CN217503657U - 水冷燃气炉芯及含有该炉芯的真空热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种水冷燃气炉芯及含有该炉芯的真空燃气热水锅炉。所述水冷燃气炉芯包括：第一夹持法兰、换热管簇和第二夹持法兰，所述换热管簇被配置在所述第一夹持法兰与第二夹持法兰之间以共同组成约束烟气流通的壁面，其中，所述换热管簇至少包括第一换热管簇和辐射散热管簇，并且所述换热管簇中封装有热交换介质。根据本实用新型实施例能够提高平均换热系数，实现高温烟气的深度冷却，保证超低NOx排放，同时大大提高热利用效率。

Description

水冷燃气炉芯及含有该炉芯的真空热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体涉及一种水冷燃气炉芯及含有该炉芯的真空热水锅炉。

背景技术

锅炉作为一种能量转换设备，向锅炉内输入的能量有燃料的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉是我国主要的热能动力设备，在工业、民用、电力等领域有十分广泛的应用。

目前，传统的商用燃气热水炉等热能动力设备，存在锅炉炉芯设计不合理，燃料在炉膛内燃烧不充分、氮氧化物排放超标、容易造成空气污染，以及热利用效率低等问题。现阶段锅炉低氮排放措施主要采用各种燃烧优化控制技术，降低燃烧温度，从而降低NOx的排放，提高热利用效率等。现阶段主要有以下几种手段：①全预混燃烧器，这种形式的燃烧器具有燃烧热强度高、温度均匀的优点。然而在空气清洁度低的环境下金属纤维网易堵塞、爆燃、回火、燃烧不稳定、维修维护成本高，而且在氧含量低的情况下NOx排放高；②低氮扩散式燃烧器结合烟气回流管FGR，炉膛内烟气进行二次燃烧，这种燃烧方式虽然稳定，但燃烧不完全、NOx偏高不稳定，对炉膛空间较高，导致炉体占地面积大，成本高，而且回流烟气在炉膛内易产生冷凝水，腐蚀炉体，影响锅炉寿命；③大气式燃烧方式，火焰稳定，具有燃气流动压力低的优点，但超低NOx排放很难达到，并且热利用效率低。

实用新型内容

为了解决相关技术中的问题，本实用新型实施例提供一种水冷燃气炉芯及包含该炉芯的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，以实现燃料稳定燃烧、有效降低NOx排放、提高热利用效率以及减小装置占地面积，降低成本。

具体地，根据本实用新型的第一方面，在一些说明性实施例中，一种水冷燃气炉芯，包括：

第一夹持法兰、换热管簇和第二夹持法兰，其中，所述换热管簇被配置在所述第一夹持法兰与第二夹持法兰之间以共同组成约束烟气流通的换热壁面；所述换热管簇至少包括第一换热管簇和辐射散热管簇，并且所述换热管簇中封装有热交换介质。

在一些可选地实施例中，所述换热管簇为由若干中空换热管阵列排布形成的换热管集；或者，所述换热管簇中的至少一部分与所述第一夹持法兰和第二夹持法兰形成锅炉的燃烧仓。

在一些可选地实施例中，所述第一夹持法兰和第二夹持法兰分别配置有若干通孔，并且至少部分所述中空换热管的管端具有冷缩口结构，经冷缩后中空换热管上下两端分别穿过第一夹持法兰和第二夹持法兰的通孔后实现固定连接。

在一些可选地实施例中，至少部分所述中空换热管为翅片管或鳍片管；或者，所述第一换热管簇为具有冷缩口结构的中空光管，至少部分所述辐射散热管簇为管壁外侧具有翅片或鳍片的中空换热管；和/或，至少部分所述辐射散热管具有冷缩口结构。

在一些可选地实施例中，所述翅片为与中空换热管管体一体成型螺旋翅片或平面翅片；和/或，所述翅片表面具有微波纹结构。

在一些可选地实施例中，所述换热管簇还包括外围水冷管簇，所述外围水冷管簇布置于所述第一换热管簇和辐射散热管簇外围的至少一侧。

在一些可选地实施例中，所述外围水冷管簇由若干表面光滑的中空方管以预定间隔配置而成。

在一些可选地实施例中，所述第一换热管簇由第一中空换热管以预定规则阵列而成，其中，所述预定规则至少包括间隔距离和围合形状，并且所述第一中空换热管具有第一直径D1；所述辐射散热管簇由第二中空换热管组成，所述第二中空换热管具有第二直径D2，其中第一直径D1与第二直径D2之间应满足，D1≥D2。

