CN204880723U - 水管式中心回燃真空锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水管式中心回燃真空锅炉,主要部件包括燃烧器、壳体、转烟室、炉胆、水管式换热器和U型管换热器,其特征在于:锅炉壳体由上部的圆弧形筒体和下部的长方体外壳对接而成,U型管换热器位于壳体上部,炉胆、转烟室和水管式换热器位于壳体下部;炉胆为波形,其前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头;燃烧方式为中心回燃式;水管式换热器中布置多个竖直换热管,其烟气进口焊接于转烟室,烟气出口连接排烟管。锅炉运行时内部保持一定真空度,炉水被加热后在低于100℃的情况下沸腾,蒸汽上升在U型管换热器管外冷凝,放出热量加热管内回水,冷凝水回流到炉内。该锅炉结构紧凑,不需要外置换热器,占地面积小,锅炉热效率较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气真空锅炉领域,特别是涉及一种安全高效的水管式中心回燃真空锅炉。
背景技术
燃煤锅炉应用在生活和工业中的各个领域,如学校、医院、宾馆等等,它属于耗能高、热效率低、污染严重的一种设备,是造成雾霾天气的主要污染源,严重影响人们的身体健康,极大地制约了国民经济的发展。而燃气锅炉结构简单紧凑、热效率较高、污染较小,是替代燃煤锅炉的理想产品。燃气真空锅炉属于国家免检产品,它的工作原理是,锅炉内部保持一定的真空度,炉水被加热后在低于100℃的情况下沸腾,蒸汽遇到锅炉上部的换热器后冷凝放出热量,并加热管内回水,热水从出水管流出,蒸汽冷凝后回到炉水中,形成炉水的循环过程。燃气真空锅炉以其安全、高效、操作简单的优点成为各个生产商竞相研发的对象,但由于燃气真空锅炉使用历史较短、设计经验不足,目前仍存在许多技术问题。
目前市场上的真空锅炉大部分是卧式三回程锅炉,锅炉有前、后烟箱,烟气经过炉胆后,进入二、三回程烟管内纵向冲刷烟管,换热效率较低。现有的中心回燃锅炉转烟室一般为干背结构,锅炉运行时前管板温度较高,不但散热损失较大,而且对转烟室的耐热和密封性能要求较高。高温烟气和焊缝直接接触,使焊缝处容易产生裂纹。
综上所述,当前市场上的真空锅炉存在燃烧效率低、管板易开裂、结构不够紧促、占地面积大等不足。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种燃烧效率高、结构紧凑、占地面积小的水管式中心回燃真空锅炉,燃料可采用天然气、城市煤气、液化石油气、重油、轻油等。
本实用新型所采用的技术方案是:水管式中心回燃真空锅炉包括燃烧器、壳体、转烟室、回水管、出水管、炉胆、水管式换热器、排烟管、U型换热器、真空压力表、排气球阀、炉水进口管、炉胆拉撑、排污管和排液管,其特征在于:锅炉壳体由上部的圆弧型筒体和下部的长方体外壳对接而成,U型管换热器位于壳体上部,炉胆、转烟室和水管式换热器位于壳体下部;炉胆为波形,其前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头;燃烧方式为中心回燃式;水管式换热器中布置多个竖直换热管,其烟气进口焊接于转烟室,烟气出口连接排烟管。炉胆、转烟室与水管式换热器均浸没于炉水中,形成全湿背结构。
所述水管式换热器位于炉胆上面,由四块平板垂直对接并焊接而成,两端面作为烟气进出口;其上下面板作为管板,换热管通过焊接垂直固定在管板上,换热管在管板上按正三角形错排方式布置,换热管可采用光滑管或翅片管。
所述炉胆为下位大直径炉胆,其内部燃烧方式为中心回燃式,炉胆和转烟室连接成一体组成燃烧空间。
所述U型管换热器布管方式为错排,回水管在下侧,出水管在上侧。
所述锅炉壳体上设置有安全阀和液位计,在锅炉壳体底部设置有排污管和冷凝液排放管,锅炉壳体下方设置有支座。
所述锅炉设置有控制系统,所述控制系统配置完善的全自动控制装置和安全保护装置。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:1.水管式换热器内部垂直错列布置多个换热管,烟气横向冲刷水管式换热器的换热管,具有较大的对流换热系数,达到强化换热的目的,提高锅炉效率;2.水管式换热器的换热管与管板的焊缝均浸泡在水中,避免焊缝和高温火焰直接接触,可以防止焊缝位置的管板因高温火焰产生裂纹;3.中心回燃燃烧方式增加了炉胆的辐射换热量,能够减小尾部烟道的对流受热面积,简化锅炉结构,减小锅炉体积,从而减小占地面积、降低制作成本;4.锅炉内部保持一定真空度,炉水能在低于100℃的时候沸腾,降低能耗;5.真空锅炉工作处于负压状态,不存在爆炸问题,安全性高;6.湿背结构既能够降低炉体表面温度,减少热损失,又能延长锅炉正常运行周期;7.椭圆形封头能够使高温火焰在回转过程中无死角,减少动量损失;8.下位炉胆布置方式能够防止炉水液面飞溅的情况发生,减少能量损失;9.U型管换热器的正三角形布管方式能够使蒸汽和换热管充分换热,用蒸汽放出的潜热来加热回水。
