CN120720581B - 一种天然气锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气锅炉，包括锅炉，锅炉下方安装有下撑座框，锅炉内设置有炉体，炉体后方设置有排烟换热箱，炉体内形成有炉内腔，炉内腔中安装有螺纹炉胆，螺纹炉胆上下均安装有回燃室；回燃室中设置有第一回烟室，第一回烟室嵌固有第二回烟室。通过将内凹吸热槽设置于螺纹炉胆正下方，随着燃烧机的持续燃烧，热量直接传递于弧形导热片上形成一级余热利用，后通过外连螺旋鳍片管在内嵌烟管中形成二级余热利用，完成对一级余热加热后的净水持续热量保持，同时将其加热后的净水输入内注加热腔中，由内注加热腔中热水对外注加热腔中水流进行热传递及保温，而外注加热腔还配合内嵌烟管及烟管换热环形成三级余热利用。

Description

一种天然气锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉设备技术领域，具体是一种天然气锅炉。

背景技术

天然气蒸汽锅炉是燃气蒸汽锅炉的一种，天然气蒸汽锅炉是用天然气作燃料，在炉内燃烧放出来的热量，加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的热能转换设备，水在锅筒中不断被炉里气体燃料燃烧释放出来的能量加热温度升高并产生带压蒸汽。

但是现有技术中存在以下不足：当前现有的天然气锅炉在实际的使用过程中由于锅炉的持续工作，外界的净水则需持续对锅炉内部进行供水工作，供水工作前净水温度在30°~45°之间，而在锅炉中产生蒸汽沸点在100°，甚至更高，持续进入的净水不仅会拉低锅炉内水的温度，并且间接的还使天然气的使用量增加，造成耗能高，蒸汽转换低的情况发生。

发明内容

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种天然气锅炉，通过随着燃烧机的持续燃烧，热量直接传递于弧形导热片上形成一级余热利用，后通过外连螺旋鳍片管在内嵌烟管中形成二级余热利用，完成对一级余热加热后的净水持续热量保持，同时将其加热后的净水输入内注加热腔中，由内注加热腔中热水对外注加热腔中水流进行热传递及保温，而外注加热腔还配合内嵌烟管及烟管换热环形成三级余热利用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种天然气锅炉，包括锅炉，所述锅炉下方安装有下撑座框，所述锅炉内设置有炉体，所述炉体后方设置有排烟换热箱，所述炉体内形成有炉内腔，所述炉内腔中安装有螺纹炉胆，所述螺纹炉胆上下均安装有回燃室；所述回燃室中设置有第一回烟室，所述第一回烟室嵌固有第二回烟室，所述第二回烟室与所述第一回烟室上均安装有烟管，所述第一回烟室侧壁设置有相连管，所述第一回烟室另一侧壁设置有烟筒连接管，所述第二回烟室内开设有内凹吸热槽。内凹吸热槽主要安装于第二回烟室与第一回烟室之间，上方正对与螺纹炉胆，通过螺纹炉胆末端的燃烧产生的高温形成对其高温的回收利用。

对本发明进一步地改进，所述内凹吸热槽上下表面均安装有若干个密封座，若干个所述密封座中均安装有弧形导热片，所述内凹吸热槽下表面覆盖有槽底封盖罩，所述槽底封盖罩侧壁相连有外连螺旋鳍片管，所述外连螺旋鳍片管末端相连有翅片连接管，所述翅片连接管顶部设置有双向排放管。外连螺旋鳍片管主通过管体对弧形导热片热传递加热后的水流进行输送，并且再由管体外置的螺旋鳍片对烟气热量进行吸收，对管内的水流完成保温工作。

对本发明进一步地改进，其中一所述弧形导热片上方正对于所述螺纹炉胆，并与其相配合，所述翅片连接管及所述双向排放管均设置于所述排烟换热箱中，所述烟筒连接管与所述排烟换热箱相连接，所述相连管连接于所述内凹吸热槽与所述槽底封盖罩之间。配合翅片连接管及顶部设置的双向排放管完成水流输出。槽底封盖罩主要覆盖于内凹吸热槽底部，通过对其的全覆盖后配合相连管完成水流输入，对输入的水流在封闭的空间内由弧形导热片完成水流加热。

