CN114087597A - 一种缝隙式盘管导热油锅炉 - Google Patents

一种缝隙式盘管导热油锅炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种缝隙式盘管状导热油锅炉，包括燃烧器、入口集箱、中间集箱和出口集箱以及烟壳，沿着烟气流向，在烟壳内依次布置炉膛密排盘管、炉膛稀疏盘管、高温缝隙式盘管、低温缝隙式盘管，低温缝隙式盘管布置在炉膛密排盘管的外侧，高温缝隙式盘管布置在炉膛稀疏盘管的外侧，炉膛密排盘管和炉膛稀疏盘管连接处设置环形挡板；燃烧器布置在烟壳顶部；入口集箱、低温缝隙式盘管、高温缝隙式盘管、中间集箱、炉膛稀疏盘管、炉膛密排盘管和出口集箱依次连通，炉膛密排盘管外侧设置烟气出口；本发明所述锅炉结构能缩小导热油锅炉体积，兼顾低氮燃烧和确保安全运行，将换热系数提升，减少锅炉受热面，降低锅炉重量。

Description

一种缝隙式盘管导热油锅炉
技术领域
本发明属于燃气导热油锅炉技术领域，具体涉及一种缝隙式盘管导热油锅炉。
背景技术
近年来，雾霾问题持续存在，环保政策日趋收紧，传统的燃煤导热油锅炉逐渐被燃气导热油锅炉替代，但燃气导热油锅炉仍存在着诸多问题。传统燃气导热油锅炉多采用盘管结构，根据容量的大小可分为两回程和三回程两种结构，烟气在多层盘管之间流动，盘管直径多在76mm以上，横向冲刷大直径圆管的换热系数常在40W/m2·K以下，换热系数较小，为将排烟端差控制在50℃以内，需要的换热面积十分巨大，导致锅炉体积巨大，钢耗量居高不下。
浙江特富锅炉有限公司申请的生物质导热油炉CN104807187A采用模块化设计，易于组装和拆卸，但没有强化传热的设计，体积仍十分巨大；青岛法罗力公司申请的一种节能环保导热油锅炉CN212692132U采用三回程本体加余热锅炉加空气预热器的设计，可以显著提高锅炉效率，但本体仍采用传统的三回程盘管结构，体积巨大。目前已有的导热油锅炉专利或侧重于系统，或侧重于低氮燃烧、尾气处理，没有涉及对导热油锅炉盘管结构的革命性专利。
现有的导热油锅炉燃烧器为扩散式燃烧器，燃烧技术多为烟气再循环或烟气内循环技术，需求较大的炉膛空间，
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种缝隙式盘管导热油锅炉，进一步强化导热油锅炉的换热，缩小导热油锅炉体积，兼顾低氮燃烧和防止油膜温度超温确保安全运行，将换热系数提升，减少锅炉受热面，使锅炉重量降低，缝隙式盘管导热油锅炉的炉膛空间满足扩散式燃烧器的需求，配合烟气内循环技术或烟气外循环技术实现氮氧化物排放低于30mg/m3的超低排放环保目标，提供一种新型缝隙式盘管导热油锅炉，采用缝隙式盘管层流强化换热原理，降低导热油锅炉的钢耗量、体积与占地面积，将三回程的导热油锅炉缩减为二回程，锅炉本体的烟气阻力维持在1500Pa以内，导热油阻力低于0.2MPa，最高油膜温度与出口油温之间的温差小于30℃。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种缝隙式盘管状导热油锅炉，包括燃烧器、入口集箱、中间集箱和出口集箱以及烟壳，沿着烟气流向，在烟壳内依次布置炉膛密排盘管、炉膛稀疏盘管、高温缝隙式盘管、低温缝隙式盘管，低温缝隙式盘管布置在炉膛密排盘管的外侧，高温缝隙式盘管布置在炉膛稀疏盘管的外侧，炉膛密排盘管和炉膛稀疏盘管连接处设置环形挡板，环形挡板延伸至高温缝隙式盘管与低温缝隙式盘管的连接处；燃烧器布置在烟壳顶部；入口集箱、低温缝隙式盘管、高温缝隙式盘管、中间集箱、炉膛稀疏盘管、炉膛密排盘管和出口集箱依次连通，炉膛密排盘管外侧设置烟气出口，低温缝隙式盘管、高温缝隙式盘管、炉膛稀疏盘管和炉膛密排盘管均采用单管圈或多管圈的螺旋结构。
炉膛稀疏盘管和炉膛密排盘管的单支管截面为圆形、矩形或长圆形，炉膛密排盘管和炉膛稀疏盘管的管圈数以及单支管的直径相同，螺距不同，低温缝隙式盘管和高温缝隙式盘管的单支管截面为矩形或长圆形，低温缝隙式盘管和高温缝隙式盘管的管圈数和单支管的截面相同，螺距不同。
炉膛密排盘管相邻两层盘管之间的缝隙小于0.2mm；炉膛稀疏盘管相邻两层盘管之间的间隙大于4mm，小于20mm；
