CN209246375U - 一种直燃式热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直燃式热水锅炉，包括一级喷淋室、二级喷淋室、燃烧器，燃烧器周围包裹有水冷套，燃烧器的烟气出口与二级喷淋室下部相通，两个喷淋室上下排列并通过连通烟道连通，两个喷淋室内分别设置有喷淋筛板，一级喷淋室下部安装有排烟烟道，排烟烟道内设置有换热器，排烟烟道顶端为烟气出口，待加热的冷水流经换热器后通过水管通入锅炉顶部，二级喷淋室底部设置有热水出口。高温烟气与待加热冷水直接接触，有效减少热损耗，提高换热效率，烟气与水通过水冷套、换热器、喷淋室进行多次换热，极大限度地利用热量，节约燃料。锅炉采用上下两级喷淋室结构，增大换热面积和换热时间的同时减小占地面积。

Description

一种直燃式热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及热水锅炉的高效节能领域，具体涉及一种直燃式热水锅炉。

背景技术

目前市场上的热水锅炉一般为间接加热方式，即燃料燃烧后的烟气不与水直接接触，热水锅炉主要以水管式结构为主，燃料燃烧产生的高温热量通过传热管间接的传给低温水，使水的温度升高。高温热量通过管壁传递给水的过程中，其传热系数受到管壁材料、管壁厚度、烟灰和水垢厚度的影响很大，该方式传热效率相对较低，热损耗较大，如果要提高总的换热效率，就只有增大换热管与水之间的换热面积，从而导致锅炉体积较大，占地面积较大。为了进一步提高热水锅炉的换热效率，减少热损耗，节约燃料，需要设计一种直接加热方式的热水锅炉，让高温烟气与水直接接触换热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直燃式热水锅炉，提高换热效率，减少热损耗，节省燃料。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种直燃式热水锅炉，锅炉内设有两级喷淋室，冷水管道与锅炉顶部接通，高温燃气管道与锅炉接通，所述两级喷淋室之间设置喷淋筛板。

具体地，一种直燃式热水锅炉，包括一级喷淋室、二级喷淋室、燃烧器、冷水进口、排烟烟道，两个喷淋室上下排列并通过连通烟道连通，一级喷淋室顶面设有一级喷淋筛板，一级喷淋室、二级喷淋室之间设有二级喷淋筛板，燃烧器的烧嘴出口与二级喷淋室下部相通，一级喷淋室上安装有排烟烟道，排烟烟道顶端为烟气出口，冷水进口通过水管与锅炉顶部蓄水池接通，二级喷淋室底部设置有热水出口。

现有的热水锅炉一般为间接加热方式，高温热量通过管壁传递给水的过程中，其传热系数受到管壁材料、管壁厚度、烟灰和水垢厚度的影响很大，该方式传热效率较低，热损耗较大，锅炉体积较大，占地面积较大。

采用本实用新型，燃料燃烧产生的高温烟气与待加热冷水直接接触，大大减少了热损耗，提高换热效率。两级喷淋室上下排列，高温烟气横穿二级喷淋室，将一部分热量传递给水，又进入一级喷淋室与水再次进行换热，增大换热面积，延长换热时间，有效利用了烟气热量。烟气中含有的水蒸气由于温度降低冷凝成液态水，沿着烟道壁重新流入一级喷淋室，成为热水的一部分，由于排烟温度较低，烟气中饱和水分的含量较低，回收了烟气中的一部分水分。两个喷淋室内分别设置有一级喷淋筛板、二级喷淋筛板，喷淋筛板可以有效降低冷水流速，让冷水成水滴状缓慢滴入喷淋室，增加换热面积同时延长换热时间，从而提高换热效率，更大的利用烟气热量。

作为上述方案的优选，排烟烟道内设置有换热器，换热器的水管进口与冷水进口连通，换热器的水管出口连通至蓄水池。

待加热冷水经过换热器预热后，再引入锅炉顶部的蓄水池，对烟气中热量进行极限回收，有效利用了烟气余热，节省了燃料消耗。高温烟气在一级喷淋室中与水进行再次换热后进入烟道，然后经过烟道内的换热器将热量再一次传递给冷水，烟气温度进一步降低后从烟气出口排入大气，同时，烟气中含有的水蒸气由于温度降低冷凝成液态水，沿着烟道壁重新流入一级喷淋室，成为热水的一部分。由于排烟温度较低，烟气中饱和水分的含量较低，回收了烟气中的水分。