对本发明进一步地改进，所述排烟换热箱内设置有保温外箱，所述保温外箱上方安装有密封盖，所述密封盖正中设置有排烟管，所述保温外箱内形成有箱内腔，所述箱内腔中安装有保温内箱，所述保温外箱侧壁安装有连泵管，所述保温外箱侧壁安装有炉体供水分流管，所述保温内箱中安装有换热箱体，所述换热箱体上安装有烟管连接座。密封盖主要通过于保温外箱形成连接，将内嵌烟管产生的热量形成汇集于保温外箱之中的箱内腔中。

对本发明进一步地改进，所述换热箱体内嵌固有内嵌烟管，所述内嵌烟管上端外围形成有外注加热腔，所述外注加热腔下方设置有内注加热腔，所述内注加热腔下方设置有混合腔，所述混合腔上安装有偶数个三通混合排放阀，所述内嵌烟管上端安装有偶数个烟管换热环。三通混合排放阀通过对阀体的设定可将外注加热腔及内注加热腔的供水比例进行固定输出，从而让输出的水流在混合腔汇集后为锅炉进行供水。

对本发明进一步地改进，所述烟管换热环部分设置于所述外注加热腔中，所述内注加热腔及所述外注加热腔通过管道均连接于所述三通混合排放阀内。内注加热腔主要将外注加热腔包覆，通过二者的分隔的壁垒进行热传递工作，并且由内注加热腔完成对外注加热腔的保温。‌

对本发明进一步地改进，所述内嵌烟管与所述烟筒连接管相连接，所述双向排放管两端均连接于所述内注加热腔中，所述排烟管连接于所述烟管连接座上，并且与所述内嵌烟管相连接，所述炉体供水分流管一端与所述混合腔相连接，所述炉体供水分流管另一端与所述炉体两侧相连接。炉体供水分流管主要通过管道的分流从两侧向炉体内进行输入，而供水分流管连接于混合腔一侧，通过水流的比例混合后形成高温水流，进入后拉低锅炉内水的温度。

对本发明进一步地改进，所述炉体前方安装有控制设备安装罩，所述炉体顶部安装有燃烧机，所述燃烧机旁设置有偶数个安全阀，所述安全阀旁设置有蒸汽外排管，所述炉体上安装有液位计，所述排烟换热箱旁设置有净水抽调泵。净水抽调泵主要用于管道与连泵管进行连接，而连泵管另一端固定于外注加热腔上，完成净水输入供给。

对本发明进一步地改进，所述炉体外壁两侧均安装有污水排放阀管，所述炉体外壁架设有爬梯，所述爬梯旁设置有换热供水管，所述控制设备安装罩内安装有控制器，所述控制器上方设置有偶数个压力表，所述控制器侧壁安装有应急按钮。应急按钮设置于控制器的一侧，主要便于发生紧急情况时能够快速的触发，同时还能避免设置于控制器表面的误碰的情况。

对本发明进一步地改进，所述换热供水管与所述相连管相连接，所述净水抽调泵通过管道与所述排烟换热箱相连接。换热供水管同样由外置泵体进行调动净水后输入相连管中，在通过相连管输入槽底封盖罩内，形成净水供给。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果；

本发明通过将内凹吸热槽设置于螺纹炉胆正下方，随着燃烧机的持续燃烧，热量直接传递于弧形导热片上形成一级余热利用，后通过外连螺旋鳍片管在内嵌烟管中形成二级余热利用，完成对一级余热加热后的净水持续热量保持，同时将其加热后的净水输入内注加热腔中，由内注加热腔中热水对外注加热腔中水流进行热传递及保温，而外注加热腔还配合内嵌烟管及烟管换热环形成三级余热利用，最终让锅炉供水温度始终维持于高温状态，间接的降低天然气耗能，还提升了锅炉的效能。

