CN212746903U - 一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，包括炉体、预混风机、水冷燃烧器、循环水进水管及循环水出水管，水冷燃烧器包括水冷火排管束，炉体内部空间分为燃烧室、换热室及集烟室三个相互连通的区域，水冷火排管束固定于燃烧室内，换热室内固定有一级换热管束、二级换热管束及冷凝换热管束，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间通过水室单向连通，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束中的循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，冷凝换热管束的进口与循环水进水管相连，水冷火排管束的出口与循环水出水管相连。本实用新型具有烟阻小，不易造成风机及叶片腐蚀等有益效果。

Description

一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种常压热水锅炉，尤其是涉及一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉。

背景技术

全预混水冷燃烧顶喷式常压不锈钢常压热水锅炉是目前常见的热水锅炉，相对于采用碳钢生产的室燃传统热水锅炉及硅铸铝的表面燃烧热水锅炉优势明显：（a）采用翅片管，热效率高，体积小；（b）风机顶喷，翅片管横向布置，翅片竖向排列，不易积灰，不易堵；（c）尾部烟道设计好的情况下，可以减少或消除爆燃的机率；（d）风机前无需跟表面燃烧一样加装粉层过滤器，直接进风，在环境条件件差的地方依然可以正常使用。

例如，申请号为2019108503980的中国专利公开了一种全预混水冷燃烧低氮冷凝不锈钢热水锅炉，此种锅炉的主要特点有：（1）采用翅片管平面水冷燃烧器；（2）燃烧风机顶喷式，风机由螺栓固定在顶部盖板上；（3）烟气收集器在锅炉下方，烟囱出锅炉时为横向再折弯向上；（4）循环水从底进上出；（5）烟气循环从下至下。但是该热水锅炉存在以下缺陷：（ⅰ）无稳焰管，燃气水冷通道过短，外部阻力稍有变化，如烟道回风，易造成回火爆燃，严重的会炸裂上顶板及燃烧风机；（ⅱ）烟气从上往下进入烟气收集器，由于火焰高温烟气本身比重比冷空气小，火焰本身有向上的浮力，风机把热空气向下吹的阻力增大，加上烟囱出锅炉时非直接向上，而是横向再折弯向上，烟气阻力大大增加，而所有前预混燃烧机的风机为小功率风机，在阻力增大后，容易造成风机过热而保护，经常出现风机失速的情况；（ⅲ）锅炉正常停机后，锅炉内依旧有大量水蒸汽的烟气与空气混合物，由于燃烧风机是顶部布置，含腐蚀性的混合物气体会向上从风机进口缓慢流出，风机由于停机前温度与室外低温一致，会冷凝混合物中的水蒸汽，在风机表面形成大量含腐蚀性的水珠，容易造成风机及叶片腐蚀和风机电路板潮湿；（ⅳ）锅炉设计为顶喷，上部布置风机，中间是燃烧本体，下部为烟气收集器，此种布置在锅炉需要检修时极为不便，由于上部风机联接有燃气阀组与供气管道，如要维修或清理内部水冷燃烧器的部件(如分气孔板、翅片火排管等)，则要通过吊装顶板和风机，才能拆卸和打开水冷燃烧机内部；下部烟道长期使用有堵塞需要清理时，由于锅炉烟气收集器在最底部，靠近地面，很难操作，只能将锅炉上部风机和中间本体部分吊起来，才方便，因此，锅炉在用户使用现场，这种布置造成检修非常困难和麻烦。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术的全预混水冷燃烧低氮冷凝不锈钢热水锅炉所存在的烟气阻力大，易造成风机过热而保护及易造成风机及叶片腐蚀的技术问题，提供了一种结构简单，烟阻小，不易造成风机及叶片腐蚀的全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，包括炉体、预混风机、水冷燃烧器、循环水进水管及循环水出水管，所述水冷燃烧器包括水冷火排管束，所述炉体内部空间从左往右分为燃烧室、换热室及集烟室三个相互连通的区域，所述预混风机固定于炉体的左侧面上并与燃烧室相连通，所述水冷火排管束固定于燃烧室内，所述换热室内固定有一级换热管束、二级换热管束及冷凝换热管束，所述冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束水平分布并与烟气走向垂直，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间通过水室单向连通，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束中的循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，冷凝换热管束的进口与循环水进水管相连，水冷火排管束的出口与循环水出水管相连；集烟室的顶部连接有排烟管，集烟室的底部连接有排水管。本实用新型对常压热水锅炉的结构进行了优化改进，将预混风机固定于炉体的左侧面上，且将炉体内部空间从左往右分为燃烧室、换热室及集烟室三个相互连通的区域，将整个锅炉将顶喷布置改为侧喷布置，侧喷设置使得预混风机在停机后，能防止回流至预混风机中冷凝造成风机的腐蚀及受潮；冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束水平分布并与烟气走向垂直，这种设计不仅可以减少烟气阻力，同时不易积灰和堵塞，翅片上的冷凝水自然滴落或被烟气吹落，炉体内部检修冲洗也极方便；集烟室的顶部连接有排烟管，由于烟气向上的浮力，能在集烟室内形成负压，大大减少了烟气整个行程的阻力，不易回火及造成风机过热；冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间通过水室单向连通，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束中的循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，接触充分，热交换效率高，且效果好。

