CN204829826U - 一种高效率热转换三合一锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效率热转换三合一锅炉，包括蒸汽锅炉、有机热载体对流换热器、热空气换热器；蒸汽锅炉包括有炉膛和锅筒，炉膛靠近顶端的一侧连接有烟道，烟道上设置有机热载体对流换热器；有机热载体对流换热器另一侧烟道内设置有热空气换热器。本实用新型采用的三合一锅炉结构，在该锅炉内实现了将蒸汽锅炉、有机热载体对流换热器、热空气换热器分别布置在辐射受热面区，高温对流区及低温对流区从而使在一台锅炉上同时输出三种形式的热能，三种介质分别在不同的区域接受烟气的辐射和对流换热，提高热转换效率，同时该设计也便于企业的管理，降低企业的运营成本。

Description

一种高效率热转换三合一锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，尤其是涉及一种高效率热转换三合一锅炉。

背景技术

锅炉作为一种工业生产及集中供热过程中重要的动力设备，在人们的生产生活中都有着至关重要的作用。现有的循环流化床锅炉采用的循环流化燃煤方式在实际锅炉运转过程中仍存在诸多问题，其中最为突出的即是燃烧、排烟、导热过程中热损失较大导致锅炉热效率低下，受热面温度过高导致而易损，锅炉磨耗严重难以持续可靠运行，蒸汽含盐量过高以致盐垢沉积堵塞等问题；同时现有的循环流化床锅炉采用单一锅炉的结构，无法满足大型企业就传热介质、传热环境、传热形式的多元化要求，转而以设置多台不同锅炉的形式来弥补，而该形式成本高、占地大且不利于比例调节热负荷分配。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种热量转换效率高、低磨损、蒸汽纯净度高，使一次产生的烟气能在一台锅炉的三种传热环境，三种传热介质中各尽其用，形成三种形式热能的循环流化床蒸汽、有机热载体、热空气三合一锅炉。

本实用新型采用以下技术方案：一种高效率热转换三合一锅炉，包括蒸汽锅炉、有机热载体对流换热器、热空气换热器；所述蒸汽锅炉包括有炉膛和锅筒，所述炉膛底端入口设置有给料机构，所述给料机构相对炉膛的一侧设置有进风口，炉膛靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构，所述锅筒连接下降管，所述下降管连接下集箱，所述下集箱另一端连接上升管，上升管连接上集箱，上集箱与锅筒连接；所述分离机构相对炉膛一侧连接有烟道，烟道上设置有机热载体对流换热器；所述有机热载体对流换热器包括有分组串联设置在烟道上的蛇形对流管束以及设置在烟道上的循环油泵；所述有机热载体对流换热器另一侧设置热空气换热器；所述热空气换热器包括有一设置在烟道上的管道，所述管道在烟道内密封设置，所述管道两端在烟道外分别设置有热空气出口和冷空气进口；所述烟道尾端设置有空气预热器，所述空气预热器为方形管箱结构，垂直管箱方向设置有烟气除尘器。

作为一种改进，炉膛四周并列布置有水冷壁管，其下端与下集箱相连。

作为一种改进，水冷壁管、有机热载体对流换热器、热空气换热器迎风面管道覆盖有防磨瓦。

作为一种改进，锅筒水空间和汽空间分别装有一层分离装置。

作为一种改进，热空气换热器管道呈多个“U”型结构设置在烟道上。

作为一种改进，分离机构下方设置有回料槽，回料槽与给料机构相通。

作为一种改进，锅筒蒸发面沿锅筒纵轴方向设置有连续排污管。

作为一种改进，蒸汽锅炉的构架采用4根型钢柱，尾部钢架采用6根型钢柱，柱间设有多层横梁，并设有斜拉条，柱子顶端设有顶板。

作为一种改进，水冷壁位于炉膛中部的部分弯折并形成圆形的吸热腔。

作为一种改进，有机热载体对流换热器、热空气换热器下方排出口均设置有吹灰器。

本实用新型的有益效果：采用循环流化床蒸汽、有机热载体、热空气三合一锅炉结构，在该锅炉内实现了将蒸汽锅炉、有机热载体对流换热器、热空气换热器分别布置在辐射受热面区，高温对流区及低温对流区从而使在一台锅炉上同时输出三种形式的热能，三种介质分别在不同的区域接受烟气的辐射和对流换热，使其整体热量转换效率高，没有二次热损失。该一体化的锅炉设计也便于企业的管理，并能够降低企业的运营成本。