高温缝隙式盘管螺旋线直径大于炉膛密排盘管的螺旋线直径100mm以上；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，当高温缝隙式盘管单支管截面为矩形时，矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm，当高温缝隙式盘管单支管截面为长圆形时，长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，每个高温缝隙式盘管单支管的尺寸相同，均布在圆周方向；高温缝隙式盘管相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm；低温缝隙式盘管相邻两层盘管之间的缝隙0.05mm～2mm。
燃烧器入口沿空气流向设置连通的引风机和空气预热器，空气预热器还连通出口烟壳。
低温缝隙式盘管沿炉膛轴线上的高度小于炉膛密排盘管沿炉膛轴线上的高度，低温缝隙式盘管环绕着部分炉膛密排盘管，未被低温缝隙式盘管环绕的炉膛密排盘管外侧设置出口烟壳，出口烟壳与炉膛密排盘管之间形成烟气出口通道，所述烟气出口通道连通烟囱。
炉膛密排盘管处锅炉端部的为燃烧器面板，炉膛稀疏盘管处锅炉端部的为炉膛封头，燃烧器面板、炉膛封头处均浇筑耐火泥；烟壳包围高温缝隙式盘管和低温缝隙式盘管处的部分为导流烟壳，从中部到两端，导流烟壳113的截面逐渐减小。
入口集箱与低温缝隙式盘管的每一个低温缝隙管圈相连，入口集箱位于烟壳之外；出口集箱与炉膛密排盘管的每个密排管圈相连，出口集箱位于烟壳之外；中间集箱与高温缝隙式盘管的每个高温缝隙管圈相连，中间集箱与炉膛稀疏盘管的每个稀疏管圈相连，中间集箱位于烟壳和锅炉外壳板之间，中间集箱采用环形集箱结构。
锅炉外壳板包围着烟壳和中间集箱，锅炉外壳板与烟壳之间的空隙处填充保温材料；入口集箱和出口集箱包裹在锅炉外壳板之内，或入口集箱和出口集箱布置于锅炉外壳板之外并设置独立保温层。
出口集箱的上方的烟气通道设置缝隙式盘管蒸汽发生器；缝隙式盘管蒸汽发生器中心线为螺旋线，螺旋线的直径大于炉膛密排盘管的螺旋线直径100mm以上；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，当所述截面为矩形时，矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm；当所述截面为长圆形时，长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，缝隙式盘管蒸汽发生器为单管圈结构；缝隙式盘管蒸汽发生器相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm；缝隙式盘管蒸汽发生器设置独立的给水口和排汽口；缝隙式盘管蒸汽发生器位于炉膛密排盘管与出口烟壳之间。
燃烧器采用扩散式燃烧器或全预混燃烧器。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明的一种缝隙式盘管状导热油锅炉采用层流强化换热的理念，通过缝隙通道消除烟气换热过程的中心高温区，使锅炉烟气仅需150mm长的流程即可从950℃左右降至400℃以下，同时烟气阻力控制在1500Pa以下，降低锅炉钢耗量和占地面积；
本发明提供的缝隙式盘管状导热油锅炉的合理组织导热油与烟气的流动，利用炉膛稀疏盘管屏蔽炉膛辐射热并降温烟气，导热油先进入低温缝隙式盘管，此段吸热仅占锅炉总热量的10％以内，使高温缝隙式盘管中的油温接近入口油温，低油温、屏蔽辐射热，使得高温缝隙式盘管段的热流密度可以是常规导热油锅炉的3倍以上，极大地减少了换热面积；
本发明提供的缝隙式盘管状导热油锅炉，烟气冲刷了盘管的所有面，通过提高受热面的利用率，缩小了锅炉体积，降低了钢耗量；
本发明提供的缝隙式盘管状导热油锅炉优化导热油流程，采用多管圈结构，降低阻力；根据锅炉容量的大小调整管圈数和流通截面的大小，可以满足现有的0.1t到20t导热油锅炉的需求，相比传统盘管导热油锅炉，重量降低20％以上，体积减小40％以上，烟气侧阻力维持不变，锅炉效率提升2％以上。
进一步的，本发明提供的一种缝隙式盘管状导热油锅炉内置缝隙式盘管蒸汽发生器，不需要额外占用空间，在锅炉外形体积的不变的条件下增加蒸汽产出，可以使锅炉效率提升2％以上。
