的纵剖结构示意图

图中1炉体、2受热筒、3阻火导热体、4排烟管、5孔板、6孔板上的孔、 7翅板、8环形板、9火孔、10水位线、11阻烟帽、12挡板、13管体、14喷淋孔、15烟囱、16回水管、17出水管、18燃烧器、19中心孔、20条孔、21板体、 22中心孔的轴心线、23斜边沿、24火孔的轴心线。

具体实施方式

蓄热热水锅炉，如图1和图2所示，其包括炉体1，炉体内装有受热筒2，受热筒的前端设有火孔9，受热筒的后端设有排烟管4，受热筒是单层的筒体，受热筒内装有阻火导热体3，阻火导热体沿周的外表面与受热筒的内壁贴接固定，阻火导热体设有若干个前后贯通的过火通道。

如图1至图4所示，所述的阻火导热体是孔板5，孔板的外缘面与受热筒的内壁贴接固定，孔板上的孔6为所述的过火通道。

孔板数量是多个，相邻孔板之间隔有空隙。

部分或全部的孔板为环形，如图1、图2和图3中所示的带孔的环形板8。

相邻孔板之间的受热筒内壁上设有多片环形均布的翅板7，相邻翅板之间设有前后贯通的空隙。

如图5至图7所示，所述的阻火导热体设有中心孔19，中心孔的轴心线22 与火孔的轴心线24相重合，阻火导热体上设有多个前后贯通的条孔20，各条孔围绕中心孔的轴心线均布，各条孔的外侧与受热筒的内壁相对、各条孔的内侧与中心通孔相连通，中心孔和各条孔为所述的过火通道。

与火孔相对的中心孔其孔边沿是斜边沿23。

相邻条孔之间的阻火导热体是等厚的板体21。

所述的板体是波浪板，波浪板采用冲压机压制或弯板机弯折构成，所述的波浪呈S形或W形。

排烟管的管口上方覆盖有横截面呈倒V形的阻烟帽11，阻烟帽与排烟管之间设有过烟间隙，阻烟帽的长度尺寸和宽度尺寸大于排烟管的外径尺寸，阻烟帽的长度尺寸等于或小于受热体的长度尺寸，阻烟帽的宽度尺寸等于或小于受热体的宽度尺寸，阻烟帽的两端固装有挡板12；阻烟帽和挡板的下边缘位于锅炉的水位线10上方且与该水位线相近。

本申请锅炉的炉体由2～8mm铁板或白钢板制成，炉体的上方设有由1.5～2mm 铁板或白钢板卷制而成的烟囱15，受热筒的上方依常规设有回水分布器，一般锅炉的回水分布器是淋水盘，本申请中，回水分布器具有由铁管或白钢管制成的管体13，该管体上设有多个喷淋孔14，多根管体均布设在炉体内相互连通均匀喷淋，其中进水管路与装有循环泵的回水管16相连，喷淋的回水与上升烟气相互对碰撞和交触吸收尾烟的热量，从而实现排放烟气不高于回水温度，所述受热筒由6～12mm铁板或白钢板卷制而成，受热筒一端的火孔与锅炉外部连通，锅炉配套还装有燃烧器18、换热器、自控部分等设施。本申请的阻火导热体由 2～8mm白钢板或碳化硅材料制成。所述烟道由2～8mm铁板或白钢板制作。所述阻烟帽由2～3mm铁板或白钢板制成，阻烟帽的下边沿与炉体内蓄水的水位线即水面之间相近，且阻烟帽的内角角度≤48°，使阻烟帽构成人字的屋脊状，喷淋水从阻烟帽上快速向下流淌，能使烟气与流动水充分交触，降低其温度和速度及浓度，提高利用率，阻烟帽的两端还固装有挡板，用于封堵阻烟帽的两端口，使烟气向水面方向折返。锅炉内的水含有防锈防垢剂，实现锅炉不生锈、不结垢，锅炉的出水管17一般设在水位线下方的炉体上。

所述的阻火导热体通过镶嵌的方式固装在导热筒内，其与受热筒相互紧密贴合的镶为一体，或，所述的阻火导热体与受热筒焊结一体。所述的阻火导热体位于火孔与排烟管之间。

由于阻火导热体吸收火焰大部热量产生高温，间接给受热筒提高温度与水直接接触而传质传热，利用阻火导热体吸收火焰热量，传到受热筒给水加热，火焰将阻火的阻火导热体加热成火红色，受热筒温度也大幅提高，水与受热筒之间产生温差大，使得水加热时间短升温速度快，同时火焰不会串到烟道上端，充分使火焰的热能给阻火导热体和受热筒加热，改变了传统锅炉的燃烧原理及方式，另外还使雾化后的醇基燃料颗粒接触火红色阻火导热体气化进而充分燃烧，做到节省能源，提高利用率，增加热效率，最后起到降低成本。

本申请的蓄热热水锅炉，经多次试用和多次对排放各项指标进行检测，均达到国家环保标准要求，在试用期间验证其特点：一是结构简单，发现燃烧新原理及方式；二是所用材料成本和制造成本低；三是省掉间接传热路线，做到加热时间短、升温快；四是实现蓄热热水锅炉节能环保的特性，满足人们对锅炉环保节能的需求，社会效益显著。

Claims (10)

1.蓄热热水锅炉，其包括炉体(1)，炉体内装有受热筒(2)，受热筒的前端设有火孔(9)，受热筒的后端设有排烟管(4)，其特征在于：受热筒是单层的筒体，受热筒内装有阻火导热体(3)，阻火导热体沿周的外表面与受热筒的内壁贴接固定，阻火导热体设有若干个前后贯通的过火通道。

2.根据权利要求1所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：所述的阻火导热体是孔板，孔板的外缘面与受热筒的内壁贴接固定，孔板上的孔为所述的过火通道。

3.根据权利要求2所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：孔板数量是多个，相邻孔板之间隔有空隙。

4.根据权利要求3所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：部分或全部的孔板为环形。

5.根据权利要求3所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：相邻孔板之间的受热筒内壁上设有多片环形均布的翅板(7)，相邻翅板之间设有前后贯通的空隙。

6.根据权利要求1所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：所述的阻火导热体设有中心孔，中心孔的轴心线(22)与火孔的轴心线(24)相重合，阻火导热体上设有多个前后贯通的条孔，各条孔围绕中心孔的轴心线均布，各条孔的外侧与受热筒的内壁相对、各条孔的内侧与中心通孔相连通，中心孔和各条孔为所述的过火通道。

7.根据权利要求6所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：与火孔相对的中心孔其孔边沿是斜边沿。

8.根据权利要求6所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：相邻条孔之间的阻火导热体是等厚的板体。

9.根据权利要求8所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：所述的板体为波浪板。

10.根据权利要求1所述的蓄热热水锅炉，其特征在于：排烟管的管口上方覆盖有横截面呈倒V形的阻烟帽(11)，阻烟帽与排烟管之间设有过烟间隙，阻烟帽的长度尺寸和宽度尺寸大于排烟管的外径尺寸，阻烟帽的长度尺寸等于或小于受热体的长度尺寸，阻烟帽的宽度尺寸等于或小于受热体的宽度尺寸，阻烟帽的两端固装有挡板(12)；阻烟帽和挡板的下边缘位于锅炉的水位线(10)上方且与该水位线相近。

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