CN114111043A - 一种缝隙式蚊香管导热油锅炉 - Google Patents

一种缝隙式蚊香管导热油锅炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉，包括外壳板、空气预热器以及预混合器，外壳板内设置油冷式燃烧器、油冷盘管壁、蚊香形辐射管以及蚊香形缝隙式对流管；油冷式燃烧器与预混合器相连，蚊香形辐射管设置在蚊香形缝隙式对流管的上方并相互连通；蚊香形辐射管设置在蚊香形缝隙式对流管设置在油冷盘管壁内侧；外壳板上设置烟气出口连通将空气预热器；空气预热器的空气侧出口设置雾化喷嘴，雾化喷嘴连接水管；蚊香形缝隙式对流管利用层流强化换热原理，仅需0.5m即可将烟气降至400℃以下；极大提高锅炉效率；本发明的导热油锅炉同时实现了低氮燃烧、缝隙层流强化高效换热、结构紧凑、不采用烟气再循环的情况下将氮氧化物原始排放降低至50mg/m3。

Description

一种缝隙式蚊香管导热油锅炉
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蚊香管导热油锅炉。
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；江苏奥琳斯邦热能设备有限公司申请的带空气预热的低氮型导热油锅炉CN207649109U利用烟气再循环降低燃烧温度、同时增大炉膛结构尺寸和体积，实现带空气预热器的条件下氮氧化物100mg/m3的目标，但为实现低氮燃烧，反而进一步增大了锅炉体积，使产品竞争力下降。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，缺乏对导热油锅炉盘管结构上的革命性专利。
现有的导热油锅炉低氮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，当导热油锅炉结构紧凑后无法使用，难以实现氮氧化物排放低于30mg/m3的环保目标。
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蚊香管导热油锅炉，进一步强化导热油锅炉的换热，缩小导热油锅炉体积，同时兼顾低氮燃烧和防止油膜温度超温，实现氮氧化物排放低于30mg/m3的环保目标。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉，包括外壳板、空气预热器以及预混合器，外壳板内设置燃烧器、油冷盘管壁、蚊香形辐射管以及蚊香形缝隙式对流管；油冷式燃烧器混合气体入口与预混合器的出口相连，蚊香形辐射管设置在蚊香形缝隙式对流管的上方并相互连通，蚊香形辐射管的管圈间隙大于蚊香形缝隙式对流管的管圈间隙；蚊香形辐射管、蚊香形缝隙式对流管设置在油冷盘管壁内侧，油冷盘管壁的入口和出口分别连通蚊香形辐射管和蚊香形缝隙式对流管；燃烧器、油冷盘管壁、蚊香形辐射管上设置烟气出口连通空气预热器；空气预热器的空气侧出口设置雾化喷嘴，雾化喷嘴连接水管。
燃烧器采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头或多孔陶瓷板燃烧器；空气预热器的空气侧入口连通引风机，空气预热器的烟气出口连通烟囱；外壳板与油冷盘管壁、燃烧器之间的缝隙处填充保温材料。
蚊香形缝隙式对流管与外壳板之间设置缝隙式蚊香管状蒸汽发生器，缝隙式蚊香管状蒸汽发生器包括依次连通的进水分配集箱、缝隙式水冷蚊香管和中心排汽管；缝隙式水冷蚊香管采用1～5层蚊香管，每层单管圈，进水分配集箱设置在缝隙式水冷蚊香管外圈，中心排汽管设置在缝隙式水冷蚊香管中心处。
燃烧器采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头时，缝隙式蚊香管状油冷燃烧头包括预混气体分配室、均流孔板和缝隙式油冷蚊香管；混合气体分配室与预混合器相连，均流孔板位于缝隙式油冷蚊香管和混合气体分配室之间；缝隙式油冷蚊香管采用截面为长圆形或矩形的单层蚊香管；缝隙式油冷蚊香管的入口和出口分别连通蚊香形辐射管和蚊香形缝隙式对流管。
缝隙式油冷蚊香管采用截面为矩形或长圆形的单层蚊香管状，相邻蚊香管状的矩形长边或长圆形长边形成0.1～4mm宽的缝隙通道，矩形长边或长圆形长边的长度大于40mm；缝隙式油冷蚊香管根据导热油流量和阻力采用单管圈、双管圈或多管圈。
