CN205448317U - 一种冷凝型真空锅炉 - Google Patents

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吴艳丽
任惠军
张国军
陈元元
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Abstract

本实用新型公开了一种冷凝型真空锅炉,属于锅炉技术领域。该真空锅炉包括燃烧器、燃烧室、烟管、后烟箱,在烟气行程上靠近燃烧室的烟管为空心烟管,烟气行程上靠近后烟箱的烟管内设置有内翅片,在烟箱后设置有冷凝器,冷凝器中设置有烟管,烟气从后烟箱出来后进入冷凝器中的烟管,冷凝器中的烟管内设置有内翅片,烟气在冷凝器完成换热后经出烟口排至烟囱。本锅炉减少了燃料的消耗,降低了总排放量,另一方面由于冷凝液对NOx 的吸收,又进一步减少了排放,可以看出本锅炉具有很好的经济和环境效益。

Description

一种冷凝型真空锅炉
技术领域
本实用新型涉及一种真空锅炉,特别涉及一种冷凝型真空锅炉,属于锅炉技术领域。
背景技术
真空锅炉是一种依靠热媒介质的沸腾蒸发与冷凝换热传递热量,从而加热给水的换热设备。近年来,由于燃油气真空锅炉体积小,自动化程度高,无腐蚀,不结垢,安装方便,得到了广泛的应用。但为了避免锅炉尾部受热面低温腐蚀,传统的真空锅炉排烟温度通常要高于140℃,这么高的排烟温度这不仅耗费了大量的能源,在实际应用中还提高了锅炉的运行成本,燃气锅炉烟气内含有水蒸气约15%~19%(容积),这些水蒸气是烟气热量的主要携带者。如果将锅炉的排烟温度降到一定的水平,那么烟气中呈过热状态的水蒸气就会凝结而放出汽化潜热,使烟气中的汽化潜热得以回收利用的锅炉称为冷凝式锅炉,目前的冷凝水式锅炉中的采用烟气在空心烟管中流动完成换热,这种形式一是换热效率低,二是在水蒸汽放热冷凝后形成液态水易对烟管形成腐蚀,影响锅炉的使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有真空锅炉中存在的上述技术问题,提供一种冷凝型真空锅炉。
为实现本实用新型的目的,采用了下述的技术方案:一种冷凝型真空锅炉,包括燃烧器、燃烧室、烟管、后烟箱,在烟气行程上靠近燃烧室的烟管为空心烟管,烟气行程上靠近后烟箱的烟管内设置有内翅片,在烟箱后设置有冷凝器,冷凝器中设置有烟管,烟气从后烟箱出来后进入冷凝器中的烟管,冷凝器中的烟管内设置有内翅片,烟气在冷凝器完成换热后经出烟口排至烟囱,进一步的,所述的冷凝器中通有冷凝水,冷凝水的流动方向与烟气的流动方向相反,冷凝水入水连接在锅炉的回水管路上,出水直接进入锅炉的入水,进一步的,所述的冷凝器与后烟箱设置为一体,进一步的,所述的内翅片为两个半壳梳状结构的铝翅片,两个半壳梳状结构的梳齿交错设置在空心烟管内形成烟管内的内翅片,半壳装的圆形边缘部与空心烟管内壁之间压紧。
本实用新型的积极有益技术效果在于:本锅炉在烟箱后设置了冷凝器,能够较好的利用烟道余热,降低排烟温度,冷凝器采用内翅片管,耐烟气环境腐蚀,经久耐用,冷凝器出入水直接与锅炉回水相联通,及时方便的利用了换热能量,具有显著的节能效果,烟气冷凝的另一作用还可以减少NOx的排放,这一方面由于冷凝式锅炉热效率的提高,减少了燃料的消耗,降低了总排放量,另一方面由于冷凝液对NOx的吸收,又进一步减少了排放,可以看出本锅炉具有很好的经济和环境效益。
附图说明
图1是本实用新型的锅炉的示意图。
图2是设置有内翅片的烟管的示意图。
图3是一个半壳梳状结构的铝翅片的示意图。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施,提供本发明的具体实施例,本实施例仅仅是对本发明的阐述和解释,并不限制本发明的范围。