附图说明

图1为本发明一种天然气锅炉的结构示意图；

图2为本发明一种天然气锅炉中炉体的侧视结构示意图；

图3为本发明一种天然气锅炉中排烟换热箱的立体结构示意图；

图4为本发明一种天然气锅炉中炉体的局部剖视内部结构示意图；

图5为本发明一种天然气锅炉中回燃室的立体结构示意图；

图6为本发明一种天然气锅炉中内凹吸热槽的仰视内部结构示意图；

图7为本发明一种天然气锅炉中保温外箱的俯视结构示意图；

图8为本发明一种天然气锅炉中保温内箱的立体结构示意图；

图9为本发明一种天然气锅炉中换热箱体的正视内部结构示意图。

图中：锅炉-1、下撑座框-2、炉体-11、控制设备安装罩-12、液位计-13、燃烧机-14、蒸汽外排管-15、安全阀-16、排烟换热箱-17、净水抽调泵-18、污水排放阀管-111、爬梯-112、换热供水管-113、炉内腔-114、螺纹炉胆-115、回燃室-116、控制器-121、压力表-122、应急按钮-123、保温外箱-171、连泵管-172、炉体供水分流管-173、密封盖-174、排烟管-175、箱内腔-176、保温内箱-177、第一回烟室-1161、第二回烟室-1162、烟管-1163、相连管-1164、烟筒连接管-1165、内凹吸热槽-1166、槽底封盖罩-11661、密封座-11662、弧形导热片-11663、外连螺旋鳍片管-11664、翅片连接管-116641、双向排放管-116642、换热箱体-1771、烟管连接座-1772、外注加热腔-17711、内注加热腔-17712、混合腔-17713、三通混合排放阀-17714、内嵌烟管-17715、烟管换热环-177151。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过渡结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例1

如附图1至附图9所示：

本实施例提供了一种天然气锅炉，包括锅炉1，锅炉下方安装有下撑座框2，锅炉1内设置有炉体11，炉体11后方设置有排烟换热箱17，炉体11前方安装有控制设备安装罩12，炉体11顶部安装有燃烧机14，燃烧机14旁设置有偶数个安全阀16，安全阀16旁设置有蒸汽外排管15，炉体11上安装有液位计13，排烟换热箱17旁设置有净水抽调泵18。炉体11外壁两侧均安装有污水排放阀管111，炉体11外壁架设有爬梯112，爬梯112旁设置有换热供水管113，炉体11内形成有炉内腔114，炉内腔114中安装有螺纹炉胆115，螺纹炉胆115上下均安装有回燃室116；控制设备安装罩12内安装有控制器121，控制器121上方设置有偶数个压力表122，控制器121侧壁安装有应急按钮123。回燃室116中设置有第一回烟室1161，第一回烟室1161嵌固有第二回烟室1162，第二回烟室1162与第一回烟室1161上均安装有烟管1163，第一回烟室1161侧壁设置有相连管1164，第一回烟室1161另一侧壁设置有烟筒连接管1165，第二回烟室1162内开设有内凹吸热槽1166。排烟换热箱17内设置有保温外箱171，保温外箱171上方安装有密封盖174，密封盖174正中设置有排烟管175，保温外箱171内形成有箱内腔176，箱内腔176中安装有保温内箱177，保温外箱171侧壁安装有连泵管172，保温外箱171侧壁安装有炉体供水分流管173，保温内箱177中安装有换热箱体1771，换热箱体1771上安装有烟管连接座1772。内凹吸热槽1166上下表面均安装有若干个密封座11662，若干个密封座11662中均安装有弧形导热片11663，内凹吸热槽1166下表面覆盖有槽底封盖罩11661，槽底封盖罩11661侧壁相连有外连螺旋鳍片管11664，外连螺旋鳍片管11664末端相连有翅片连接管116641，翅片连接管116641顶部设置有双向排放管116642。换热箱体1771内嵌固有内嵌烟管17715，内嵌烟管17715上端外围形成有外注加热腔17711，外注加热腔17711下方设置有内注加热腔17712，内注加热腔17712下方设置有混合腔17713，混合腔17713上安装有偶数个三通混合排放阀17714，内嵌烟管17715上端安装有偶数个烟管换热环177151。

进一步，净水抽调泵18及换热供水管113外置连接的供水泵均由控制器121进行动态调控，通过水流使用供给的变化，完成外界水流的调动，匹配其锅炉的用水量。

进一步，螺纹炉胆115除下方相连的回燃室116外，其顶部外围还嵌套有一个第一回烟室1161，此第一回烟室1161用于与第二回烟室1162上安装的烟管1163相连通，并且在烟气输入后，上方的第一回烟室1161再配合烟管1163将烟气输入下方的第一回烟室1161中，并且构成烟气的一个往返回程。