混合气体分配室与均流孔板所围空间的净体积是点火负荷下预混气体每秒体积流量的30％～100％；均流孔板上开有沿缝隙式油冷蚊香管的缝隙通道分布的小孔，均流孔板的孔隙率控制在2％～10％；均流孔板的厚度大于5mm；均流孔板与缝隙式油冷蚊香管之间的距离为10mm～20mm；均流孔板的中心处不开孔或均流孔板中心处设置中心挡风盘的中心向一周其高度逐渐降低。
蚊香形辐射管采用两层圆形蚊香管，两层圆形蚊香管错列布置；每层蚊香管状以中心进口母管为中心盘旋绕制而成，中心进口母管连通蚊香形缝隙式对流管的出口，靠近炉膛的圆形蚊香管的导热油出口连通油冷盘管壁，另一层圆形蚊香管的导热油出口连通缝隙式蚊香管状油冷燃烧头的导热油入口。
蚊香形缝隙式对流管采用截面为长圆形的缝隙式蚊香管；缝隙式蚊香管的外圈设置外圈入口集箱并相互连通，缝隙式蚊香管的中心设置中心母管并相互连通，同层相邻缝隙式蚊香管的长圆形长边之间形成缝隙通道；蚊香形缝隙式对流管沿烟气流动方向布置不少于两层，所有层的缝隙式蚊香管并联；每层缝隙式蚊香管采用单管圈设计；每层缝隙式蚊香管的相邻圈之间设置定位垫片，每层缝隙式蚊香管的相邻圈之间的缝隙宽度由定位垫片控制。
油冷盘管壁采用盘管结构，相邻两圈盘管紧贴；油冷盘管壁的缝隙式蚊香管状油冷燃烧头一端焊接安装孔位，用于油冷式燃烧器的安装固定；根据导热油的流量和阻力要求选用单管圈、双管圈或多管圈结构。
所述油冷盘管壁沿圆周方向上与蚊香形辐射管、蚊香形缝隙式对流管之间设置缝隙，所述缝隙用于导热油管路的布置，没有布置导热油管路的部分用耐热钢异形挡板封闭或耐火材料封堵，防止形成烟气走廊；油冷盘管壁与缝隙式蚊香管状油冷燃烧头之间沿圆周方向的缝隙用耐热钢异形挡板封闭或耐火泥封堵。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
1、本发明的一种缝隙式蚊香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0.5m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，显著降低锅炉钢耗量和占地面积。
2、本发明的一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉的核心换热元件蚊香形缝隙式对流管4，结构简单，缝隙可调，可适用于0.1t到20t之间各种容量的锅炉，易于大规模加工生产组装。
3、本发明的一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1利用导热油冷却火焰，降低燃烧温度，不采用烟气再循环的情况下将氮氧化物原始排放降低至50mg/m3，配合雾化加湿降氮技术可将氮氧化物原始排放降低至30mg/m3，满足国家的超低排放环保政策。
4、本发明的一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉内置缝隙式蚊香管状蒸汽发生器，不需要额外占用空间，同时使用缝隙式蚊香管状蒸汽发生器和空气预热器时，排烟温度降低至80℃以下，导热油锅炉的效率提升至96％。
5、本发明的一种缝隙式蚊香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；优化各个部位的换热设计，高温辐射区采用大节距错列蚊香管状，降低热流密度，低温对流区采用缝隙层流强化结构，缩小总换热面积的同时避免了油膜超温。
附图说明
图1a是本发明一种可实施的缝隙式蚊香管状导热油锅炉的半剖示意图。
图1b是本发明一种可实施的缝隙式蚊香管状导热油锅炉的气体流程示意图。
图1c是本发明一种可实施的缝隙式蚊香管状导热油锅炉的导热油流程示意图。
图2是本发明一种可实施的隙式蚊香管状油冷燃烧头的示意图。
图3是本发明一种可实施的辐射换热蚊香管状的示意图。
图4a是本发明一种可实施的蚊香形缝隙式对流管的局部剖示意图。
图4b是本发明一种可实施的缝隙式蚊香管的截面示意图。
图5是本发明一种可实施的雾化加湿降氮技术的示意图。
图6是本发明一种可实施的缝隙式蚊香管状蒸汽发生器的示意图。
附图中，1-缝隙式蚊香管状油冷燃烧头，11-混合气体分配室，12-均流孔板，13-缝隙式油冷蚊香管，2-油冷盘管壁，3-蚊香形辐射管，4-蚊香形缝隙式对流管，41-缝隙式蚊香管，42-外圈入口集箱，43-中心母管，5-外壳板，6-空气预热器，61-空气侧出口，62-雾化喷嘴，7-预混合器，8-引风机，9-缝隙式蚊香管状蒸汽发生器，91-缝隙式水冷蚊香管，92-进水分配集箱，93-中心排汽管
