CN215002247U - 一种膜式壁热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锅炉技术领域内的一种膜式壁热水锅炉，包括锅壳，锅壳内下侧设有炉膛，锅壳内壁与炉膛外壁之间形成水腔，炉膛前端与燃烧器连接、后端与出烟口连接，炉膛左右两侧内壁设有第一膜式壁烟道隔板，炉膛内中部设有垂直于第一膜式壁烟道隔板的第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板，第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板将炉膛内分隔为第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区，第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区内均设有第一换热管，高温烟气从第一回程换热区、第二回程换热区到第三回程换热区呈S型向后流动。本实用新型的膜式壁热水锅炉，具有结构简单、制造方便、成本低、热效率高且更加环保等优点。

Description

一种膜式壁热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，尤其涉及一种间接热水锅炉。

背景技术

锅炉热效率是指单位时间内锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比，燃料送入锅炉的热量，其中大部分被锅炉受热面吸收，这是被利用的有效热量，而另一部分热量损失掉了，这部分热量称为热损失，提高锅炉的热效率就是减少锅炉各项热损失，现代锅炉中要减少锅炉的热损失首要重点就是降低锅炉排烟热损失。

此外，由于炉体的一部分热损失取决于外保温。为降低该部分热损失，有人开发了膜式壁锅炉。如中国专利201510767989.3公开了一种对称膜式壁式真空热水锅炉，炉膛内部四周采用对称的膜式壁作为烟道壁面。该设计可以使烟气的出口温度直接降至120℃-130℃。但是该专利的膜式壁及换热管排布结构，存在以下缺陷：

（1）换热管束数量有限，从而热效率不够高，造成出烟口烟温较高，造成环境污染；

（2）烟气流速较快，从而对燃烧器的背压要求较高，需要采用更大功率的燃烧器，耗能较高；

（3）为了保证较好的换热效果，炉膛尺寸必须加大，导致锅炉整体尺寸较大，造成成本上升、运输不便以及使用占地面积大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、制造方便、成本低、热效率更高且更加环保的膜式壁热水锅炉。

本实用新型的目的是这样实现的：一种膜式壁热水锅炉，包括锅壳，锅壳内下侧设有炉膛，锅壳内壁与炉膛外壁之间形成水腔，炉膛前端与燃烧器连接、后端与出烟口连接，炉膛左右两侧内壁设有第一膜式壁烟道隔板，炉膛内中部设有垂直于第一膜式壁烟道隔板的第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板，第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板将炉膛内分隔为第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区，第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区内均设有第一换热管，高温烟气从第一回程换热区、第二回程换热区到第三回程换热区呈S型向后流动。

本实用新型的膜式壁热水锅炉，炉膛采用创新设计的膜式壁结构，可确保锅炉烟道整体密封性，减少了保温层的厚度，大大降低了外皮表面温度。且相较于现有技术，通过采用“S”型对流烟道三回程结构，在较小空间内合理布置大量的换热管束，增大了辐射和对流受热面，大大提高了锅炉传热效率，降低了排烟温度，减少污染物排放；减小了烟气阻力（锅炉背压），使得燃烧器的电耗更小；且有助于缩小炉膛尺寸，节约材料成本。

作为本实用新型的进一步改进，第一回程换热区和第二换热区内的第一换热管采用光管换热管，加工简单，且有助于提高高温烟气通过速度，延长换热管使用寿命，第三回程换热区内的第一换热管采用翅片换热管，延长换热时间，充分吸收余热，在不需再设冷凝器的情况下使锅炉的排烟温度降低到90℃～110℃之间，使锅炉热效率达到95%以上。

作为本实用新型的进一步改进，第一回程换热区内的第一换热管错位布置，进一步提高锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，炉膛上下两侧设有上管板和下管板，第一换热管及第一膜式壁烟道隔板、第二膜式壁烟道隔板、第三膜式壁烟道隔板两端分别固定在上管板和下管板上，上管板和下管板两端与锅壳连接，最大限度简化了炉膛结构，增大炉膛面积。