附图说明
图1为水管式中心回燃真空锅炉正视图;
图2为水管式中心回燃真空锅炉A-A剖面图;
图3为水管式换热器三维示意图。
附图标记:1-燃烧器;2-壳体;3-转烟室;4-回水管;5-出水管;6-U形管换热器;7-炉水进口管;8-排气球阀;9-真空压力表;10-水管式换热器;11-排烟管;12-排液管;13-炉胆拉撑;14-炉胆;15-排污管。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明水管式中心回燃真空锅炉的具体实施方式。
水管式中心回燃真空锅炉的制作工艺:首先制作转烟室,将椭圆形封头焊接在炉胆一端,然后将炉胆另一端和转烟室焊接在一起,炉胆通过拉撑固定在壳体上;水管式换热器由四块平板垂直对接并焊接而成,两端面作为烟气进出口,一端连接转烟室,另一端连接排烟管;水管式换热器的上下面板作为管板,多个换热管通过焊接垂直固定在管板上,换热管在管板上按照正三角形错列方式布置;U型管换热器由若干根U型管焊接在管板上而成,将U型管换热器固定在壳体上部,U型管换热器的进出水管采用法兰连接。最后在壳体相应位置安装炉水进口管、真空压力表、排气球阀、液位计、吊耳、排液管、排污管和燃烧器等部件。
下面结合附图进一步说明水管式中心回燃真空锅炉的工作过程。
准备阶段:通过炉水进口管向壳体内部加入经过软化、除氧处理的水,通过液位计观测锅炉内部水位,当水位到达水管式换热器上方一定深度时,停止加水。
燃烧过程:天然气和空气通过燃烧器混合燃烧,火焰从燃烧器喷嘴喷射而出,到达椭圆形封头后折回,从波形炉胆流入转烟室,然后进入水管式换热器,横向冲刷水管式换热器的换热管,从排烟管排出。
加热过程:首先关闭排气球阀,启动燃烧器,对锅炉的炉水进行加热,壳体内部下边的炉水首先受到炉胆的加热,炉水受热后靠自然对流上升到水管式换热器,炉水进入水管式换热器的管内继续受热上升,炉水受热达到一定温度后开始沸腾,当真空压力表显示+0.05MPa,打开壳体上方的排气球阀,排出炉内空气及少量蒸汽,然后关闭排气球阀,开启U型管换热器的回水管,锅炉的运行模式换成自动模式。蒸汽在上部U型换热器的管束外部冷凝,使炉内产生一定的真空度,炉水在低于100℃的情况下沸腾,蒸汽冷凝放出大量的气化潜热来加热U型管内的回水,热水从出水管排出,蒸汽凝结后形成的冷凝水回落到炉内。炉水一直在锅炉内部循环,不会增减,且负压运行,所以,炉内受热面不会结垢,锅炉也不会有爆炸的危险。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水管式中心回燃真空锅炉,包括燃烧器、壳体、转烟室、回水管、出水管、炉胆、水管式换热器、排烟管、U型换热器、真空压力表、排气球阀、炉水进口管、炉胆拉撑、排污管和排液管,其特征在于:锅炉壳体由上部的圆弧形筒体和下部的长方体外壳对接而成,U型管换热器位于壳体上部,炉胆、转烟室和水管式换热器位于壳体下部;炉胆为波形,其前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头;燃烧方式为中心回燃式;水管式换热器中布置多个竖直换热管,其烟气进口焊接于转烟室,烟气出口连接排烟管;炉胆、转烟室与水管式换热器均浸没于炉水中,形成全湿背结构。
2.根据权利要求1所述的水管式中心回燃真空锅炉,其特征在于:所述水管式换热器位于炉胆上面,由四块平板垂直对接并焊接而成,两端面作为烟气进出口;其上下面板作为管板,换热管通过焊接垂直固定在管板上,换热管在管板上按正三角形错排方式布置,换热管可采用光滑管或翅片管。
3.根据权利要求1所述的水管式中心回燃真空锅炉,其特征在于:所述炉胆为下位大直径炉胆,其内部燃烧方式为中心回燃式,炉胆和转烟室连接成一体组成燃烧空间。
4.根据权利要求1所述的水管式中心回燃真空锅炉,其特征在于:所述U型管换热器布管方式为错排,回水管在下侧,出水管在上侧。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105004052A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-10-28 | 郑州大学 | 水管式中心回燃真空锅炉 |
CN109028561A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-18 | 广州市艾欣能能源科技有限责任公司 | 一种占用空间小的多燃点锅炉 |
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