进一步，弧形导热片11663呈环形均布于内凹吸热槽1166上下表面，通过上方的螺纹炉胆115产生热量进行吸收的同时，传递于下表面的弧形导热片11663上，最终在闭合后的槽底封盖罩11661中对供给的净水完成加热工作，形成一级余热利用。

进一步，外连螺旋鳍片管11664与后方的翅片连接管116641相连接，外连螺旋鳍片管11664通过表面的螺旋鳍片完成对第一回烟室1161中的烟气余热进行吸收，从而对管体内的水流进行二级余热利用，完成管内水体保温工作。

进一步，翅片连接管116641设置于内嵌烟管17715中竖立，通过表面的翅片对其烟气的热量进行收集，配合前方的外连螺旋鳍片管11664形成相同的管内水体保温工作。

进一步，保温外箱171通过自身完成对内嵌烟管17715传输烟气产生的热量进行保温，同时内嵌烟管17715表面热量分别传递于外注加热腔17711及混合腔17713处，并且由内嵌烟管17715上端安装的烟管换热环177151对外注加热腔17711进行热传递，完成净水加热。

进一步，外注加热腔17711与内注加热腔17712容积相同，但由于内注加热腔17712的水通过一级余热加热后温度高于外注加热腔17711内水流温度，而二者之间由壁垒分隔，并且通过壁垒可对其外注加热腔17711进行保温换热。

进一步，烟管换热环177151主要安装于内嵌烟管17715上端，通过嵌固于内嵌烟管17715内部的环形部分将热量吸收后，对外注加热腔17711内部的环形部分进行热传递工作，并且实现三级余热利用。

进一步，三通混合排放阀17714主要通过管道与外注加热腔17711、内注加热腔17712进行连接，而连接时的比例，优选，内注加热腔：外注加热腔=2.5:1的配比完成水流的输出供给于混合腔17713腔内，将其水温混合，保持高温状态。

具体工作原理如下：

本发明通过下撑座框2完成对锅炉1的固定支撑，炉体11上的燃烧机14进行天然气管道的连接，以至在液位计13处进行液位确认，对控制设备安装罩12上的控制器121进行控制，压力表122随着内部压力进行变化，净水抽调泵18与换热供水管113外置抽调泵同步工作，将净水抽动，在连泵管172的导送下进入保温外箱171内的保温内箱177中，而燃烧机14工作，对螺纹炉胆115持续加热，加热产生的烟气则通过回燃室116内的烟管1163在回燃室116上形成往反回程，而第二回烟室1162上开设的内凹吸热槽1166则正对于螺纹炉胆115下方，内凹吸热槽1166表面的密封座11662上弧形导热片11663对其螺纹炉胆115燃烧时产生的烟气热量进行吸收后传递于槽底封盖罩11661覆盖的弧形导热片11663上，而弧形导热片11663对槽底封盖罩11661内相连管1164输入的净水进行加热，形成一级余热利用，后随着烟管1163将第二回烟室1162内烟气输入上方的第一回烟室1161后，再从上方的第一回烟室1161将烟气通过烟管1163输入下方的第一回烟室1161，并构成一个往反回程，使烟气从下方的第一回烟室1161上设置的烟筒连接管1165将烟气排进排烟换热箱17中，而烟气中带有的热量则通过翅片连接管116641及外连螺旋鳍片管11664进行热吸收后形成管道的保温作用，实现二级余热利用，并且将加热后的水流通过双向排放管116642输入内注加热腔17712内，再由内注加热腔17712对外注加热腔17711进行热传递及保温，而外注加热腔17711则通过内嵌烟管17715上端设置的烟管换热环177151将热量传递于外注加热腔17711内对输入的净水进行加热，配合内注加热腔17712形成三级余热利用，最终通过三通混合排放阀17714按照2.5:1的比例将外注加热腔17711、内注加热腔17712热水注入混合腔17713内后由炉体供水分流管173供给于炉体11内部，进而在一、二、三级的余热运用下将水流始终保持于高温状态，避免进入锅炉1的净水拉低锅炉内水的温度，间接的节约天然气使用量，还提升其锅炉的效能。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的此类特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“实施例”意指结合实施例描述的特定特征或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

此外，所描述的特征或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如厚度、数量等，以提供对本发明的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本发明无需上述一个或多个具体的细节便可实现或者也可采用其他方法、组件、材料等实现。

Claims (7)