作为优选，所述水室包括冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室、水冷火排管束上水室、冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室、前水室及后水室；所述冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室、水冷火排管束上水室分别设置在炉体上面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；所述冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室分别固定于炉体下面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；所述后水室内设有两块隔板，该两块隔板将后水室从左往右分隔为相互独立的出水室、进水室及第二回水室，所述前水室内设有一块隔板，该一块隔板将前水室从左往右分隔为相互独立的第三回水室和第一回水室；所述循环水进水管与进水室相连，所述冷凝换热管束的进口与进水室连通，冷凝换热管束的出口、二级换热管束的进口与第一回水室连通，冷凝换热管束上水室、冷凝换热管束下水室通过通孔分别与进水室、第一回水室连通；二级换热管束的出口、一级换热管束的进口与第二回水室连通，二级换热管束上水室、二级换热管束下水室通过通孔分别与第一回水室、第二回水室连通；一级换热管束的出口、水冷火排管束的进口与第三回水室连通，一级换热管束上水室、一级换热管束下水室通过通孔分别与第二回水室、第三回水室连通；水冷火排管束的出口与出水室连通，所述循环水出水管与出水室相连，水冷火排管束上水室、水冷火排管束下水室通过通孔分别与第三回水室、出水室连通。通过冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、二级换热管束下水室、一级换热管束上水室、冷凝换热管束下水室、一级换热管束下水室、二级换热管束下水室、水冷火排管束上水室、前水室及后水室之间的相互配合，使得整个炉体被循环水空间包围水冷，降低炉体外表温度，有利于降低热损，提高热效率，同时使冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间能实现单向连通，使循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，在提高锅炉热效率的同时降低排烟温度；本实用新型中冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室及水冷火排管束上水室可以是在一个腔体中经多块隔板隔成的独立水室（连体式），也可以是多个不同夹套构成的独立水室（分体式）；冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室可以是在一个腔体中经多块隔板隔成的独立水室（连体式），也可以是多个不同夹套构成的独立水室（分体式）。

作为优选，所述水冷火排管束包括至少一列导边翅片管及至少一列稳焰光管，所述导边翅片管与稳焰光管均前后错列布置，所述一级换热管束包括至少一列光管和至少一列翅片管，所述光管和翅片管均前后错列布置，所述二级换热管束和冷凝段换热管束均包括至少一列翅片管。水冷火排管束包括至少一列导边翅片管及至少一列稳焰光管，稳焰光管能提高燃气的水冷程度，有效防止回火爆燃。

作为优选，所述炉体的左侧面设有可拆卸的前门盖板，炉体的右侧面设有尾开门，所述预混风机固定在前门盖板上。前门盖板、尾开门均可通过铰链、法兰、螺栓的配合，也可采用螺栓与法兰的配合等多种方式可拆卸固定在前门盖板上，可拆卸连接对于本领域技术人员来说是常规的技术手段，故不赘述；通过设置前门盖板和尾开门，打开便可直接进行维修和清理，非常方便。

作为优选，所述炉体上设有观火孔。

作为优选，所述循环水进水管、循环水出水管上分别连接有水流开关、温度探头和温度计。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）预混风机采用侧喷设置，使得预混风机在停机后，能防止回流至预混风机中冷凝造成风机的腐蚀及受潮；

（2）冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束水平分布并与烟气走向垂直，这种设计不仅可以减少烟气阻力，同时不易积灰和堵塞，翅片上的冷凝水自然滴落或被烟气吹落，炉体内部检修冲洗也极方便；