附图说明
图1a是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉的整体示意图。
图1b是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉的管束示意图。
图1c是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉的烟气流程示意图。
图2a是本发明一种可实施的隙式蚊香管油冷燃烧头的盘管长圆形截面示意图。
图2b是本发明一种可实施的隙式蚊香管油冷燃烧头的盘管矩形截面示意图。
图3a是本发明一种可实施的高温缝隙式盘管6的示意图。
图3b是本发明一种可实施的高温缝隙式盘管6的单个高温缝隙管圈6-1的示意图。
图4是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉的高温缝隙式盘管、低温缝隙式盘管处的局部剖面示意图。
图5是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉的本体烟气出口处的局部剖面示意。
图6a是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉附加缝隙式盘管蒸汽发生器时的烟气流程示意图。
图6b是本发明一种可实施的缝隙式盘管蒸汽发生器13的示意图。
图6c是本发明一种可实施的缝隙式盘管导热油锅炉附加缝隙式盘管蒸汽发生器时的本体烟气出口处的局部剖面示意。
附图中，1-引风机，2-空气预热器，3-燃烧器，4-炉膛密排盘管，41-密排管圈，5-炉膛稀疏盘管，51-稀疏管圈，6-高温缝隙式盘管，7-低温缝隙式盘管，8-入口集箱，9-中间集箱，10-出口集箱，11-烟壳，111-燃烧器面板，112-炉膛封头，113-导流烟壳，114-出口烟壳，12-锅炉外壳板，13-缝隙式盘管蒸汽发生器，131-给水口，132-排汽口，15-环形挡板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明。
实施例1，参考图1a、图1b、图1c、图2a和图2b，一种缝隙式盘管状导热油锅炉，包括燃烧器3、入口集箱8、中间集箱9和出口集箱10以及烟壳11，沿着烟气流向，在烟壳11内依次布置炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7，低温缝隙式盘管7布置在炉膛密排盘管4的外侧，高温缝隙式盘管6布置在炉膛稀疏盘管5的外侧，炉膛密排盘管4和炉膛稀疏盘管5连接处设置环形挡板15，环形挡板15延伸至高温缝隙式盘管6与低温缝隙式盘管7的连接处；燃烧器3布置在烟壳11顶部；入口集箱8、低温缝隙式盘管7、高温缝隙式盘管6、中间集箱9、炉膛稀疏盘管5、炉膛密排盘管4和出口集箱10依次连通，炉膛密排盘管4外侧设置烟气出口，低温缝隙式盘管7、高温缝隙式盘管6、炉膛稀疏盘管5和炉膛密排盘管4均采用多管圈螺旋结构；炉膛密排盘管4和炉膛稀疏盘管5在烟壳11上下布置形成燃烧空间；
高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7与炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5之间有分隔烟气的环形挡板15，环形挡板15位于垂直于锅炉轴向的高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7的分界面，将炉膛稀疏盘管5来的高温烟气引导至高温缝隙式盘管6，并防止高温烟气直接进入低温缝隙式盘管7带来的烟气短路问题；空气和天然气进入燃烧器3燃烧，燃烧器3产生的高温烟气经过炉膛稀疏盘管5的径向间隙离开炉膛后温度降低至950℃以下，进入高温缝隙式盘管6，烟气经过高温缝隙式盘管6的缝隙之后降低至500℃以下，再进入低温缝隙式盘管7，烟气经过低温缝隙式盘管7的缝隙之后与导热油的给油温度之差缩小至小于50℃，烟气经导热油降温后进入烟气出口通道。