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，如图1a、1b、1c所示，一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉，包括燃烧器、油冷盘管壁2、蚊香形辐射管3、蚊香形缝隙式对流管4、外壳板5、空气预热器6、预混合器7、引风机8、给油系统、各类阀组以及控制器；燃烧器的入口连通预混合器7的出口，燃烧器、蚊香形辐射管3以及蚊香形缝隙式对流管4设置在油冷盘管壁2内侧；燃烧器、油冷盘管壁2以及蚊香形辐射管3所围成的空间即为炉膛；蚊香形辐射管3布置在蚊香形缝隙式对流管4的上方，蚊香形辐射管3与蚊香形缝隙式对流管4相连；油冷盘管壁2、燃烧器和蚊香形缝隙式对流管4均设置在外壳板5内，外壳板5在圆周方向上包围着油冷盘管壁2，外壳板5两端方向上包围着燃烧器和蚊香形缝隙式对流管4，并将从蚊香形缝隙式对流管4出来的烟气引导至空气预热器6；预混合器7的入口沿着介质流向设置引风机8和空气预热器6，空气预热器6连通预混合器7。
本发明所述燃烧器采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1。
空气在引风机8的推动下先进入空气预热器6吸热升温后进入预混合器7，天然气经燃气阀组调控流量后进入预混合器7与空气均匀混合形成预混气体，预混气体进入燃烧器，在燃烧器表面的炉膛侧点火燃烧，燃烧产生的烟气在油冷盘管壁2约束下进入蚊香形辐射管3，降温至950℃以下，随后进入蚊香形缝隙式对流管4的轴向缝隙通道降低至400℃以下与入口油温的端差控制在50℃以内，烟气在外壳板5的引导下进入空气预热器6，从空气预热器6的顶部排出；导热油从蚊香形缝隙式对流管4的外圈入口41进入锅炉，在蚊香形缝隙式对流管4吸热升温后进入蚊香形辐射管3，蚊香形辐射管3流出的导热油分成两股，一股进入缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1，一股进入油冷盘管壁2，两股导热油在油冷盘管壁2底部的导热油出口21汇合离开锅炉。
实施例2，如图2所示，在实施例1的基础上，缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1包括预混气体分配室11、均流孔板12、缝隙式油冷蚊香管13、燃烧头导热油进口14、燃烧头导热油出口15、中心挡风盘以及点火针/枪和检火针；混合气体分配室11与预混合器7相连，均流孔板12位于缝隙式油冷蚊香管13和混合气体分配室11之间；中心挡风盘设置在均流孔板12的中心处，所述缝隙式油冷蚊香管13采用截面为长圆形的单层蚊香管，相邻蚊香管状的矩形长边或长圆形长边形成0.1～4mm宽的缝隙通道，矩形长边或长圆形长边的长度大于40mm，确保不会发生回火；缝隙式油冷蚊香管13为双管圈形式；从预混合器7来的预混气体撞击在中心挡风盘，分散至混合气体分配室11中，在均流孔板12的均流作用下均匀进入缝隙式油冷蚊香管13的缝隙通道，预混气体离开缝隙通道后在点火针/枪的作用下点火燃烧，并通过检火针判断火焰是否建立；从蚊香形辐射管3来的导热油先经过燃烧头导热油进口14，分配至缝隙式油冷蚊香管13，再汇集至中心的燃烧头导热油出口15，在混合气体分配室11的空间中设置导热油管道连通燃烧头导热油出口15与导热油出口21，借用混合气体分配室11的部分空间离开缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1。
作为可选的，中心挡风盘设置在均流孔板的中心部位，中心挡风盘的中心向一周其高度逐渐降低。
实施例3，如图3所示，在实施例1或实施例2的基础上，蚊香形辐射管3采用两层圆形蚊香管31，两层圆形蚊香管31错列布置；每层蚊香管状以中心进口母管32为中心盘旋绕制而成，中心进口母管32连通蚊香形缝隙式对流管4的出口，靠近炉膛的圆形蚊香管31的导热油出口连通油冷盘管壁2，另一层圆形蚊香管31的导热油出口连通缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1的导热油入口；导热油从中心进口母管32进入，分配至每一层圆形蚊香管，靠近炉膛的圆形蚊香管31中的导热油进入油冷盘管壁2，另一层圆形蚊香管31的导热油进入缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1；同层相邻两圈圆形蚊香管31之间的距离大于4mm，降低烟气流速，避免热负荷过高。