结合附图对本实用新型进一步详细的解释,附图中各标记为:1:燃烧器;2:后烟箱;3:冷凝器;4:冷凝器烟气出口;5:烟尘;6:锅炉出水;7:锅炉回水;8:空心钢管;81:半壳梳状结构的铝翅片一;82:半壳梳状结构的铝翅片二;如附图1所示,燃烧器1为微正压燃烧,燃烧后产生的烟气通过烟管经后烟箱2收集后进入冷凝器3,然后进入烟囱排出,在烟气行程上靠近燃烧室的烟管为空心烟管,空心烟管采用钢管,中间没有内翅片,如图2中8所示的部分,烟气行程上靠近后烟箱的烟管内设置有内翅片,如图2所示,在空心钢管中置入两个半壳梳状结构的铝翅片一81,翅片设置在梳齿表面,半壳梳状结构的铝翅片二82,两个半壳梳状结构的梳齿交错设置在空心烟管内形成烟管内的内翅片,两个半壳状的铝翅片通过凸起和凹槽配合连接在一起,半壳状的圆形边缘部与空心烟管内壁之间压紧,冷凝器3的壳程一端与对流受热面相连,另一端与烟囱5相连,4所示为冷凝器烟气出口,冷凝器4用来降低排烟温度,并且吸收尾部烟气中水蒸气的汽化潜热,冷凝器的受热面采用空心钢管与铝制内翅片管经机械加工合成,见附图2,铝材具有优良的耐酸腐蚀、耐氯离子腐蚀性能和传热性能,壳体采用ND钢板,烟气从管内流过,锅炉回水进入冷凝器,冲刷铝制内翅片管,将管内烟气的热量换出后进入锅炉给水,进出水与烟气流动方向呈逆流状态。
根据水蒸气分压系数可知烟气中水露点一般在56~60℃,通过用冷媒介质降低烟气温度至露点以下,同时回收烟气的显热和潜热,同时由于水蒸气冷凝过程中冷凝水可以吸收一部分有害气体如SO2、NOx,降低了污染物的排放,有利于环保,本发明可显著使锅炉热效率提高,以1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3NM3(大约12.5KG),以过量空气系数1.3为例,产生烟气14NM3(大约16.6KG),取烟气温度200℃降低至70℃,放出物理显热约1600KJ,水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潜热约1850KJ,总计放热3450KJ,约是天然气低位发热量的10%,若取80%烟气进入热能回收装置,可以提高热能利用率8%以上,节省天然气燃料近10%,不需另设环保装置。
在详细说明本发明的实施方式之后,熟悉该项技术的人士可清楚地了解,在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改,凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围,且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (4)

1.一种冷凝型真空锅炉,包括燃烧器、燃烧室、烟管、后烟箱,其特征在于:在烟气行程上靠近燃烧室的烟管为空心烟管,烟气行程上靠近后烟箱的烟管内设置有内翅片,在烟箱后设置有冷凝器,冷凝器中设置有烟管,烟气从后烟箱出来后进入冷凝器中的烟管,冷凝器中的烟管内设置有内翅片,烟气在冷凝器完成换热后经出烟口排至烟囱。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝型真空锅炉,其特征在于:所述的冷凝器中通有冷凝水,冷凝水的流动方向与烟气的流动方向相反,冷凝水入水连接在锅炉的回水管路上,出水直接进入锅炉的入水。
3.根据权利要求1所述的一种冷凝型真空锅炉,其特征在于:所述的冷凝器与后烟箱设置为一体。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝型真空锅炉,其特征在于:所述的内翅片为两个半壳梳状结构的铝翅片,两个半壳梳状结构的梳齿交错设置在空心烟管内形成烟管内的内翅片,半壳装的圆形边缘部与空心烟管内壁之间压紧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110186190A (zh) * 2019-07-04 2019-08-30 北控清洁热力有限公司 燃气冷凝真空相变锅炉

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