实施例2，参考图1a、图1b、图1c和图5，一种缝隙式盘管状导热油锅炉，包括引风机1、空气预热器2、燃烧器3、炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7、入口集箱8、中间集箱9、出口集箱10、烟壳11、锅炉外壳板12各类阀组以及控制器；烟壳11、炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5包围的空间为炉膛空间，炉膛密排盘管4与入口集箱8、炉膛稀疏盘管5相连，中间集箱9与炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6相连，低温缝隙式盘管7与高温缝隙式盘管6、出口集箱10相连，烟壳11包围炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6以及低温缝隙式盘管7，高温缝隙式盘管6和低温缝隙式盘管7设置在炉膛密排盘管4和炉膛稀疏盘管5外侧，燃烧器3安装在烟壳11上，锅炉外壳板12包围入口集箱8、中间集箱9、出口集箱10以及烟壳11；所述燃烧器3选择扩散式燃烧器；炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5的管圈数、管子直径相同，螺距不同；高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7的管圈数、管截面相同，螺距不同；
空气在引风机1的推动下先进入空气预热器2的空气侧吸热升温后进入燃烧器3，天然气经燃气阀组调控流量后进入燃烧器3，燃烧器3产生的高温烟气在炉膛封头112、炉膛密排盘管4的共同约束下90°转向进入炉膛稀疏盘管5，高温烟气经过炉膛稀疏盘管5的径向间隙离开炉膛后温度降低至950℃以下，进入高温缝隙式盘管6，烟气经过高温缝隙式盘管6的缝隙之后降低至500℃以下，烟气在导流烟壳113的约束下180°转向进入低温缝隙式盘管7，烟气经过低温缝隙式盘管7的缝隙之后与导热油的给油温度之差小于50℃，烟气在出口烟壳114、炉膛密排盘管4的共同约束下进入空气预热器2的烟气侧，进一步放热降温后从烟囱14离开锅炉。
导热油从入口集箱8进入锅炉，通过入口集箱8分配至低温缝隙式盘管7，在低温缝隙式盘管7吸热升温后进入高温缝隙式盘管6，导热油在高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7中的吸热占锅炉总吸热的30％～50％，导热油离开高温缝隙式盘管6后汇集至中间集箱9，通过中间集箱9分配至炉膛稀疏盘管5，导热油离开炉膛稀疏盘管5后进入炉膛密排盘管4，最终汇集至出口集箱10离开锅炉。
在实施例1和2的基础上燃烧器3还可以采用全预混燃烧器。
进一步的，烟壳11包围炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5所在的锅炉端部，炉膛密排盘管4处锅炉端部的部分为燃烧器面板111，炉膛稀疏盘管5处锅炉端部的部分为炉膛封头112，燃烧器面板111、炉膛封头11-2处均浇筑厚度100mm以上的耐火泥隔绝炉膛内的高温烟气；烟壳11包围高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7处的部分为导流烟壳11-3；烟壳11包围炉膛密排盘管4周向的部分为出口烟壳114，将出口环形空间7-3中的烟气引导至空气预热器2。
炉膛密排盘管4的中心线为螺旋线，垂直于中心线的截面为圆形、矩形或长圆形，根据导热油流量的大小调整管子直径和管圈数，管圈数即密排管圈41的数量，每个密排管圈41的螺距、直径、管子截面均相同，均布在圆周方向；炉膛密排盘管4相邻两层盘管之间的缝隙小于0.2mm，确保高温烟气不泄露或少量泄露至低温缝隙式盘管7。
进一步的，炉膛稀疏盘管5的中心线为螺旋线，垂直于中心线的截面为圆形、矩形或长圆形，管子直径和炉膛密排盘管4的管子直径相同，管圈数与炉膛密排盘管4的管圈数相同，螺旋线直径与炉膛密排盘管4的螺旋线直径相同；导热油从炉膛稀疏盘管5的每个稀疏管圈51流至炉膛密排盘管4的对应密排管圈41；炉膛稀疏盘管5相邻两层盘管之间的间隙大于4mm，降低炉膛稀疏盘管5的换热系数，从而降低炉膛稀疏盘管5的油膜温度，间隙小于20mm，屏蔽炉膛中高温烟气的辐射热，降低高温缝隙式盘管6的热流密度，从而降低高温缝隙式盘管6的油膜温度。