实施例4，如图4a和图4b所示，在实施例2或3的基础上，蚊香形缝隙式对流管4采用三层截面为长圆形的缝隙式蚊香管41；缝隙式蚊香管41的外圈设置外圈入口集箱42并相互连通，缝隙式蚊香管41的中心设置中心母管43并相互连通，同层相邻缝隙式蚊香管41的长圆形长边之间的缝隙通道，宽度为d为0.1～4mm，每层缝隙通道的长度为h，h大于40mm；蚊香形缝隙式对流管4沿烟气流动方向布置三层，延长烟气在缝隙通道中流动的总长度；三层缝隙式蚊香管41并联，导热油从外圈入口集箱42进入，中心母管43离开；每层缝隙式蚊香管41以中心母管43为中心盘旋绕制而成；每层缝隙式蚊香管41采用单管圈设计；每层缝隙式蚊香管41的相邻圈之间设置定位垫片44，每层缝隙式蚊香管41的相邻圈之间的缝隙宽度由定位垫片44控制；每层缝隙式蚊香管状41根据导热油流量和阻力要求采用单管圈、双管圈或多管圈形式；在缝隙式蚊香管状41的矩形长边或长圆形长边每隔50mm～200mm点焊定位垫片44，缝隙式蚊香管状41绕制好后施加拉紧力使同层相邻管紧贴定位垫片44
如图5所示，所述雾化加湿降氮技术是在空气预热器6的空气侧出口61设置雾化喷嘴62，将液态水压力雾化成小液滴，每小时雾化的液态水质量为锅炉容量(蒸吨)的0.5％～5％，在空气侧出口61至预混合器7的风道内吸收空气热量蒸发成为水蒸气，随空气一同进入预混合器7，降低进入预混合器7的空气温度；同时增大了燃烧后烟气中的水蒸气体积分数，增强烟气的辐射能力，也可实现降低燃烧温度；通过两种路径实现降低燃烧温度，最终降低氮氧化物的目的。
作为另一种可选的实施例，所述蚊香形缝隙式对流管4与外壳板5之间根据用户需求增设缝隙式蚊香管状蒸汽发生器9，同时实现供应高温导热油和蒸汽；如图6所示，所述缝隙式蚊香管状蒸汽发生器9的缝隙式水冷蚊香管91为三层，每层单管圈，缝隙式水冷蚊香管91的外圈设置进水分配集箱92并相互连通，缝隙式水冷蚊香管91中心处设置中心排汽管93并相互连通；给水从进水分配集箱92进入，分配至各层缝隙式水冷蚊香管91，吸热汽化后从中心排汽管93离开。
作为可选的实施例，所述缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1也可更换为多孔陶瓷板燃烧器。
参考图1c，油冷盘管壁2采用盘管结构，相邻两圈盘管紧贴；油冷盘管壁2的缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1一端焊接安装孔位，油冷式燃烧器的安装固定；根据导热油的流量和阻力要求选用单管圈、双管圈或多管圈结构。
参考图1b，所述油冷盘管壁2沿圆周方向上与蚊香形辐射管3、蚊香形缝隙式对流管4之间设置缝隙，所述缝隙用于导热油管路的布置，没有布置导热油管路的部分用耐热钢异形挡板封闭或耐火材料封堵，防止形成烟气走廊；油冷盘管壁2与缝隙式蚊香管状油冷燃烧头1之间沿圆周方向的缝隙用耐热钢异形挡板封闭或耐火泥封堵。
本发明能够采用油冷燃烧技术和雾化加湿技术相结合的方法，利用油冷降低燃烧温度，利用雾化加湿降低预热后空气的温度，并提高烟气中的三原子气体体积分数，增强烟气的辐射换热能力，进一步降低燃烧温度，采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧器以降低燃烧温度，配合雾化加湿降氮技术实现氮氧化物排放低于30mg/m3的目标；采用长圆形缝隙式蚊香管状强化锅炉本体换热，利用层流强化的方式，使原本需要3米以上长度的换热段缩短至0.5米以内；同时实现锅炉本体的烟气阻力低于1500Pa，导热油阻力低于0.2MPa的低阻力设计目标。

Claims (10)

1.一种缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，包括外壳板(5)、空气预热器(6)以及预混合器(7)，外壳板(5)内设置燃烧器、油冷盘管壁(2)、蚊香形辐射管(3)以及蚊香形缝隙式对流管(4)；油冷式燃烧器混合气体入口与预混合器(7)的出口相连，蚊香形辐射管(3)设置在蚊香形缝隙式对流管(4)的上方并相互连通，蚊香形辐射管(3)的管圈间隙大于蚊香形缝隙式对流管(4)的管圈间隙；蚊香形辐射管(3)、蚊香形缝隙式对流管(4)设置在油冷盘管壁(2)内侧，油冷盘管壁(2)的入口和出口分别连通蚊香形辐射管(3)和蚊香形缝隙式对流管(4)；燃烧器、油冷盘管壁(2)、蚊香形辐射管(3所围成的空间形成炉膛；外壳板(5)上设置烟气出口连通空气预热器(6)；空气预热器(6)的空气侧出口(61)设置雾化喷嘴(62)，雾化喷嘴(62)连接水管。