根据本实用新型的第二方面，在另一些实施例中，一种全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，所述热水锅炉包括：锅炉本体、位于所述锅炉本体顶部的上集箱、以及位于所述锅炉本体底部的下集箱，其特征在于，所述锅炉本体内部设置有如前述实施例中的水冷燃气炉芯，所述水冷燃气炉芯被配置在所述锅炉本体内部的烟气传播路径上；并且水冷燃气炉芯的至少一部分构成所述锅炉本体的燃烧仓。

在一些可选地实施例中，还包括：空气燃气预混合装置、等压仓、燃气供给机构和空气供给机构，其中，所述空气燃气预混合装置通过所述等压仓与所述锅炉本体相连通；

所述燃气供给机构至少包括依次连接的过滤器、减压阀、电磁阀、燃气管道以及燃气伺服马达；

所述空气供给机构至少包括依次连接的风机和空气管道，其中，所述空气管道内部设置有文丘里装置，所述文丘里被配置在空气管道连通所述燃气管道的入口位置处。

根据本实用新型实施例提供的技术方案至少具有以下有益效果：

(1)本实用新型实施例提供的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，具有燃烧充分稳定、火焰均匀等特点，能够有效降低燃烧过量空气系数，提高燃气燃烧效率；通过采用烟气深度冷却技术，将烟气热能利用冷却炉芯将排烟温度降至烟气露点温度以下，大大提高热转换效率，节约了能源，同时降低NOx等污染气体的生成与排放；

(2)本实用新型实施例提供的水冷燃气炉芯，中空换热管采用冷缩颈结构，不仅增加了管板的应力，保证结构强度，而且能够使得相邻换热管之间的具有适宜的操作空间，便于后续的焊接固定，并且相同体积的炉芯能够设计更多数量的中空换热管，提高热利用率；或者设计相同数量的中空换热管仅需要更小体积炉芯结构，有效减小锅炉本体的体积，缩小热水锅炉的占地空间；

(3)本实用新型实施例提供的水冷燃气炉芯，中空换热管采用冷缩颈结合翅片管或鳍片管结构，使得锅炉本体结构合理、紧凑，不仅能够大大缩小了热水锅炉的占地空间，而且高温烟气在进入烟室后冲刷翅片管或鳍片管的翅片或鳍片，可以得到更高的换热效率；

(4)本实用新型实施例提供的水冷燃气炉芯，随烟气温度优化换热管簇的排布，并分为第一换热管簇、辐射散热管簇以及外围水冷管簇三个分区，能够提高平均换热系数；并且采用中空圆管和中空方管相结合的炉芯结构，能够最大程度提高热利用效率，并达到超低NOx排放的目的，同时外围水冷管簇为中空方管集，保证与锅炉本体壳体的最小安装距离，实现大大缩小了锅炉本体结构的目的。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本实用新型一实施例的水冷燃气炉芯的结构示意图；

图2示出根据本实用新型一实施例的水冷燃气炉芯的俯视图；

图3示出根据本实用新型的一实施例的水冷燃气炉芯的主视图；

图4示出根据本实用新型的另一实施例的水冷燃气炉芯的结构示意图；

图5示出根据本实用新型的另一实施例的换热管的翅片结构局部放大图；

图6示出根据本实用新型的再一实施例的水冷燃气炉芯的结构示意图；

图7示出根据本实用新型的再一实施例的水冷燃气炉芯的剖视图；

图8示出根据本实用新型的一实施例的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本实用新型的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。

在本实用新型中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

在本实用新型中，还需要理解的是，属于“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内部”、“外部”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以为固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体式连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本实用新型中的具体含义。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

前文提及，当前的大多数商用燃气热水炉等热能动力设备存在锅炉炉芯结构设计不合理，使得燃料在炉膛内的燃烧不稳定、不充分、氮氧化物排放超标、易污染空气，并且热利用效率低下，造成能量浪费，而且传统的燃气热水炉占地面积大，生产制造成本较高。

为解决上述缺陷，本实用新型实施例提供了一种水冷燃气炉芯，包括：第一夹持法兰、换热管簇和第二夹持法兰，其中，所述换热管簇被配置在所述第一夹持法兰与第二夹持法兰之间以共同组成约束烟气流通的换热壁面；所述换热管簇至少包括第一换热管簇和辐射散热管簇，并且所述换热管簇中封装有热交换介质。本实用新型实施例通过随烟气温度分区优化设计换热管簇排布，能够使得燃料燃烧稳定，火焰均匀，有效降低燃烧过量空气系数，提高燃气燃烧效率，降低NOx等污染气体的生成与排放，同时使得炉芯结构紧凑，便于安装固定，同时进一步缩减锅炉本体的占地空间。

