CN206786682U - 低氮蒸汽锅炉 - Google Patents

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陈巧巧
杨国娟
刘杰
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Abstract

本实用新型公开了一种低氮蒸汽锅炉,包括筒状壳体、炉胆、第一换热管和烟气回转室以及燃烧器,炉胆的轴线方向及第一换热管的轴线方向平行,且均与筒状壳体的轴线方向同向,烟气回转室连通设置在炉胆的后端,燃烧器设置在筒状壳体前端外部,燃烧器的火焰喷管伸至炉胆内,且火焰喷管与炉胆同轴线设置,第一换热管与烟气回转室连通,炉胆内部靠近燃烧器一端的前端壁为垂直于炉胆轴线方向的平板状;还包括烟气外回流管路,其一端连通烟气排放管道,另一端连通燃烧器的送气系统,在烟气外回流管路上设置有检测烟气温度的温度传感器以及用于控制烟气流量大小的电动控制阀。本实用新型中的结构合理,能够抑制氮氧化物生成,具有很好的效果。

Description

低氮蒸汽锅炉
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉,具体涉及一种低氮蒸汽锅炉。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备,向锅炉内输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原意是在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉则包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。现有蒸汽锅炉的结构不合理长导致氮氧化物生成量居高不下,鉴于这种情况,因此锅炉生产厂家有必要对降低氮氧化物的技术进行研究。
实用新型内容
对此,本实用新型旨在提供一种结构合理,能够抑制氮氧化物生成的蒸汽锅炉。
实现本实用新型目的的技术方案是:
一种低氮蒸汽锅炉,包括筒状壳体、炉胆、第一换热管和烟气回转室以及燃烧器,所述炉胆的轴线方向及所述第一换热管的轴线方向平行,且均与所述筒状壳体的轴线方向同向,所述烟气回转室连通设置在所述炉胆的后端,所述燃烧器设置在所述筒状壳体前端外部,所述燃烧器的火焰喷管伸至所述炉胆内,且所述火焰喷管与所述炉胆同轴线设置,所述第一换热管与所述烟气回转室连通,所述炉胆内部靠近所述燃烧器一端的前端壁为垂直于所述炉胆轴线方向的平板状;还包括烟气外回流管路,其一端连通烟气排放管道,另一端连通所述燃烧器的送气系统,在所述烟气外回流管路上设置有检测烟气温度的温度传感器、用于加速烟气流动的风机以及用于控制烟气流量大小的电动控制阀。
上述技术方案中,所述炉胆的侧周壁为波纹管状结构。
上述技术方案中,所述第一换热管分成两组,两组第一换热管设于所述炉胆相对两侧,每组第一换热管包括有多根第一换热管。
上述技术方案中,所述烟气回转室的横截面形状为腰形,其顶壁和底壁为平直板状,其两侧壁为圆弧板状,所述顶壁和所述底壁的外部焊接有加强筋板,所述加强筋板靠近所述烟气回转室的一侧边缘沿长度方向间隔设置有缺口。
上述技术方案中,所述筒状壳体内两端上部设有加强结构,所述加强结构包括连接所述筒状壳体的后端板与圆周壁的第一加强杆和连接所述筒状壳体的前端板与圆周壁的第二加强杆,多个第一加强杆和多个第二加强杆均沿筒状壳体周向间隔设置。
上述技术方案中,还包括串接在所述烟气排放管道中的冷凝器,该冷凝器包括具有烟气通道的外壳、沿竖向设置在所述外壳外部的进水主管和出水主管、以及固定在所述外壳内的换热组件,所述烟气通道沿横向设置,其一端设有烟气进口,另一端设有烟气出口,所述进水主管与出水主管设于所述外壳的同侧且一左一右平行设置,所述换热组件由多个沿外壳高度方向间隔设置的第二换热管组成,所述各第二换热管的长度方向沿水平布置,且与烟气通道中烟气流动方向垂直,所述第二换热管的外壁上分布设置有翅片,所述进水主管上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管一一对应的进水口,各第二换热管的进水端与相应的进水口连通,所述出水主管上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管一一对应的出水口,所述各第二换热管的出水端与相应的出水口连通,从正面看,所述各第二换热管呈迂回弯曲状,从侧面看,所述各第二换热管呈折线形;所述第二换热管的数量为15~25个。