进一步的，高温缝隙式盘管6的中心线为螺旋线，螺旋线直径大于炉膛密排盘管4的螺旋线直径，高温缝隙式盘管6螺旋线直径与炉膛密排盘管4螺旋线直径之差超过100mm；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，所述矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm，所述长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，根据导热油流量的大小调整截面和管圈数，每个高温缝隙管圈6-1的尺寸完全相同，均布在圆周方向；高温缝隙式盘管6相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm，以强化换热。
进一步的，低温缝隙式盘管7的中心线为螺旋线，管子截面和高温缝隙式盘管6的管子截面相同，管圈数与高温缝隙式盘管6的管圈数相同，螺旋线直径与高温缝隙式盘管6的螺旋线直径相同；导热油从低温缝隙式盘管7的对应低温缝隙管圈71流至每个对应的高温缝隙式盘管6的高温缝隙管圈61；低温缝隙式盘管7相邻两层盘管之间的缝隙0.05mm～2mm，以强化换热；低温缝隙式盘管7沿炉膛轴线上的高度小于炉膛密排盘管4沿炉膛轴线上的高度，低温缝隙式盘管7环绕着部分炉膛密排盘管4，未被低温缝隙式盘管7环绕的炉膛密排盘管4被出口烟壳114环绕；高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7与导流烟壳113之间形成了贯通环形空间72，从高温缝隙式盘管6离开的烟气在贯通环形空间72中转向180°进入低温缝隙式盘管7，从低温缝隙式盘管7离开的烟气进入出口烟壳114与炉膛密排盘管4之间的出口环形空间73。
可选的，导流烟壳113沿中轴的截面为六边形，形成等压风道，高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7与导流烟壳113之间形成贯通环形空间72。
进一步的，入口集箱8与低温缝隙式盘管7的每一个低温缝隙管圈71相连，将导热油分配至每一个低温缝隙管圈71中，入口集箱8位于烟壳11之外；所述出口集箱10与炉膛密排盘管4的每个密排管圈41相连，将导热油从每个密排管圈41汇集起来，出口集箱10位于烟壳11之外；所述中间集箱9，与高温缝隙式盘管6的每个高温缝隙管圈6-1相连，将导热油汇集至中间集箱9内，又与炉膛稀疏盘管5的每个稀疏管圈51相连，将导热油分配至每个稀疏管圈5-1内，中间集箱9位于烟壳11和锅炉外壳板12之间，优选环形集箱结构。
锅炉外壳板12包围烟壳11和中间集箱9，在锅炉外壳板12与烟壳11之间的空隙处填充保温材料，减少锅炉本体的散热；入口集箱8和出口集箱10被包裹在锅炉外壳板12之内，或入口集箱8和出口集箱10布置于锅炉外壳板12之外独立保温。
本发明所述缝隙式盘管状导热油锅炉的运行方法，空气和天然气进入燃烧器3燃烧，燃烧器3产生的高温烟气经过炉膛稀疏盘管5的径向间隙离开炉膛后温度降低至950℃以下，进入高温缝隙式盘管6，烟气经过高温缝隙式盘管6的缝隙之后降低至500℃以下，再进入低温缝隙式盘管7，烟气经过低温缝隙式盘管7的缝隙之后与导热油的给油温度之差缩小至小于50℃，烟气经导热油降温后进入烟气出口通道。
导热油从入口集箱8进入锅炉，通过入口集箱8分配至低温缝隙式盘管7，在低温缝隙式盘管7吸热升温后进入高温缝隙式盘管6，导热油在高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7中的吸热占锅炉总吸热的30％～50％，导热油离开高温缝隙式盘管6后汇集至中间集箱9，通过中间集箱9分配至炉膛稀疏盘管5，导热油离开炉膛稀疏盘管5后进入炉膛密排盘管4，最终汇集至出口集箱10离开锅炉。
炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7、缝隙式盘管蒸汽发生器13垂直于中心线的截面为矩形、长圆形；如图2a所示，当所述截面为长圆形时，长圆形截面的长边为b，圆的直径为d，相邻盘管之间的缝隙高度为h；如图2b所示，矩形截面的长边为b，短边为d，相邻盘管之间的缝隙高度为h；b是烟气与盘管换热段的长度，h是烟气与盘管换热段的高度；根据烟气流量、导热油流量的大小调整长圆形截面和矩形截面的参数。