作为本实用新型的进一步改进，锅壳内上侧水平设置有换热器，换热器包括水平设置的第二换热管以及连接在第二换热管两端的第一集水箱和第二集水箱，第一集水箱内设有竖向隔板，竖向隔板将第一集水箱分为进水区和出水区，进水区上设有进水口，出水区上设有出水口，从而进入换热器的水在换热器内形成往返流动，提高换热效果。

作为本实用新型的进一步改进，锅壳上部呈圆弧状，提高承压能力，增强设备安全性能。

作为本实用新型的进一步改进，锅壳顶部设有膨胀水箱，实现水位自动控制，无压运行，安全可靠。

作为本实用新型的进一步改进，锅壳顶部设有温度传感器，提高锅炉运行安全性。

作为本实用新型的进一步改进，燃烧器采用桥接板式微孔燃烧一体式燃烧器，燃烧火焰很短，无须考虑炉膛长度尺寸要求，且无需外加FGR烟气再循环管道，还很好度解决了全预混燃烧器易回火和脱火问题，对空气质量要求不高，不怕堵塞，燃烧更稳定。

附图说明

图1为本实用新型的膜式壁热水锅炉一实施例的示意图。

图2为图1所示的膜式壁热水锅炉的炉膛的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为本实用新型的膜式壁热水锅炉又一实施例的示意图。

图5为本实用新型的膜式壁热水锅炉另一实施例的示意图。

其中， 1锅壳，2炉膛，3换热器，4 水腔，5燃烧器，6出烟口，7第一膜式壁烟道隔板，8第二膜式壁烟道隔板，9第三膜式壁烟道隔板，10第一回程换热区，11第二回程换热区，12第三回程换热区，13第一换热管，14上管板，15下管板，16第二换热管，17第一集水箱，18第二集水箱，19竖向隔板，20膨胀水箱，21温度传感器。

具体实施方式

如图1至3所示的膜式壁热水锅炉，为一无压热水锅炉。其结构包括：包括锅壳1，锅壳1内下侧设有炉膛2，锅壳1内上侧水平设置有换热器3，锅壳1内壁与炉膛2外壁之间形成水腔4。

具体地，如图1、图2所示，炉膛2前端与燃烧器5连接、后端与出烟口6连接。燃烧器5采用桥接板式微孔燃烧一体式燃烧器5，燃烧火焰很短，无须考虑炉膛2长度尺寸要求，且无需外加FGR烟气再循环管道，还很好度解决了全预混燃烧器5易回火和脱火问题，对空气质量要求不高，不怕堵塞，燃烧更稳定。炉膛2左右两侧内壁设有第一膜式壁烟道隔板7，炉膛2内中部设有垂直于第一膜式壁烟道隔板7的第二膜式壁烟道隔板8和第三膜式壁烟道隔板9，第二膜式壁烟道隔板7和第三膜式壁烟道隔板9将炉膛2内分隔为第一回程换热区10、第二回程换热区11及第三回程换热区12，第一回程换热区10、第二回程换热区11及第三回程换热区12内均设有第一换热管13，高温烟气从第一回程换热区10、第二回程换热区11到第三回程换热区12呈S型向后流动。其中，第一回程换热区10和第二换热区内的第一换热管13采用光管换热管，加工简单，且有助于提高高温烟气通过速度，延长换热管使用寿命，第三回程换热区12内的第一换热管13采用翅片换热管，延长换热时间，充分吸收余热，在不需再设冷凝器的情况下使锅炉的排烟温度降低到90℃～110℃之间，使锅炉热效率达到95%以上。优选地，第一回程换热区10内的第一换热管13错位布置，进一步提高锅炉热效率。炉膛2上下两侧设有上管板14和下管板15，第一换热管13及第一膜式壁烟道隔板7、第二膜式壁烟道隔板8、第三膜式壁烟道隔板9两端分别固定在上管板14和下管板15上，上管板14和下管板15两端与锅壳1连接，最大限度简化了炉膛2结构，增大炉膛2面积。

如图1、图3所示，锅壳1内上侧水平设置有换热器3，换热器3包括水平设置的第二换热管16以及连接在第二换热管16两端的第一集水箱17和第二集水箱18，第一集水箱17内设有竖向隔板19，竖向隔板19将第一集水箱17分为进水区和出水区，进水区上设有进水口，出水区上设有出水口，从而进入换热器3的水在换热器3内形成往返流动，提高换热效果。