进一步地，换热器的水管呈蛇形排布于排烟烟道内，在烟道有限的空间内尽量增加水管长度，以增加冷水与烟气的换热面积。

作为上述方案的优选，燃烧器周围包裹有水冷套，换热器的水管出口与水冷套进口连通，水冷套的出口连通至蓄水池。

待加热冷水通过换热器初步预热后引入燃烧器周围的水冷套，对燃烧通道进行冷却，同时带走一部分烧嘴燃烧产生的热量，水的温度提高，然后通入锅炉顶部蓄水池。有效利用燃料热能，降低热量损耗，节约燃料；同时可以及时给烧嘴和燃烧通道降温冷却，延长燃烧器使用寿命。

作为上述方案的优选，两级喷淋室之间的连通烟道一端与二级喷淋室下部连通，另一端与一级喷淋室上部连通，进一步地，排烟烟道安装于一级喷淋室的下部，燃烧器的烧嘴出口与二级喷淋室的下部相通。

燃料经过燃烧器燃烧产生的高温烟气从二级喷淋室下部通入，烟气由于密度较轻而逐渐上升，由于连通烟道连通于二级喷淋室下端，烟气被迫下降，然后从一级喷淋室上端进入，被迫逐渐下降至位于一级喷淋室下部的烟道入口。通过设置烟道入口和出口位置，延长高温烟气在喷淋室内的停留时间，延长了烟气与水的接触时间，从而增大换热总量。

本实用新型具有的有益效果：

1.将传统间接加热的热水锅炉变成直接加热的热水锅炉，高温烟气与待加热冷水直接接触，大大减少了热损耗，提高换热效率。

2.采用上下排列的两级喷淋室，两个喷淋室内分别设置喷淋筛板，降低冷水流速，让冷水成水滴状缓慢滴入喷淋室，增加换热面积同时延长换热时间，从而提高换热效率，更大的利用烟气热量。

3.烟气中含有的水蒸气由于温度降低冷凝成液态水，沿着烟道壁重新流入一级喷淋室，成为热水的一部分，由于排烟温度较低，烟气中饱和水分的含量较低，回收了烟气中的大部分水分。

4.烟道中设置换热器，对烟气中热量进行极限回收，节省了燃料消耗。

5.通过设置烟道入口和出口位置，延长高温烟气在喷淋室内的停留时间，有效延长了烟气与水的接触时间，增大换热总量。

6.本实用新型所述热水锅炉采用上下两级喷淋室结构，有效增加换热面积的同时减小设备占地面积。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图。

附图标记：1-一级喷淋室，2-二级喷淋室，3-燃烧器，4-连通烟道，5-冷水进口，6-蓄水池，7-排烟烟道，8-烟气出口，9-热水出口，10-水冷套，11-换热器，12-一级喷淋筛板，13-二级喷淋筛板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种直燃式热水锅炉，包括一级喷淋室1、二级喷淋室2、燃烧器3、冷水进口5、排烟烟道7，两个喷淋室上下排列并通过连通烟道4连通，一级喷淋室1顶面设有一级喷淋筛板12，一级喷淋室1、二级喷淋室2之间设有二级喷淋筛板13，燃烧器3的烧嘴出口与二级喷淋室2下部相通，一级喷淋室1上安装有排烟烟道7，排烟烟道7顶端为烟气出口8，冷水进口5通过水管与锅炉顶部蓄水池接通，二级喷淋室2底部设置有热水出口9。

本实施例的具体工作原理如下：

待加热冷水通入锅炉顶部蓄水池6后，经过一级喷淋筛板12进入一级喷淋室1与高温烟气进行换热，然后通过二级喷淋筛板13进入二级喷淋室2与烟气再次进行换热。喷淋筛板可以降低冷水流速，让冷水成水滴状缓慢滴入喷淋室，增加换热面积同时延长换热时间，从而增加换热总量，更大的利用烟气热量。二级喷淋筛板13只允许水滴穿过，阻止烟气向上直接进入一级喷淋室，因此烟气只能通过连通烟道进入一级喷淋室，延长烟气在喷淋室内的行程。水经过一级喷淋室1和二级喷淋室2时与燃料燃烧产生的高温烟气直接进行换热，水被加热到需要的温度后从二级喷淋室2底部的热水出口9排出。

燃料通入燃烧器3燃烧，产生的高温烟气从烧嘴喷出后直接横穿二级喷淋室2，与二级喷淋室2流下的水直接换热，将大部分的热量传递给水，自身温度显著降低后通过两级喷淋室之间的连通烟道4进入一级喷淋室1。进入一级喷淋室1的高温烟气与从一级喷淋室1流下的水再次进行换热，然后进入排烟烟道7。烟气温度降低后从烟气出口8排入大气，同时，烟气中含有的水蒸气由于温度降低冷凝成液态水，沿着烟道壁重新流入一级喷淋室1，成为热水的一部分。