（3）集烟室的顶部连接有排烟管，由于烟气向上的浮力，能在集烟室内形成负压，大大减少了烟气整个行程的阻力，不易回火及造成风机过热。

附图说明

图1是实施例1中的全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉的一种主视图。

图2 是图1中A-A方向的剖面图。

图3是实施例2中的全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉的一种主视图。

图中：炉体1，预混风机2，循环水进水管3，循环水出水管4，水冷火排管束5，燃烧室6，换热室7，集烟室8，一级换热管束9，二级换热管束10，冷凝换热管束11，排烟管12，排水管13，冷凝换热管束上水室14，二级换热管束上水室15，一级换热管束上水室16，水冷火排管束上水室17，冷凝换热管束下水室18，二级换热管束下水室19，一级换热管束下水室20，水冷火排管束下水室21，隔板22，出水室23，第二回水室24，进水室25，第三回水室26，第一回水室27，通孔28，导边翅片管29，列稳焰光管30，光管31，翅片管32，前门盖板33，尾开门34，观火孔35，水流开关36，温度探头37，温度计38，冷凝水收集斗39。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

如图1、图2所示的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，包括炉体1、预混风机2、水冷燃烧器、循环水进水管3及循环水出水管4，炉体的左侧面通过铰链、法兰、螺栓的配合固定有可拆卸的前门盖板33，炉体的右侧面通过铰链、法兰、螺栓的配合固定有可拆卸的尾开门34，预混风机固定在前门盖板上并与燃烧室相连通，水冷燃烧器包括水冷火排管束5，炉体内部空间从左往右分为燃烧室6、换热室7及集烟室8三个相互连通的区域，集烟室的顶部连接有排烟管，集烟室的底部连接有排水管13，水冷火排管束固定于燃烧室内，水冷火排管束包括一列导边翅片管29及一列稳焰光管30，导边翅片管与稳焰光管均前后错列布置，导边翅片管之前固定有分气孔板，换热室内固定有一级换热管束9、二级换热管束10及冷凝换热管束11，一级换热管束由一列光管31和一列翅片管32构成，光管和翅片管均前后错列布置，二级换热管束由三列翅片管构成，冷凝段换热管束由四列翅片管构成，二级换热管束和冷凝段换热管束中的翅片管均前后错列布置，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束水平分布并与烟气走向垂直，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间通过水室单向连通，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束中的循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，水室包括冷凝换热管束上水室14、二级换热管束上水室15、一级换热管束上水室16、水冷管束上水室17、冷凝换热管束下水室18、二级换热管束下水室19、一级换热管束下水室20、水冷火排管束上水室21、前水室及后水室；冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室及水冷火排管束上水室为炉体上面的一个腔体（夹套）中经三块隔板隔成的四个独立水室（连体式），冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室、水冷火排管束上水室分别位于炉体上面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室为炉体下面一个腔体（夹套）中经三块隔板隔成的四个独立水室（连体式），冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室分别位于炉体下面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；后水室内固定有两块隔板22，该两块隔板将后水室从左往右分隔为相互独立的出水室23、第二回水室24及进水室25，前水室内固定有一块隔板，该一块隔板将前水室从左往右分隔为相互独立的第三回水室26和第一回水室27；循环水进水管与进水室相连，冷凝换热管束的进口与进水室连通，冷凝换热管束的出口、二级换热管束的进口与第一回水室连通，冷凝换热管束上水室、冷凝换热管束下水室通过通孔28分别与进水室、第一回水室连通；二级换热管束的出口、一级换热管束的进口与第二回水室连通，二级换热管束上水室、二级换热管束下水室通过通孔分别与第一回水室、第二回水室连通；一级换热管束的出口、水冷火排管束的进口与第三回水室连通，一级换热管束上水室、一级换热管束下水室通过通孔分别与第二回水室、第三回水室连通；水冷火排管束的出口与出水室连通，循环水出水管与出水室相连，水冷火排管束上水室、水冷火排管束下水室通过通孔分别与第三回水室、出水室连通；循环水进水管、循环水出水管上分别连接有水流开关36、温度探头37和温度计38；炉体上还开有穿过后水室的有观火孔35。

实施例2

如图3所示，本实施例中的全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉中，冷凝换热管束上水室14、二级换热管束上水室15、一级换热管束上水室16及水冷火排管束上水室17均为炉体上面的四个不同夹套构成的独立水室（分体式），冷凝换热管束下水室18、二级换热管束下水室19、一级换热管束下水室20、水冷火排管束下水室21为炉体下面的四个不同夹套构成的独立水室（分体式）；集烟室8底部连接有冷凝水收集斗39，冷凝水收集斗底部连接有排水管13；其余结构与实施例1中的全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉相同。