如图3a和图3b所示，缝隙式盘管导热油锅炉的炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5、高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7均为多管圈结构，以高温缝隙式盘管6为例描述多管圈结构；每个高温缝隙管圈61的尺寸相同，均布在圆周方向；高温缝隙式盘管6相邻两层盘管之间的缝隙1.5mm，以强化换热。
如图4所示，所述高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7与炉膛密排盘管4、炉膛稀疏盘管5之间有分隔烟气的环形挡板15，环形挡板15位于垂直于锅炉轴向的高温缝隙式盘管6、低温缝隙式盘管7的分界面，将炉膛稀疏盘管5来的高温烟气引导至高温缝隙式盘管6，并防止高温烟气直接进入低温缝隙式盘管7带来的烟气短路问题。
实施例3，所述低温缝隙式盘管7后根据用户需求增设缝隙式盘管蒸汽发生器13，同时实现供应高温导热油和蒸汽；当有其他需求时，缝隙式盘管蒸汽发生器13也可以是热水器或其他工质发生器。如图6a、图6b和图6c所示，作为一种可选实施例，出口集箱10的上方设置缝隙式盘管蒸汽发生器13；缝隙式盘管蒸汽发生器13中心线为螺旋线，螺旋线的直径大于炉膛密排盘管4的螺旋线直径100mm以上；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，当所述截面为矩形时，矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm；当所述截面为长圆形时，长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，缝隙式盘管蒸汽发生器13为单管圈结构；缝隙式盘管蒸汽发生器13相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm；缝隙式盘管蒸汽发生器13设置独立的给水口131和排汽口132；缝隙式盘管蒸汽发生器13位于炉膛密排盘管4与出口烟壳114之间；从低温缝隙式盘管7来的烟气在炉膛密排盘管4的约束下进入缝隙式盘管蒸汽发生器13，降温后在出口烟壳114的约束下进入空气预热器2。

Claims (10)

1.一种缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，包括燃烧器(3)、入口集箱(8)、中间集箱(9)和出口集箱(10)以及烟壳(11)，沿着烟气流向，在烟壳(11)内依次布置炉膛密排盘管(4)、炉膛稀疏盘管(5)、高温缝隙式盘管(6)、低温缝隙式盘管(7)，低温缝隙式盘管(7)布置在炉膛密排盘管(4)的外侧，高温缝隙式盘管(6)布置在炉膛稀疏盘管(5)的外侧，炉膛密排盘管(4)和炉膛稀疏盘管(5)连接处设置环形挡板(15)，环形挡板(15)延伸至高温缝隙式盘管(6)与低温缝隙式盘管(7)的连接处；燃烧器(3)布置在烟壳(11)顶部；入口集箱(8)、低温缝隙式盘管(7)、高温缝隙式盘管(6)、中间集箱(9)、炉膛稀疏盘管(5)、炉膛密排盘管(4)和出口集箱(10)依次连通，炉膛密排盘管(4)外侧设置烟气出口，低温缝隙式盘管(7)、高温缝隙式盘管(6)、炉膛稀疏盘管(5)和炉膛密排盘管(4)均采用单管圈或多管圈的螺旋结构。
2.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，炉膛稀疏盘管(5)和炉膛密排盘管(4)的单支管截面为圆形、矩形或长圆形，炉膛密排盘管(4)和炉膛稀疏盘管(5)的管圈数以及单支管的直径相同，螺距不同，低温缝隙式盘管(7)和高温缝隙式盘管(6)的单支管截面为矩形或长圆形，低温缝隙式盘管(7)和高温缝隙式盘管(6)的管圈数和单支管的截面相同，螺距不同。
3.根据权利要求2所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，炉膛密排盘管(4)相邻两层盘管之间的缝隙小于0.2mm；炉膛稀疏盘管(5)相邻两层盘管之间的间隙大于4mm，小于20mm；