附图说明

图1是本实用新型三合一锅炉的平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，为本实用新型一种循环流化床蒸汽、有机热载体、热空气三合一锅炉的一种具体实施例。包括蒸汽锅炉1、有机热载体对流换热器2、热空气换热器3；蒸汽锅炉1包括有炉膛11和锅筒12，炉膛11底端入口设置有给料机构13，给料机构13相对炉膛11的一侧设置有进风口14，炉膛11靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构15，锅筒12连接下降管111，下降管111连接下集箱112，下集箱112另一端连接上升管113，上升管113连接上集箱114，上集箱114与锅筒12连接；分离机构15相对炉膛11一侧连接有烟道4，烟道4上设置有机热载体对流换热器2；有机热载体对流换热器2包括有分组串联设置在烟道4上的蛇形对流管束21以及设置在烟道上4的循环油泵22；有机热载体对流换热器2另一侧设置热空气换热器3；热空气换热器包括有一设置在烟道4上的管道31，管道31在烟道4内密封设置，管道31两端在烟道4外分别设置有热空气出口32和冷空气进口33烟道4尾端设置有空气预热器5，空气预热器5为方形管箱结构，垂直管箱方向设置有烟气除尘器6。

采用一种高效率热转换三合一锅炉，设计炉膛11和锅筒12使得加热部分的炉和给水盛水部分的锅得以有机结合，炉膛11底端入口设置有的给料机构13以及给料机构13相对炉膛11的一侧设置的进风口14形成一个完整的燃烧加热部，可通过对给料和进风量控制实现对炉膛11内部燃烧温度的初步控制，锅筒12、下降管111、下集箱112、上升管113、上集箱114连接形成闭路循环，因炉膛11的辐射受热面、不受热面及上下存在温差，使该闭路循环中的水汽自然蒸发回流形成自然循环，同时该循环回路围绕在炉膛11四周，与炉膛11之间互为热传导，减少热损耗同时提高热的利用率，分离机构15设置在炉膛11顶端出口，该分离机构15为高温旋风分离器，利用离心力的作用，实现固、液、气体分离，经过炉膛11顶端的烟气通过烟道4流经管道内有高温传热介质的蛇形对流管束21，因该管束呈蛇形并列分组设置能充分与炉膛11产生烟气之间进行热传导，减少相互间的热损耗，炉膛11产生的烟气也对蛇形对流管束21内的热介质起到加热保温的作用，使该蛇形对流管束21能稳定低耗地对外以热介质循环形式输送热能，且该管道和管束都属于非掩埋管道和管束，便于管理与维护，循环油泵22用于蛇形对流管束21内热介质的强制循环；经过两次热传导的烟气温度下降，经由烟道4进一步进入低温对流区，该区域设置的热空气换热器3将冷空气进口33进入的冷空气经烟道11加热，并经热空气出口32排出，该热空气用以对相关工业产品进行保温，从而实现了烟气第三次利用，最后烟气经由烟道4末尾进入空气预热器5，烟气在预热器管箱的管子内自上而下加热经过管外的空气，烟气最后通过烟气除尘器6将烟气中的未燃尽物进行回收。

作为一种改进的具体实施方式，炉膛11四周并列布置有水冷壁管20，其下端与下集箱112相连。水冷壁管20能有效吸收炉膛11产生的大量辐射热，保护炉墙及受热面不致温度过高受损，其与下集箱112相连使得水冷壁管20、下集箱17、下降管111、上升管113和上集箱114形成自然循环，该自然循环有利于热能循环传导和利用从而减少热消耗，并提供了一种可通过调节上下集箱阀位以控制受热面温度的方式。

作为一种改进的具体实施方式，水冷壁管20、有机热载体对流换热器3、热空气换热器2迎风面管道覆盖有防磨瓦7，防磨瓦7能保护锅炉受风面，减少管道磨损，维持锅炉持续可靠运行。