本实用新型具有积极的效果:采用本实用新型中的结构,锅炉在工作时,火焰喷管喷射出的火焰的最大直径处接触到所述炉胆的内壁,会在所述炉胆内前端形成环绕火焰根部的呈环形的烟气内循环区域(图1中箭头A所指区域),该烟气内循环区域的存在能够对火焰的喷射产生促进作用,从而能够提高火焰出口速度,主火焰对低温烟气的卷吸能力加强,并均匀火焰在炉胆轴向上的温度峰值,从而可以有效抑制热力型氮氧化物的生成;并且本实用新型中还包括烟气外回流管路,其一端连通烟气排放管道,另一端连通所述燃烧器的送气系统,通过将一部分排气返回到燃烧器的送气系统中,从而降低了混合燃气中的氧浓度,起热量吸收体的作用,不致使炉胆内燃烧温度变得过高,从而进一步抑制氮氧化物的生成。
附图说明
图1为本实用新型中低氮蒸汽锅炉的结构示意图;
图2为图1中所示低氮蒸汽锅炉的右视图;
图3为本实用新型中烟气回转室的横截面形状的示意图;
图4为本实用新型中冷凝器的主视图;
图5为图4中所示冷凝器的右视图;
图6为图4所示冷凝器中换热组件的侧向正视图。
图中所示附图标记为:1-筒状壳体;2-炉胆;21-前端壁;3-第一换热管;4-烟气回转室;41-顶壁;42-底壁;43-侧壁;5-燃烧器;6-火焰喷管;7-加强筋板;71-缺口;8-第一加强杆;9-第二加强杆;10-烟气外回流管路;11-后端板;12-前端板;13-烟气排放管道;14-外壳;15-进水主管;151-进水口;16-出水主管;161-出水口;17-第二换热管;18-排水管。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型中的具体结构做以说明:
一种低氮蒸汽锅炉,如图1和图2所示,其包括筒状壳体1、炉胆2、第一换热管3和烟气回转室4以及燃烧器5,所述炉胆2的轴线方向及所述第一换热管3的轴线方向平行,且均与所述筒状壳体1的轴线方向同向,所述烟气回转室4连通设置在所述炉胆2的后端,所述燃烧器5设置在所述筒状壳体1前端外部,所述燃烧器5的火焰喷管6伸至所述炉胆2内,且所述火焰喷管6与所述炉胆2同轴线设置,所述第一换热管3与所述烟气回转室4连通,所述炉胆2内部靠近所述燃烧器5一端的前端壁21为垂直于所述炉胆2轴线方向的平板状。采用上述结构,锅炉在工作时,火焰喷管喷射出的火焰的最大直径处接触到所述炉胆2的内壁,这样一来,会在所述炉胆2内前端形成环绕火焰根部的呈环形的烟气内循环区域(图1中箭头A所指区域),该烟气内循环区域的存在能够对火焰的喷射产生促进作用,从而能够提高火焰出口速度,主火焰对低温烟气的卷吸能力加强,并均匀火焰在炉胆轴向上的温度峰值,从而可以有效抑制热力型氮氧化物的生成;作为进一步改进,本实施例中还包括烟气外回流管路10,其一端连通烟气排放管道13,另一端连通所述燃烧器5的送气系统,通过将一部分排气返回到燃烧器5的送气系统中,从而降低了混合燃气中的氧浓度,起热量吸收体的作用,不致使炉胆2内燃烧温度变得过高,从而进一步抑制氮氧化物的生成,所述烟气外回流管路10上设置有检测烟气温度的温度传感器和用于带动烟气流动的风机以及控制烟气流量大小的电动控制阀,这样一来可实时根据要求对回流烟气的流量进行调节。
本实施例中,所述炉胆2的侧周壁为波纹管状结构,通过采用这种结构能够增加炉胆2的外壁表面积,进而增加了换热面积使得换热效率得以提高。
进一步,所述第一换热管3分成两组,两组第一换热管3设于所述炉胆2相对两侧,每组第一换热管3包括有多根第一换热管3,第一换热管3采用这种布局更加合理。
再进一步,所述烟气回转室4的横截面形状为腰形,参看图3所示,其顶壁41和底壁42为平直板状,其两侧壁43为圆弧板状,所述顶壁41和所述底壁42的外部焊接有加强筋板7,所述加强筋板7靠近所述烟气回转室4的一侧边缘沿长度方向间隔设置有缺口71,通过设置加强筋板7能够增加烟气回转室的承压能力,从而防止烟气回转室4受水压作用而变形。
在上述实施例的基础上,为了增强锅炉外壳的强度,所述筒状壳体1内两端上部设有加强结构,所述加强结构包括连接所述筒状壳体1的后端板11与圆周壁的第一加强杆8和连接所述筒状壳体1的前端板12与圆周壁的第二加强杆9,多个第一加强杆8和多个第二加强杆9均沿筒状壳体1周向间隔设置。