2.根据权利要求1所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，燃烧器采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)或多孔陶瓷板燃烧器；空气预热器(6)的空气侧入口连通引风机(8)，空气预热器(6)的烟气出口连通烟囱；外壳板(5)与油冷盘管壁(2)、燃烧器之间的缝隙处填充保温材料。
3.根据权利要求1所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，蚊香形缝隙式对流管(4)与外壳板(5)之间设置缝隙式蚊香管状蒸汽发生器(9)，缝隙式蚊香管状蒸汽发生器(9)包括依次连通的进水分配集箱(92)、缝隙式水冷蚊香管(91)和中心排汽管(93)；缝隙式水冷蚊香管(91)采用1～5层蚊香管，每层单管圈，进水分配集箱(92)设置在缝隙式水冷蚊香管(91)外圈，中心排汽管(93)设置在缝隙式水冷蚊香管(91)中心处。
4.根据权利要求2或3所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，燃烧器采用缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)时，缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)包括预混气体分配室(11)、均流孔板(12)和缝隙式油冷蚊香管(13)；混合气体分配室(11)与预混合器(7)相连，均流孔板(12)位于缝隙式油冷蚊香管(13)和混合气体分配室(11)之间；缝隙式油冷蚊香管(13)采用截面为长圆形或矩形的单层蚊香管；缝隙式油冷蚊香管(13)的入口和出口分别连通蚊香形辐射管(3)和蚊香形缝隙式对流管(4)。
5.根据权利要求4所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，缝隙式油冷蚊香管(13)采用截面为矩形或长圆形的单层蚊香管状，相邻蚊香管状的矩形长边或长圆形长边形成0.1～4mm宽的缝隙通道，矩形长边或长圆形长边的长度大于40mm；缝隙式油冷蚊香管(13)根据导热油流量和阻力采用单管圈、双管圈或多管圈。
6.根据权利要求4所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，混合气体分配室(11)与均流孔板(12)所围空间的净体积是点火负荷下预混气体每秒体积流量的30％～100％；均流孔板(12)上开有沿缝隙式油冷蚊香管(13)的缝隙通道分布的小孔，均流孔板(12)的孔隙率控制在2％～10％；均流孔板(12)的厚度大于5mm；均流孔板(12)与缝隙式油冷蚊香管(13)之间的距离为10mm～20mm；均流孔板(12)的中心处不开孔或均流孔板(12)中心处设置中心挡风盘的中心向一周其高度逐渐降低。
7.根据权利要求1～3任一项所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，蚊香形辐射管(3)采用两层圆形蚊香管(31)，两层圆形蚊香管(31)错列布置；每层蚊香管状以中心进口母管(32)为中心盘旋绕制而成，中心进口母管(32)连通蚊香形缝隙式对流管(4)的出口，靠近炉膛的圆形蚊香管(31)的导热油出口连通油冷盘管壁(2)，另一层圆形蚊香管(31)的导热油出口连通缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)的导热油入口。