作为一种改进的具体实施方式，锅筒12水空间和汽空间分别装有一层分离装置，锅筒12水表面以下为水空间，水空间设置有水下孔板、导气折板一类分离装置用以使进入锅筒12的汽水混合物阻力减少平稳到达水表面；锅筒12水表面以上为汽空间，该设置有均汽孔板、钢丝网以均匀汽空间负荷并拦截固体颗粒。

作为一种改进的具体实施方式，热空气换热器3管道31呈多个“U”型结构设置在烟道4上，“U”型结构管道31使得管道31内冷空气和管道31外热烟气充分热传导，减少热损耗。

作为一种改进的具体实施方式，分离机构15下方设置有回料槽8，回料槽8与给料机构13相通，回料槽8可将未燃尽可燃物返回给炉膛11再利用。

作为一种改进的具体实施方式，锅筒12蒸发面沿锅筒12纵轴方向设置有连续排污管，该排污管排走含盐浓度较高的锅炉水使得蒸汽中含盐量大幅降低以避免盐垢沉积堵塞问题。

作为一种改进的具体实施方式，蒸汽锅炉1的构架采用4根型钢柱115，尾部钢架采用6根型钢柱115，柱间设有多层横梁，并设有斜拉条，柱子顶端设有顶板，该设计使得锅炉整体具有良好的稳定性及防震能力。

作为一种改进的具体实施方式，水冷壁管20位于炉膛11中部的部分弯折并形成圆形的吸热腔116，从而能够更好地吸收热量，提高热效率。

作为一种改进的具体实施方式，有机热载体对流换热器2、热空气换热器3下方排出口均设置有吹灰器9，该吹灰器9能有效清洁受热面上结灰，减少热阻和通风阻力，提高传热率。

Claims (10)

1.一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：包括蒸汽锅炉(1)、有机热载体对流换热器(2)、热空气换热器(3)；所述蒸汽锅炉(1)包括有炉膛(11)和锅筒(12)，所述炉膛(11)底端入口设置有给料机构(13)，所述给料机构(13)相对炉膛(11)的一侧设置有进风口(14)，炉膛(11)靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构(15)，所述锅筒(12)连接下降管(111)，所述下降管(111)连接下集箱(112)，所述下集箱(112)另一端连接上升管(113)，上升管(113)连接上集箱(114)，上集箱(114)与锅筒(12)连接；所述分离机构(15)相对炉膛(11)一侧连接有烟道(4)，烟道(4)上设置有机热载体对流换热器(2)；所述有机热载体对流换热器(2)包括有分组串联设置在烟道(4)上的蛇形对流管束(21)以及设置在烟道上(4)的循环油泵(22)；所述有机热载体对流换热器(2)另一侧设置热空气换热器(3)；所述热空气换热器(3)包括有一设置在烟道(4)上的管道(31)，所述管道(31)在烟道(4)内密封设置，所述管道(31)两端在烟道(4)外分别设置有热空气出口(32)和冷空气进口(33)；所述烟道(4)尾端设置有空气预热器(5)，所述空气预热器(5)为方形管箱结构，垂直管箱方向设置有烟气除尘器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述炉膛(11)四周并列布置有水冷壁管(20)，其下端与下集箱(112)相连。

3.根据权利要求2所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述水冷壁管(20)、有机热载体对流换热器(2)、热空气换热器(3)迎风面管道覆盖有防磨瓦(7)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述锅筒(12)水空间和汽空间分别装有一层分离装置。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述热空气换热器(3)管道(31)呈多个“U”型结构设置在烟道(4)上。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述分离机构(15)下方设置有回料槽(8)，回料槽(8)与给料机构(13)相通。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述锅筒(12)蒸发面沿锅筒(12)纵轴方向设置有连续排污管。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述蒸汽锅炉(1)的构架采用4根型钢柱(115)，尾部钢架采用6根型钢柱(115)，柱间设有多层横梁，并设有斜拉条，柱子顶端设有顶板。

9.根据权利要求2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述水冷壁管(20)位于炉膛(11)中部的部分弯折并形成圆形的吸热腔(116)。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种高效率热转换三合一锅炉，其特征在于：所述有机热载体对流换热器(2)、热空气换热器(3)下方排出口均设置有吹灰器(9)。