本实用新型的运行原理为：外部循环水经循环水进水管进入进水室后进入冷凝换热管束中的翅片管，同时进入冷凝换热管束上水室及冷凝换热管束下水室（通过通孔）；从冷凝换热管束中的翅片管中流出、冷凝换热管束上水室内及冷凝换热管束下水室内流出的外部循环水汇集于第一回水室，进入二级换热管束中的翅片管，同时进入二级换热管束上水室及二级换热管束下水室（通过通孔）；从二级换热管束中的翅片管流出、二级换热管束上水室内及二级换热管束下水室内流出（通过通孔）的外部循环水汇集于第二回水室，进入一级换热管束中的翅片管和光管，同时进入一级换热管束上水室及一级换热管束下水室（通过通孔）；从一级换热管束中的翅片管和光管中流出、一级换热管束上水室内及一级换热管束下水室内流出（通过通孔）的外部循环水汇集于第三回水室，进入水冷火排管束中的导边翅片管与稳焰光管，同时进入水冷火排管束上水室及水冷火排管束下水室（通过通孔）；从水冷火排管束中的导边翅片管与稳焰光管中流出、水冷火排管束上水室内及水冷火排管束下水室内（通过通孔）流出的外部循环水汇集于出水室，经循环水出水管，完成整个换热过程；烟气与外部循环水逆向接触；换热后的烟气从排烟管排出，冷凝水落至集烟室底部通过排水管排出。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，包括炉体（1）、预混风机（2）、水冷燃烧器、循环水进水管（3）及循环水出水管（4），所述水冷燃烧器包括水冷火排管束（5），其特征在于，所述炉体内部空间从左往右分为燃烧室（6）、换热室（7）及集烟室（8）三个相互连通的区域，所述预混风机固定于炉体的左侧面上并与燃烧室相连通，所述水冷火排管束固定于燃烧室内，所述换热室内固定有一级换热管束（9）、二级换热管束（10）及冷凝换热管束（11），所述冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束水平分布并与烟气走向垂直，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束之间通过水室单向连通，冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束中的循环水单向来回折流与烟气形成逆向接触，冷凝换热管束的进口与循环水进水管相连，水冷火排管束的出口与循环水出水管相连；集烟室的顶部连接有排烟管（12），集烟室的底部连接有排水管（13）。

2.根据权利要求1所述的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，其特征在于，所述水室包括冷凝换热管束上水室（14）、二级换热管束上水室（15）、一级换热管束上水室（16）、水冷火排管束上水室（17）、冷凝换热管束下水室（18）、二级换热管束下水室（19）、一级换热管束下水室（20）、水冷火排管束下水室（21）、前水室及后水室；所述冷凝换热管束上水室、二级换热管束上水室、一级换热管束上水室、水冷火排管束上水室分别设置在炉体上面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；所述冷凝换热管束下水室、二级换热管束下水室、一级换热管束下水室、水冷火排管束下水室分别固定于炉体下面与冷凝换热管束、二级换热管束、一级换热管束及水冷火排管束的对应位置处；所述后水室内设有两块隔板（22），该两块隔板将后水室从左往右分隔为相互独立的出水室（23）、第二回水室（24）及进水室（25），所述前水室内设有一块隔板，该一块隔板将前水室从左往右分隔为相互独立的第三回水室（26）和第一回水室（27）；所述循环水进水管与进水室相连，所述冷凝换热管束的进口与进水室连通，冷凝换热管束的出口、二级换热管束的进口与第一回水室连通，冷凝换热管束上水室、冷凝换热管束下水室通过通孔（28）分别与进水室、第一回水室连通；二级换热管束的出口、一级换热管束的进口与第二回水室连通，二级换热管束上水室、二级换热管束下水室通过通孔分别与第一回水室、第二回水室连通；一级换热管束的出口、水冷火排管束的进口与第三回水室连通，一级换热管束上水室、一级换热管束下水室通过通孔分别与第二回水室、第三回水室连通；水冷火排管束的出口与出水室连通，所述循环水出水管与出水室相连，水冷火排管束上水室、水冷火排管束下水室通过通孔分别与第三回水室、出水室连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，其特征在于，所述水冷火排管束包括至少一列导边翅片管（29）及至少一列稳焰光管（30），所述导边翅片管与稳焰光管均前后错列布置，所述一级换热管束包括至少一列光管（31）和至少一列翅片管（32），所述光管和翅片管均前后错列布置，所述二级换热管束和冷凝段换热管束均包括至少一列翅片管。

4.根据权利要求1所述的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，其特征在于，所述炉体的左侧面设有可拆卸的前门盖板（33），炉体的右侧面设有可拆卸的尾开门（34），所述预混风机固定在前门盖板上。

5.根据权利要求1所述的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，其特征在于，所述炉体上设有观火孔（35）。

6.根据权利要求1所述的一种全预混水冷燃烧侧喷式不锈钢燃气常压热水锅炉，其特征在于，所述循环水进水管、循环水出水管上分别连接有水流开关（36）、温度探头（37）和温度计（38）。

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