CN207622259U - 热水锅炉 - Google Patents

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Abstract

一种热水锅炉,其包括炉膛、对流机构及集箱机构,炉膛包括炉膛筒体及位于炉膛筒体内的燃烧器、燃烧室及水管,炉膛筒体上端设有出水口,燃烧器能够使得燃烧室内产生烟气;对流机构包括对流筒体、烟管及烟气再循环组件,对流筒体与炉膛筒体并排设置,对流筒体的上端具有排烟口和进水口,对流筒体的下端与炉膛筒体的下端相连通,烟管位于对流筒体内,烟气再循环组件连接于排烟口与燃烧器之间;集箱机构包括中集箱,中集箱连接于水管与对流筒体之间。本实用新型通过烟气再循环组件不仅可减少烟气的排放量,降低炉膛中的燃烧温度和氧含量,减少污染,还能够提高燃料的利用率,从而节约能源、降低成本。

Description

热水锅炉
技术领域
[0001] 本实用新型涉及锅炉领域,特别涉及一种热水锅炉。
背景技术
[0002] 热水锅炉为一种常用的能量转换装置,其燃烧室内燃料燃烧产生的烟气和热量传 递给水管内的水,使得水被加热。接着,烟气离开锅炉,在外界释放。常见的锅炉燃烧室燃料 可以是液体的也可以是气体的。
[0003] 烟气中的主要污染物为NOx,将其排放在大气中将造成严重污染,无法满足环保要 求。因此,如何减少污染、提高燃料的利用率,成为现有的热水锅炉亟待解决的技术问题。 实用新型内容
[0004]基于上述问题,本实用新型提供了一种热水锅炉,利用烟气再循环来达到更低的 NOx排放,从而减少污染、提高燃料的利用率;其中,燃料可以是液体的也可以是气体的。 [0005]为达成上述目的,本实用新型提供一种热水锅炉,其包括炉膛、对流机构及集箱机 构,炉膛包括炉膛筒体及位于炉膛筒体内的燃烧器、燃烧室及水管,炉膛筒体上端设有出水 口,燃烧器能够使得燃烧室内产生烟气;对流机构包括对流筒体、烟管及烟气再循环组件, 对流筒体与炉膛筒体并排设置,对流筒体的上端具有排烟口和进水口,对流筒体的下端与 炉膛筒体的下端相连通,烟管位于对流筒体内,烟气再循环组件连接于排烟口与燃烧器之 间;集箱机构包括中集箱,中集箱连接于水管与对流筒体之间。
[0006]其中,烟气再循环组件与排烟口之间还设有净化装置,排烟口处设有风门。
[0007]其中,炉膛筒体内设有保险机构,能够在炉膛爆炸的情况下控制烟管内烟气的释 放方向。
[0008] 其中,保险机构为拐角或活动保险盖。
[0009] 其中,排烟口处还设有涡流器。
[0010]其中,多个水管围绕炉膛筒体的内周竖直设置,炉膛筒体的顶部设有燃烧器,燃烧 室位于炉膛筒体内的中心。
[0011 ]其中,集箱机构还包括上集箱和下集箱,上集箱连接于水管的上端与出水口之间, 下集箱连接于中集箱的两端,一部分水管的下端与下集箱直接连接,另一部分水管的下端 与中集箱直接连接。
[0012]其中,对流机构还包括管板和多个中间管道,管板开设多个烟气通孔和多个进水 通孔,多个烟气通孔与多个烟管对应的连通,多个进水通孔与多个中间管道的一端对应的 连通,多个中间管道的另一端通过中集箱与多个水管的下端对应连通。
[0013]其中,炉膛、对流机构及集箱机构为并排设置的多个,各对流机构的进水口与一进 水管连通。
[0014]其中,所述炉膛具有用于内部检查和清洁的检修孔。
[0015]本实用新型相较于现有技术的有益效果在于:本实用新型通过烟气再循环组件使 得离开对流筒体的部分烟气被回收并与燃烧空气混合,循环燃烧。因此,不仅可减少烟气的 排放量,降低炉膛中的燃烧温度和氧含量,减少污染,还能够提高燃料的利用率,从而节约 能源、降低成本。尤其在使用天然气时,能够达到更低的NOx排放。
附图说明
[0016] 图1为本实用新型的热水锅炉的主视图。
[0017] 图2为本实用新型的热水锅炉的侧视图。
[0018]图3为本实用新型的热水锅炉的俯视图。
具体实施方式
[0019] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形 式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本实用新 型更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中,为了 清晰,可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将 省略它们的详细描述。
[0020] 此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施 例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然 而,本领域技术人员将意识到,可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的 一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公 知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的主要技术创意。