实施例2：

在实施例1的基础上，排烟烟道7内设置有换热器11，换热器的水管进口与冷水进口5连通，换热器的水管出口连通至蓄水池6。

进一步地，换热器11的水管呈蛇形排布于排烟烟道7内，也可以采用其他紧凑排布形式，在烟道有限的空间内尽量增加水管长度，以增加冷水与烟气的换热面积。

进一步地，燃烧器3周围包裹有水冷套10，换热器11的水管出口与水冷套10的进口连通，水冷套10的出口连通至蓄水池6。

待加热冷水从冷水进口5进入换热器11，经过换热器11预热后，再引入燃烧器周围的水冷套10，对烟气中热量进行极限回收，对燃烧通道进行冷却，同时带走一部分烧嘴燃烧产生的热量，水的温度提高，然后通过水管通入锅炉顶部蓄水池6。有效利用烟气余热，降低热量损耗，节约燃料；同时可以及时给烧嘴和燃烧通道降温冷却，延长燃烧器使用寿命。

高温烟气通过一级喷淋室1和二级喷淋室2与水进行两次换热后进入排烟烟道7，然后通过换热器11将热量再一次传递给冷水，烟气温度进一步降低后从烟气出口8排入大气，同时，烟气中含有的水蒸气由于温度降低冷凝成液态水，沿着烟道壁重新流入一级喷淋室1，成为热水的一部分。

实施例3：

作为实施例1和实施例2的优选实施例，两级喷淋室之间的连通烟道4一端与二级喷淋室2的下部连通，另一端与一级喷淋室1的上部连通，进一步地，燃烧器3的烧嘴出口与二级喷淋室2的下部相通，排烟烟道7安装于一级喷淋室1的下部。

燃料经过燃烧器燃烧产生的高温烟气从二级喷淋室2下部通入，烟气由于密度较轻而逐渐上升，由于连通烟道4连通于二级喷淋室2下端，烟气被迫下降，然后从一级喷淋室1上端进入，被迫逐渐下降至位于一级喷淋室1下部的排烟烟道7的入口。通过设置烟道入口和出口位置，延长高温烟气在喷淋室内的停留时间，延长了烟气与水的接触时间，从而增大换热总量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直燃式热水锅炉，其特征在于，锅炉内设有两级喷淋室，冷水管道与锅炉顶部接通，高温燃气管道与锅炉接通，所述两级喷淋室之间设置喷淋筛板。

2.根据权利要求1所述的直燃式热水锅炉，其特征在于，包括一级喷淋室(1)、二级喷淋室(2)、燃烧器(3)、冷水进口(5)、排烟烟道(7)，一级喷淋室(1)、二级喷淋室(2)上下排列并通过连通烟道(4)连通，一级喷淋室(1)顶面设有一级喷淋筛板(12)，锅炉顶部与一级喷淋筛板(12)之间构成的空腔为蓄水池(6)，一级喷淋室(1)、二级喷淋室(2)之间设有二级喷淋筛板(13)，燃烧器(3)的烧嘴出口与二级喷淋室(2)相通，一级喷淋室(1)上安装有排烟烟道(7)，排烟烟道(7)顶端为烟气出口(8)，冷水进口(5)通过水管与蓄水池(6)接通，二级喷淋室(2)上设置有热水出口(9)。

3.根据权利要求2所述的直燃式热水锅炉，其特征在于，排烟烟道(7)内设置有换热器(11)，冷水进口(5)与换热器的水管进口接通，换热器的水管出口连通至蓄水池(6)。

4.根据权利要求3所述的直燃式热水锅炉，其特征在于，换热器(11)的水管呈蛇形排布于排烟烟道(7)内。

5.根据权利要求2所述的直燃式热水锅炉，其特征在于，燃烧器(3)周围包裹有水冷套(10)，换热器的水管出口与水冷套(10)的进口接通，水冷套(10)的出口连通至蓄水池(6)。

6.根据权利要求2所述的直燃式热水锅炉，其特征在于，所述连通烟道(4)一端与二级喷淋室(2)下部连通，另一端与一级喷淋室(1)上部连通，排烟烟道(7)安装于一级喷淋室(1)下部，燃烧器(3)的烧嘴出口与二级喷淋室(2)的下部相通。