高温缝隙式盘管(6)螺旋线直径大于炉膛密排盘管(4)的螺旋线直径100mm以上；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，当高温缝隙式盘管(6)单支管截面为矩形时，矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm，当高温缝隙式盘管(6)单支管截面为长圆形时，长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，每个高温缝隙式盘管(6)单支管的尺寸相同，均布在圆周方向；高温缝隙式盘管(6)相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm；低温缝隙式盘管(7)相邻两层盘管之间的缝隙0.05mm～2mm。
4.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，燃烧器(3)入口沿空气流向设置连通的引风机(1)和空气预热器(2)，空气预热器(2)还连通出口烟壳(114)。
5.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，低温缝隙式盘管(7)沿炉膛轴线上的高度小于炉膛密排盘管(4)沿炉膛轴线上的高度，低温缝隙式盘管(7)环绕着部分炉膛密排盘管(4)，未被低温缝隙式盘管(7)环绕的炉膛密排盘管(4)外侧设置出口烟壳(114)，出口烟壳(114)与炉膛密排盘管(4)之间形成烟气出口通道，所述烟气出口通道连通烟囱。
6.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，炉膛密排盘管(4)处锅炉端部的为燃烧器面板(111)，炉膛稀疏盘管(5)处锅炉端部的为炉膛封头(112)，燃烧器面板(111)、炉膛封头(112)处均浇筑耐火泥；烟壳(11)包围高温缝隙式盘管(6)和低温缝隙式盘管(7)处的部分为导流烟壳(113)，从中部到两端，导流烟壳113的截面逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于：入口集箱(8)与低温缝隙式盘管(7)的每一个低温缝隙管圈相连，入口集箱(8)位于烟壳(11)之外；出口集箱(10)与炉膛密排盘管(4)的每个密排管圈(41)相连，出口集箱(10)位于烟壳(11)之外；中间集箱(9)与高温缝隙式盘管(6)的每个高温缝隙管圈(61)相连，中间集箱(9)与炉膛稀疏盘管(5)的每个稀疏管圈(51)相连，中间集箱(9)位于烟壳(11)和锅炉外壳板(12)之间，中间集箱(9)采用环形集箱结构。
8.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于：锅炉外壳板(12)包围着烟壳(11)和中间集箱(9)，锅炉外壳板(12)与烟壳(11)之间的空隙处填充保温材料；入口集箱(8)和出口集箱(10)包裹在锅炉外壳板(12)之内，或入口集箱(8)和出口集箱(10)布置于锅炉外壳板(12)之外并设置独立保温层。
9.根据权利要求1所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，出口集箱(10)的上方的烟气通道设置缝隙式盘管蒸汽发生器(13)；缝隙式盘管蒸汽发生器(13)中心线为螺旋线，螺旋线的直径大于炉膛密排盘管(4)的螺旋线直径100mm以上；垂直于中心线的截面为矩形或长圆形，当所述截面为矩形时，矩形长边的长度大于40mm，短边的高度大于20mm；当所述截面为长圆形时，长圆形长边的长度大于40mm，圆直径大于20mm，缝隙式盘管蒸汽发生器(13)为单管圈结构；缝隙式盘管蒸汽发生器(13)相邻两层盘管之间的缝隙0.1mm～4mm；缝隙式盘管蒸汽发生器(13)设置独立的给水口(131)和排汽口(132)；缝隙式盘管蒸汽发生器(13)位于炉膛密排盘管(4)与出口烟壳(114)之间。
10.根据权利要求1-9任一项所述的缝隙式盘管状导热油锅炉，其特征在于，燃烧器(3)采用扩散式燃烧器或全预混燃烧器。
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