[0021] 如图1至图2所示,本实用新型提供一种热水锅炉,其包括炉膛10、对流机构20及集 箱机构。炉膛10定义为热水锅炉的烟气侧,对流机构20定义为热水锅炉的水侧。
[0022]炉膛10包括炉膛筒体11及位于炉膛筒体11内的燃烧器、燃烧室12及水管13,炉膛 筒体11上端设有出水口 14,燃烧器能够使得燃烧室12内产生烟气。对流机构20包括对流筒 体21、烟管及烟气再循环组件。对流筒体21与炉膛筒体11并排设置,对流筒体21的上端具有 排烟口 22和进水口 23,对流筒体21的下端与炉膛筒体11的下端相连通,烟管位于对流筒体 21内,烟气再循环组件连接于排烟口22与燃烧器之间。集箱机构包括中集箱31,中集箱31连 接于水管13与对流筒体21之间。
[0023]使用过程中,燃烧器使得燃烧室12内产生烟气,烟气自对流筒体21的底部自下而 上进入对流筒体21,并经由排烟口 22离开对流筒体21,离开对流筒体21的部分烟气通过烟 气再循环组件回到燃烧器循环燃烧;水经由进水口 23进入对流筒体21,并自炉膛筒体11的 底部自下而上进入炉膛筒体11,并自出水口 14排出。
[0024] 其中,对流机构20为直立的,对流机构20可由火管构成,烟气在火管内流动,水在 火管外流动。对流机构20的外壳由安装在圆柱体底部和上端的管板及圆柱体组成。对流机 构20的数量可以是一个或多个,这取决于锅炉的额定输出。本实施例中,炉膛10、对流机构 20及集箱机构为并排设置的三个,各对流机构20的进水口 23与一进水管13连通。
[0025] 本实用新型的热水锅炉的工作原理为:
[0026] 待加热的水从对流机构20的顶部进入锅炉,在对流机构20顶部末端,水通过分配 箱被均匀分布。在对流机构20处,水自上而下流动。水流从对流机构20的底部自下而上流入 炉膛10内的水管13形成中间膜式管壁。同时,燃烧器将燃料点燃,燃料在燃烧室12燃烧后, 产生的高温烟气在炉膛10内自上而下流动,进入对流机构20,然后自下而上流动,并经由上 端的排烟口 22进入烟气再循环组件被循环使用。
[0027] 因此,由于在炉膛10和对流机构20中,烟气和水流的流动方向彼此相反,因此烟气 的热量能够更加充分、均匀的传递给水,集箱机构的设置使得水流均匀分散,确保受热均 匀,从而提高换热效率、降低热量损失。
[0028] 本实用新型中,连接炉膛10和对流机构2〇的集箱机构为水管形成的膜式壁。热水 锅炉的炉膛10是由在炉膛10底部和顶部之间的水管13形成的膜式壁构成的气密性膜式壁 炉膛10。炉膛10的尺寸足够大以确保完全燃烧并允许使用低NOX燃烧器。
[0029] 本实用新型通过烟气再循环组件使得离开对流筒体的部分烟气被回收并与燃烧 空气混合,循环燃烧。因此,不仅可减少烟气的排放量,降低炉膛中的燃烧温度和氧含量,减 少污染,还能够提高燃料的利用率,从而节约能源、降低成本。尤其在使用天然气时,能够达 到更低的NOx排放。
[0030] 本实施例中,对流机构20的顶端可设有烟气室,用于收集来自对流机构20的烟气。 烟气再循环组件与排烟口 22之间还可设有净化装置,排烟口 22处可设有风门,风门例如设 置在烟气室之后的烟气管道与烟囱之间。离开对流筒体21的烟气经过净化装置的净化后排 出,或通过烟气再循环组件回到燃烧器循环燃烧,因此,能够进一步降低NOx的排放。本实施 例中,排烟口 22处还可设有涡流器,从而来提高传热速率。
[0031]本实施例中,多个水管13围绕炉膛筒体11的内周竖直设置,燃烧器设于炉膛筒体 11的顶部,燃烧室12位于炉膛筒体11内的中心,并且燃烧方向向下。根据锅炉的额定输出, 燃烧器的数量可以是一个或多个。锅炉的输出范围可为20-140MW。炉膛10内还可设有抽风 机,当使用1个抽风机时,炉膛10可以作为在烟气侧具有正压或负压的过压炉膛10运行。 [0032] 本实施例中,炉膛筒体11还可配有视窗,可在运行过程中监测燃烧情况。炉膛筒体 11具有用于内部检查和清洁的检修孔。集箱机构配有开孔,用于内部检查和清洁。炉膛筒体 11的筒壁采用刚性梁加固,刚性梁的数量取决于锅炉的尺寸。
[0033]另外,炉膛的底部靠近集箱机构处还可配有法兰连接部,例如全尺寸法兰,对流机 构于靠近集箱机构处设有法兰检查口,其与法兰连接部对应,二者法兰连接,可将炉膛与对 流机构拆卸,从而便于从底部清除泥浆,以及对水侧进行检查和清洁。
[0034]炉膛筒体11内可设有保险机构,能够在炉膛10爆炸的情况下控制烟管内烟气的释 放方向。保险机构可为拐角或活动保险盖。
[0035]本实施例中,集箱机构还可包括上集箱32和下集箱33,上集箱32连接于水管13的 上端与出水口 14之间,下集箱33连接于中集箱31的两端,一部分水管13的下端与下集箱33 直接连接,另一部分水管13的下端与中集箱31直接连接。
