CN207716659U - 立式冷凝热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式冷凝热水锅炉，包括锅壳，锅壳内底部设有燃烧室，燃烧室上连接有燃烧机，锅壳内顶部设有上烟室，燃烧室上端通过烟管与上烟室连通，锅壳的内壁与燃烧室、烟管、上烟室的下壁之间形成水腔，水腔下部设有锅炉进水口，水腔上部设有锅炉出水口，其特征在于：燃烧室整体呈圆筒形并立式设置，燃烧机设置在燃烧室的一端；锅壳外顶部设有卧式设置的冷凝器，冷凝器下侧通过烟道与上烟室连通，冷凝器上侧与烟气出口相连；冷凝器进水口与外部水源或回水管路连通，冷凝器出水口与锅炉进水口连通。该立式冷凝热水锅炉，在不增大锅炉占地空间的同时，提高了锅炉热效率，降低了烟气中的有害气体的排放量，达到了节能环保的效果。

Description

立式冷凝热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种热水锅炉，特别涉及一种采用立式结构的常压冷凝热水锅炉。

背景技术

目前，传统的常压热水锅炉都是由燃烧机、燃烧室、水腔三大部份组成。燃烧机主要是将燃料点燃并提供足够的空气，燃烧室是将点燃后的燃料与空气在此燃烧转化为热量，水腔是将燃烧室燃烧过程中产生的高温热量，传递给低温水使水的温度提高。锅炉的效率高低主要取决于水腔的结构和受热面积。

按布置型式，热水锅炉可分为立式和卧式等。比较而言，立式热水锅炉，节省空间，费用也相对较低；卧式热水锅炉占用场地较大，费用相对也较高。然而由于立式热水锅炉的受热面积没有卧式热水锅炉的受热面积大，热效率没有卧式热水锅炉高，所以虽然卧式热水锅炉的价格更贵，但在市场上仍然更受欢迎，尤其是大型锅炉，基本都是采用卧式结构。因此，为了提高立式热水锅炉的市场竞争力，必须要提高立式热水锅炉的热效率。

在锅炉排烟热损失中，水蒸气所携带的热损失占排烟热损失的55%～75%，如果将排烟温度降到烟气冷凝温度以下，通过回收利用水蒸气潜热，可以很有效地降低排烟热损失，提高锅炉热效率。

专利“一种冷凝式常压燃气锅炉”（专利申请号：CN201320053038.6 ，申请日：2013年1月31日，公开号：CN203100147U，公开日： 2013年7月31日）公开了一种立式热水锅炉，通过增设冷凝器，进行二次换热，提高锅炉热效率。但是，该技术方案中由于将冷凝器布置在立式热水锅炉的侧面，在实现提高锅炉热效率的同时，牺牲了立式热水锅炉节省占地空间的优点。此外，冷凝换热器的烟道与水腔的烟道出口用弯管连接，连接管路较长，会造成一定的热损失，必须采用保温层包裹，造成成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立式冷凝热水锅炉，在保持立式热水锅炉节省占地空间优点的同时，达到提高热效率的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：一种立式冷凝热水锅炉，包括立式设置的圆筒形锅壳，锅壳内底部设有燃烧室，燃烧室上连接有燃烧机，锅壳内顶部设有上烟室，燃烧室上端通过若干竖直设置的烟管与上烟室连通，锅壳的内壁与燃烧室、烟管、上烟室的下壁之间形成水腔，水腔下部设有锅炉进水口，水腔上部设有锅炉出水口，其特征在于：燃烧室整体呈圆筒形并立式设置，燃烧机设置在燃烧室的一端；锅壳外顶部设有卧式设置的冷凝器，冷凝器下侧通过烟道与上烟室连通，冷凝器上侧与烟气出口相连；冷凝器进水口与外部水源或回水管路连通，冷凝器出水口与锅炉进水口连通。

该结构的锅炉通过增设上置式冷凝器，在不增大锅炉占地空间的同时，利用外部水源冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气放热和水蒸汽汽化潜热释放，使烟气热量被充分吸收利用，可以把排烟温度降低到60℃，使锅炉热效率达到98%，从而达到节能的目的。同时，烟气中的水蒸汽冷凝结露过程中，吸收了烟气中的NO_X、SO_X等有害气体，大大减少了排放物中的有害气体量。此外，由于采用了将冷凝器出水作为水腔进水方式，避免了外部水源直接进入锅壳内水腔进行加热而导致的硬度离子和游离氧在炉内造成的结垢和氧腐蚀现象，延长了锅炉寿命。

作为本实用新型的进一步改进，所述烟管内部设有扰流子。扰流子为单头螺旋叶片或多头螺旋叶片。所述扰流子连续或不连续设置。扰流子的设置延长了烟气在烟管内的停留时间，达到增强换热的效果。

作为本实用新型的进一步改进，烟道及锅壳外部包覆有保温层。可以避免热能散失，提高锅炉的热利用效率。

作为本实用新型的进一步改进，冷凝器进水口和冷凝器出水口均位于所述冷凝器侧面，且冷凝器出水口位于冷凝器进水口上方。通过这种下进上出的结构，保证冷凝器管路中不存在气团，有利于加强换热。