1.一种天然气锅炉，其特征在于，包括锅炉（1），所述锅炉下方安装有下撑座框（2），所述锅炉（1）内设置有炉体（11），所述炉体（11）后方设置有排烟换热箱（17），所述炉体（11）内形成有炉内腔（114），所述炉内腔（114）中安装有螺纹炉胆（115），所述螺纹炉胆（115）上下均安装有回燃室（116）；

所述回燃室（116）中设置有第一回烟室（1161），所述第一回烟室（1161）嵌固有第二回烟室（1162），所述第二回烟室（1162）与所述第一回烟室（1161）上均安装有烟管（1163），所述第一回烟室（1161）侧壁设置有相连管（1164），所述第一回烟室（1161）另一侧壁设置有烟筒连接管（1165），所述第二回烟室（1162）内开设有内凹吸热槽（1166）；

所述内凹吸热槽（1166）上下表面均安装有若干个密封座（11662），若干个所述密封座（11662）中均安装有弧形导热片（11663），所述内凹吸热槽（1166）下表面覆盖有槽底封盖罩（11661），所述槽底封盖罩（11661）侧壁相连有外连螺旋鳍片管（11664），所述外连螺旋鳍片管（11664）末端相连有翅片连接管（116641），所述翅片连接管（116641）顶部设置有双向排放管（116642）；

其中一所述弧形导热片（11663）上方正对于所述螺纹炉胆（115），并与其相配合，所述翅片连接管（116641）及所述双向排放管（116642）均设置于所述排烟换热箱（17）中，所述烟筒连接管（1165）与所述排烟换热箱（17）相连接，所述相连管（1164）连接于所述内凹吸热槽（1166）与所述槽底封盖罩（11661）之间；

所述排烟换热箱（17）内设置有保温外箱（171），所述保温外箱（171）上方安装有密封盖（174），所述密封盖（174）正中设置有排烟管（175），所述保温外箱（171）内形成有箱内腔（176），所述箱内腔（176）中安装有保温内箱（177），所述保温外箱（171）侧壁安装有连泵管（172），所述保温外箱（171）侧壁安装有炉体供水分流管（173），所述保温内箱（177）中安装有换热箱体（1771），所述换热箱体（1771）上安装有烟管连接座（1772）。

2.根据权利要求1所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述换热箱体（1771）内嵌固有内嵌烟管（17715），所述内嵌烟管（17715）上端外围形成有外注加热腔（17711），所述外注加热腔（17711）下方设置有内注加热腔（17712），所述内注加热腔（17712）下方设置有混合腔（17713），所述混合腔（17713）上安装有偶数个三通混合排放阀（17714），所述内嵌烟管（17715）上端安装有偶数个烟管换热环（177151）。

3.根据权利要求2所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述烟管换热环（177151）部分设置于所述外注加热腔（17711）中，所述内注加热腔（17712）及所述外注加热腔（17711）通过管道均连接于所述三通混合排放阀（17714）内。

4.根据权利要求2所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述内嵌烟管（17715）与所述烟筒连接管（1165）相连接，所述双向排放管（116642）两端均连接于所述内注加热腔（17712）中，所述排烟管（175）连接于所述烟管连接座（1772）上，并且与所述内嵌烟管（17715）相连接，所述炉体供水分流管（173）一端与所述混合腔（17713）相连接，所述炉体供水分流管（173）另一端与所述炉体（11）两侧相连接。

5.根据权利要求4所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述炉体（11）前方安装有控制设备安装罩（12），所述炉体（11）顶部安装有燃烧机（14），所述燃烧机（14）旁设置有偶数个安全阀（16），所述安全阀（16）旁设置有蒸汽外排管（15），所述炉体（11）上安装有液位计（13），所述排烟换热箱（17）旁设置有净水抽调泵（18）。

6.根据权利要求5所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述炉体（11）外壁两侧均安装有污水排放阀管（111），所述炉体（11）外壁架设有爬梯（112），所述爬梯（112）旁设置有换热供水管（113），所述控制设备安装罩（12）内安装有控制器（121），所述控制器（121）上方设置有偶数个压力表（122），所述控制器（121）侧壁安装有应急按钮（123）。

7.根据权利要求6所述的一种天然气锅炉，其特征在于：所述换热供水管（113）与所述相连管（1164）相连接，所述净水抽调泵（18）通过管道与所述排烟换热箱（17）相连接。