[0036] 对流机构20还包括管板和多个中间管道24,管板开设多个烟气通孔和多个进水通 孔,多个烟气通孔与多个烟管对应的连通,多个进水通孔与多个中间管道24的一端对应的 连通,多个中间管道24的另一端通过中集箱31与多个水管13的下端对应连通。
[0037]本实施例中,热水锅炉的工作原理为:
[0038]水经由进水口 23进入对流机构20,穿过管板的进水通孔进入中间管道24,接着被 中集箱31收集,一部分自中集箱31的出口直接进入水管13,另一部分进入中集箱31和位于 后部的下集箱33后进入水管13,各个水管13内的水自下而上流入上集箱32,接着从出水口 14流出。例如,可通过位于上集箱32上方的收集联管箱34流到区域供热网络。其中,小型锅 炉可以省略收集联管箱,水可从上方的上集箱32和出水口 14直接离开锅炉。上集箱32位于 炉膛10的上部,可围绕炉膛10设置,收集来自炉膛1 〇前后及两侧的水管13内的水流。
[0039] 同时,炉膛10内燃烧器产生的烟气在炉膛10中部自上而下流动,烟气的流动路径 由水管13包围,使得水管13内的水均匀受热。接着,烟气经由烟气通孔进入烟管,由于烟管 被水流包围,因此,烟管内的烟气能够对水流进行高效加热。
[0040] 因此,本实施例中,通过中集箱31、下集箱33及上集箱32的配合,使得水流分布均 匀,水管13和烟管的布置使得水流与烟气能够充分接触,从而大幅提高加热效率。
[0041] 综上所述,本实用新型通过烟气再循环组件使得离开对流筒体的部分烟气被回收 并与燃烧空气混合,循环燃烧。因此,不仅可减少烟气的排放量,降低炉膛中的燃烧温度和 氧含量,减少污染,还能够提高燃料的利用率,从而节约能源、降低成本。尤其在使用天然气 时,能够达到更低的NOx排放。
[0042] 虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型,但应当理解,所用的术语是说明 和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新 型的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求 所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型 都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1. 一种热水锅炉,其特征在于,包括炉膛、对流机构及集箱机构,炉膛包括炉膛筒体及 位于炉膛筒体内的燃烧器、燃烧室及水管,炉膛筒体上端设有出水口,燃烧器能够使得燃烧 室内产生烟气;对流机构包括对流筒体、烟管及烟气再循环组件,对流筒体与炉膛筒体并排 设置,对流筒体的上端具有排烟口和进水口,对流筒体的下端与炉膛筒体的下端相连通,烟 管位于对流筒体内,烟气再循环组件连接于排烟口与燃烧器之间;集箱机构包括中集箱,中 集箱连接于水管与对流筒体之间。
2.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,烟气再循环组件与排烟口之间还设有净 化装置,排烟口处设有风门。
3.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,炉膛筒体内设有保险机构,能够在炉膛 爆炸的情况下控制烟管内烟气的释放方向。
4.如权利要求3所述的热水锅炉,其特征在于,保险机构为拐角或活动保险盖。
5.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,排烟口处还设有涡流器。
6.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,多个水管围绕炉膛筒体的内周竖直设 置,炉膛筒体的顶部设有燃烧器,燃烧室位于炉膛筒体内的中心。
7.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,集箱机构还包括上集箱和下集箱,上集 箱连接于水管的上端与出水口之间,下集箱连接于中集箱的两端,一部分水管的下端与下 集箱直接连接,另一部分水管的下端与中集箱直接连接。
8.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,对流机构还包括管板和多个中间管道, 管板开设多个烟气通孔和多个进水通孔,多个烟气通孔与多个烟管对应的连通,多个进水 通孔与多个中间管道的一端对应的连通,多个中间管道的另一端通过中集箱与多个水管的 下端对应连通。
9.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,炉膛、对流机构及集箱机构为并排设置 的多个,各对流机构的进水口与一进水管连通。
10.如权利要求1所述的热水锅炉,其特征在于,所述炉腾具有用于内部检查和清洁的 检修孔。 _
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