在上述实施例的基础上,如图4至图6所示,本实用新型中的蒸汽锅炉中还包括串接在所述烟气排放管道13中的冷凝器,冷水在进入锅炉内加热前先通过冷凝器吸收排放烟气中的热量,达到预热作用,能够达到节能效果;该冷凝器包括具有烟气通道的外壳14、沿竖向设置在所述外壳14外部的进水主管15和出水主管16、以及固定在所述外壳14内的换热组件,所述烟气通道沿横向设置,其一端设有烟气进口,另一端设有烟气出口,所述进水主管15与出水主管16设于所述外壳14的同侧且一左一右平行设置,所述换热组件由多个沿外壳高度方向间隔设置的第二换热管17组成,所述各第二换热管17的长度方向沿水平布置,且与烟气通道中烟气流动方向垂直,所述第二换热管17的外壁上分布设置有翅片,所述进水主管15上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管17一一对应的进水口151,各第二换热管17的进水端与相应的进水口151连通,所述出水主管16上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管17一一对应的出水口161,所述各第二换热管17的出水端与相应的出水口161连通,从正面看,所述各第二换热管17呈迂回弯曲状,从侧面看,所述各第二换热管17呈折线形;所述第二换热管17的数量为15~25个,如设置25个第二换热管17。上述冷凝器的结构紧凑合理,换热效果好,特别适于热水锅炉大流量进水的要求。
进一步,所述外壳14底部在所述第二换热管17的下方设有排水管18,烟气遇热液化后产生的水在集水槽内汇集并及时由排水管18排出。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种低氮蒸汽锅炉,其特征在于:包括横向设置的筒状壳体、炉胆、第一换热管和烟气回转室以及燃烧器,所述炉胆的轴线方向及所述第一换热管的轴线方向平行,且均与所述筒状壳体的轴线方向同向,所述烟气回转室连通设置在所述炉胆的后端,所述燃烧器设置在所述筒状壳体前端外部,所述燃烧器的火焰喷管伸至所述炉胆内,且所述火焰喷管与所述炉胆同轴线设置,所述第一换热管与所述烟气回转室连通,所述炉胆内部靠近所述燃烧器一端的前端壁为垂直于所述炉胆轴线方向的平板状;还包括烟气外回流管路,其一端连通烟气排放管道,另一端连通所述燃烧器的送气系统,在所述烟气外回流管路上设置有检测烟气温度的温度传感器、用于加速烟气流动的风机以及用于控制烟气流量大小的电动控制阀。
2.根据权利要求1所述的低氮蒸汽锅炉,其特征在于,所述炉胆的侧周壁为波纹管状结构。
3.根据权利要求1或2所述的低氮蒸汽锅炉,其特征在于,所述第一换热管分成两组,两组第一换热管设于所述炉胆相对两侧,每组第一换热管包括有多根第一换热管。
4.根据权利要求1或2所述的低氮蒸汽锅炉,其特征在于,所述烟气回转室的横截面形状为腰形,其顶壁和底壁为平直板状,其两侧壁为圆弧板状,所述顶壁和所述底壁的外部焊接有加强筋板,所述加强筋板靠近所述烟气回转室的一侧边缘沿长度方向间隔设置有缺口。
5.根据权利要求1或2所述的低氮蒸汽锅炉,其特征在于,所述筒状壳体内两端上部设有加强结构,所述加强结构包括连接所述筒状壳体的后端板与圆周壁的第一加强杆和连接所述筒状壳体的前端板与圆周壁的第二加强杆,多个第一加强杆和多个第二加强杆均沿筒状壳体周向间隔设置。
6.根据权利要求1或2所述的低氮蒸汽锅炉,其特征在于,还包括串接在所述烟气排放管道中的冷凝器,该冷凝器包括具有烟气通道的外壳、沿竖向设置在所述外壳外部的进水主管和出水主管、以及固定在所述外壳内的换热组件,所述烟气通道沿横向设置,其一端设有烟气进口,另一端设有烟气出口,所述进水主管与出水主管设于所述外壳的同侧且一左一右平行设置,所述换热组件由多个沿外壳高度方向间隔设置的第二换热管组成,所述各第二换热管的长度方向沿水平布置,且与烟气通道中烟气流动方向垂直,所述第二换热管的外壁上分布设置有翅片,所述进水主管上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管一一对应的进水口,各第二换热管的进水端与相应的进水口连通,所述出水主管上沿竖向间隔设置多个与所述的多个第二换热管一一对应的出水口,所述各第二换热管的出水端与相应的出水口连通,从正面看,所述各第二换热管呈迂回弯曲状,从侧面看,所述各第二换热管呈折线形;所述第二换热管的数量为15~25个,所述外壳底部在所述第二换热管的下方设有排水管。
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