8.根据权利要求1所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，蚊香形缝隙式对流管(4)采用截面为长圆形的缝隙式蚊香管(41)；缝隙式蚊香管(41)的外圈设置外圈入口集箱(42)并相互连通，缝隙式蚊香管(41)的中心设置中心母管(43)并相互连通，同层相邻缝隙式蚊香管(41)的长圆形长边之间形成缝隙通道；蚊香形缝隙式对流管(4)沿烟气流动方向布置不少于两层，所有层的缝隙式蚊香管(41)并联；每层缝隙式蚊香管(41)采用单管圈设计；每层缝隙式蚊香管(41)的相邻圈之间设置定位垫片(44)，每层缝隙式蚊香管(41)的相邻圈之间的缝隙宽度由定位垫片(44)控制。
9.根据权利要求1所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，油冷盘管壁(2)采用盘管结构，相邻两圈盘管紧贴；油冷盘管壁(2)的缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)一端焊接安装孔位，用于油冷式燃烧器的安装固定；根据导热油的流量和阻力要求选用单管圈、双管圈或多管圈结构。
10.根据权利要求1所述的缝隙式蚊香管状导热油锅炉，其特征在于，所述油冷盘管壁(2)沿圆周方向上与蚊香形辐射管(3)、蚊香形缝隙式对流管(4)之间设置缝隙，所述缝隙用于导热油管路的布置，没有布置导热油管路的部分用耐热钢异形挡板封闭或耐火材料封堵，防止形成烟气走廊；油冷盘管壁(2)与缝隙式蚊香管状油冷燃烧头(1)之间沿圆周方向的缝隙用耐热钢异形挡板封闭或耐火泥封堵。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171340A1 (fr) * 1984-06-13 1986-02-12 Christian Grué Générateur d'eau chaude à condensation
US6296480B1 (en) * 2000-02-28 2001-10-02 Advanced Fabrication Technology, Llc. Circulating oil heater
CN104034036A (zh) * 2014-05-15 2014-09-10 江苏太湖锅炉股份有限公司 模块化大型立式燃气有机热载体炉
CN208205425U (zh) * 2018-04-24 2018-12-07 河北艺能锅炉有限责任公司 一种超低氮环保燃气导热油锅炉
CN111238043A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 无锡锡能锅炉有限公司 一种导热油锅炉油冷燃烧室
CN113091031A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 西安交通大学 一种组合缝隙式燃气蒸汽锅炉

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171340A1 (fr) * 1984-06-13 1986-02-12 Christian Grué Générateur d'eau chaude à condensation
US6296480B1 (en) * 2000-02-28 2001-10-02 Advanced Fabrication Technology, Llc. Circulating oil heater
CN104034036A (zh) * 2014-05-15 2014-09-10 江苏太湖锅炉股份有限公司 模块化大型立式燃气有机热载体炉
CN208205425U (zh) * 2018-04-24 2018-12-07 河北艺能锅炉有限责任公司 一种超低氮环保燃气导热油锅炉
CN111238043A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 无锡锡能锅炉有限公司 一种导热油锅炉油冷燃烧室
CN113091031A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 西安交通大学 一种组合缝隙式燃气蒸汽锅炉

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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赵钦新: "工业锅炉行业应对变局的创新思维和实践", 《工业锅炉》 *

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