图1至3所示的膜式壁热水锅炉的烟气和介质流程如下：

烟气流程（图中实心箭头所示）：燃料→燃烧器→第一回程换热区→第二回程换热区→第三回程换热区→出烟口→烟囱

汽水系统（图中空心箭头所示）：软化给水→ 水箱→循环泵→换热器进水口→第二换热管→换热器出水口→分水缸→热用户。

如图1、图3所示，锅壳1上部呈圆弧状，提高承压能力。锅壳1顶部设有膨胀水箱20，以实现水位自动控制，无压运行，安全可靠。锅壳1顶部还设有温度传感器21、大气连通管座等，提高锅炉运行安全性。

如图4所示的膜式壁热水锅炉，为一真空换热热水锅炉，其与图1-3所示的实施例的区别主要在于：炉膛2内上侧构成蒸汽空间，锅壳1顶部设有真空压力表、安全阀等且无大气连通管座，锅壳1上侧设有液位传感器、真空视镜等。

如图5所示的膜式壁热水锅炉，为一常压热水锅炉，其与图1-3所示的实施例的区别主要在于：炉膛2内上侧无换热器3，锅壳1顶部设有进水管座、回水管座、补水口等。

本实用新型的膜式壁热水锅炉，采用膜式壁水管设计技术，可确保锅炉烟道整体密封性，减少了保温层的厚度，大大降低了外皮表面温度；采用翅片型水管换热，可使在较小尺寸烟道空间内使对流受热面成倍增加。炉膛内高温烟气经三回程换热后，经出烟口排向烟囱，最终锅炉的排烟温度降低到90℃～110℃之间，使得本体设计热效率达到95%以上，在整个在锅炉运行的过程中，根据烟气中氧含量，桥接板式微孔超低氮燃烧器自动调节空气、燃料配比，适时控制锅炉烟气NOx的超低氮排放，最终实现低氮高效节能。

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)

1.一种膜式壁热水锅炉，包括锅壳，所述锅壳内下侧设有炉膛，所述锅壳内壁与炉膛外壁之间形成水腔，其特征在于：所述炉膛前端与燃烧器连接、后端与出烟口连接，所述炉膛左右两侧内壁设有第一膜式壁烟道隔板，所述炉膛内中部设有垂直于所述第一膜式壁烟道隔板的第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板，所述第二膜式壁烟道隔板和第三膜式壁烟道隔板将炉膛内分隔为第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区，所述第一回程换热区、第二回程换热区及第三回程换热区内均设有第一换热管，高温烟气从所述第一回程换热区、第二回程换热区到第三回程换热区呈S型向后流动。

2.根据权利要求1所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述第一回程换热区和第二换热区内的第一换热管采用光管换热管，所述第三回程换热区内的第一换热管采用翅片换热管。

3.根据权利要求1所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述第一回程换热区内的第一换热管错位布置。

4.根据权利要求1所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述炉膛上下两侧设有上管板和下管板，所述第一换热管及第一膜式壁烟道隔板、第二膜式壁烟道隔板、第三膜式壁烟道隔板两端分别固定在所述上管板和下管板上，所述上管板和下管板两端与锅壳连接。

5.根据权利要求1所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述锅壳内上侧水平设置有换热器，所述换热器包括水平设置的第二换热管以及连接在第二换热管两端的第一集水箱和第二集水箱，所述第一集水箱内设有竖向隔板，所述竖向隔板将第一集水箱分为进水区和出水区，所述进水区上设有进水口，所述出水区上设有出水口。

6.根据权利要求1~5任一项所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述锅壳上部呈圆弧状。

7.根据权利要求1~5任一项所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述锅壳顶部设有膨胀水箱。

8.根据权利要求1~5任一项所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述锅壳顶部设有温度传感器。

9.根据权利要求1~5任一项所述的膜式壁热水锅炉，其特征在于：所述燃烧器采用桥接板式微孔燃烧一体式燃烧器。

Images