作为本实用新型的进一步改进，冷凝器顶部设有透气管。通过透气管可以使得水腔和冷凝器内处于常压状态，使锅炉工作更加安全。

作为本实用新型的进一步改进，冷凝室侧面设有烟温表。可以及时监控排烟温度，改变燃烧机的燃烧参数，使其工作在高效节能状态。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的左视图。

其中， 1锅壳，2燃烧室，3燃烧机，4上烟室，5烟管，6水腔，7锅炉进水口，8锅炉出水口，9冷凝器，10冷凝器进水口，11冷凝器出水口，12烟道，13烟气出口，14扰流子，15 透气管，16烟温表。

具体实施方式

如图1、图2所示的立式冷凝热水锅炉，包括立式设置的圆筒形锅壳1，锅壳1内底部设有燃烧室2，燃烧室2整体呈圆筒形并立式设置，燃烧室2一端连接有燃烧机3，锅壳1内顶部设有上烟室4，燃烧室2上端通过若干竖直设置的烟管5与上烟室4连通，锅壳1的内壁与燃烧室2、烟管5、上烟室4的下壁之间形成水腔6，水腔6下部设有锅炉进水口7，水腔6上部设有锅炉出水口8，锅壳1外顶部设有卧式设置的冷凝器9，冷凝器9下侧通过烟道12与上烟室4连通，冷凝器9上侧与烟气出口13相连；冷凝器进水口10与外部水源或回水管路连通，冷凝器出水口11与锅炉进水口连通。

如图1、图2所示的立式冷凝热水锅炉排烟过程为：燃料在锅炉燃烧室2内充分燃烧，产生的高温烟气进入烟管5，朝上烟室4方向流动，在此过程中烟气在烟管5内与水腔6内的水进行热交换，高温烟气的温度下降，水的温度上升。降低温度的烟气经上烟室4和烟道12后进入冷凝器9，烟气中的余热及烟气中的水蒸气冷凝释放出的潜热被冷凝器9中的水充分吸收。完成两次热交换过程后，烟气通过冷凝器9顶部的烟气出口13排入大气。

如图1、图2所示的立式冷凝热水锅炉水循环过程为：需加热的水通过外部水源或回水管路由冷凝器进水口10先进入冷凝器9，利用烟气进行加温，再流入水腔6，进一步加热后由锅炉出水口送出。

如图1、图2所示的立式冷凝热水锅炉，通过在锅壳1上方增设冷凝器9，在不增大锅炉占地空间的同时，通过两次热交换过程使烟气热量被充分吸收利用，达到节能的目的，同时降低了锅炉排放物中NO_X、SO_X有害气体的含量。

为了进一步增加锅炉热效率，烟管5内部壳可设置扰流子14，扰流子14可为单头螺旋叶片或多头螺旋叶片，并且单头螺旋叶片或多头螺旋叶片可以连续或不连续设置。扰流子的设置增强了烟气的紊流度，延长了烟气在烟管内的停留时间，达到增强换热的效果。此外，还可以通过保温层包覆烟道12和锅壳1的方式进一步减少热损耗。

冷凝器进水口10和冷凝器出水口11宜均设置在冷凝器9侧面，且冷凝器出水口11位于冷凝器进水口10上方。通过这种下进上出的结构，保证冷凝器管路中不存在气团，有利于加强换热。

冷凝器9顶部设有透气管15，通过透气管15使水腔6和冷凝器9内处于常压状态，使锅炉工作更加安全。

冷凝室9侧面设有烟温表16，以及时监控排烟温度，改变燃烧机3的燃烧参数，使其工作在高效节能状态。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种立式冷凝热水锅炉，包括立式设置的圆筒形锅壳，所述锅壳内底部设有燃烧室，所述燃烧室上连接有燃烧机，所述锅壳内顶部设有上烟室，所述燃烧室上端通过若干竖直设置的烟管与所述上烟室连通，锅壳的内壁与所述燃烧室、所述烟管、所述上烟室的下壁之间形成水腔，所述水腔下部设有锅炉进水口，所述水腔上部设有锅炉出水口，其特征在于：所述燃烧室整体呈圆筒形并立式设置，燃烧机设置在燃烧室的一端；锅壳外顶部设有卧式设置的冷凝器，所述冷凝器下侧通过烟道与所述上烟室连通，所述冷凝器上侧与烟气出口相连；冷凝器进水口与外部水源或回水管路连通，冷凝器出水口与所述锅炉进水口连通。

2.根据权利要求1所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述烟管内部设有扰流子。

3.根据权利要求2所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述扰流子为单头螺旋叶片。

4.根据权利要求2所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述扰流子为多头螺旋叶片。

5.根据权利要求3或4所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述扰流子连续或不连续设置。

6.根据权利要求2所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述烟道及锅壳外部包覆有保温层。

7.根据权利要求1-4任一项所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述冷凝器进水口和所述冷凝器出水口均位于所述冷凝器侧面，且所述冷凝器出水口位于所述冷凝器进水口上方。

8.根据权利要求1-4任一项所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述冷凝器顶部设有透气管。

9.根据权利要求1-4任一项所述的立式冷凝热水锅炉，其特征在于：所述冷凝室侧面设有烟温表。