图1示出根据本实用新型一实施例的水冷燃气炉芯的结构示意图。图 2示出根据本实用新型一实施例的水冷燃气炉芯的俯视图。图3示出根据本实用新型的一实施例的水冷燃气炉芯的主视图。

如图1-3所示，本实用新型的水冷燃气炉芯，包括：第一夹持法兰2、换热管簇1、以及第二夹持法兰3，其中，所述换热管簇1被配置在所述第一夹持法兰2与第二夹持法兰3之间以共同组成约束烟气流通的换热壁面；所述换热管簇1至少包括第一换热管簇1a和辐射散热管簇1b，并且所述换热管簇1中封装有热交换介质。本实用新型实施例中的热交换介质不限于热媒水，本领域普通技术人员应当理解，根据实际应用场合的需要，可以选择其它本领域常用的热交换介质，本实用新型在此不作特别限制。

本实用新型实施例通过设计结构更加紧凑的水冷燃气炉芯，保证燃烧充分稳定，并且采用深度水冷技术，将燃料燃烧生成的高温烟气的温度逐级降低至烟气露点温度以下，有效降低NOx等污染气体的排放，同时换热管簇的排布能够大大提升热利用效率。

本实用新型实施例的换热管簇1，为由若干中空换热管10阵列排布形成的换热管集合。中空换热管10内填充有热媒水，通过热媒水与高温烟气进行热交换实现降温。

本实用新型的水冷燃气炉芯还包括燃烧仓4，该燃烧仓4由所述换热管簇1的至少一部分以及第一夹持法兰2和第二夹持法兰3围合而成。优选地，该换热管簇1的至少一部分为第一换热管簇1a。可燃气体可以在该燃烧仓4内被点燃，燃烧生成的烟气经第一换热管簇1a、辐射散热管簇1b 等形成的冷却壁面后，烟气温度能够从1500℃降低至300℃以下，并达到烟气的露点温度以下，从而有效降低氮氧化物的生成和排放。

如图1所示，第一夹持法兰2和第二夹持法兰3分配设置有若干通孔，部分或全部的中空换热管管端经冷缩经处理后形成冷缩口结构S，经冷缩处理后的中空换热管10上下两端分别穿过第一夹持法兰2和第二夹持法兰的通孔，实现固定连接。根据本实用新型的实施例，中空换热管10 的冷缩口结构S与第一、第二夹持法兰2、3的固定连接方式不限于焊接连接，也可以选择过盈配合连接或者其它本领域的连接方式，本实用新型对此不作特别限制。

本实用新型实施例通过对中空换热管进行冷缩颈处理，与夹持法兰固定连接后，可以使得有效提升管板应力，保证连接结构强度，并且管端经冷缩颈后，使得相邻管与管之间的距离增大，为后续工序中管与法兰的焊接、维修等操作留有足够的操作空间；此外，通过对中空换热管进行冷缩颈处理，炉芯体积不变的情况下，在保证管与管之间具有相同操作空间的前提下，炉芯中能够容纳更多的中空换热管，从而能够更好地提高热利用效率，或者，采用冷缩颈结构，在使用的中空换热管数量不变的情况下，能够有效缩减炉芯的体积，进一步减小锅炉本体的体积，降低锅炉的占地面积。

根据本实用新型的实施例中，所述中空换热管10的第一端可以向上延伸进入到锅炉本体顶部的上集箱中与其相连通，所述中空换热管10的第二端与所述锅炉本体底部的下集箱相导通，所述换热管簇1、上集箱、下集箱内填充有热交换介质，例如热媒水。

其中，该上集箱为真空环境，其内部封装有预定体积的热媒水以及能够与外界进行热交换的传热部件(图中未示出)，该传热部件至少部分浸润在所述热媒水中或者以预设间隔被布置在所述热媒水上部预设空间。当燃烧仓4内的燃气与空气的混合气体被点燃后，锅炉本体内的换热管簇1被加热，各管簇内的热交换介质受热后进行热传导，此时位于上集箱内的热媒水将受热变成蒸汽与该传热部件进行热交换，从而将热媒水的热量经传热部件传导至外部需供暖、生活热水等的设备管道中，完成对外部的供暖或生活热水供给。

此外，高温蒸汽经过热交换后形成冷凝水后回落到上集箱内，在一定程度上维持了下集箱、换热管簇1以及上集箱的热媒水体量的平衡，避免换热管簇1在缺少热媒水的情况下被火焰束或烟气加热，造成空烧或干烧事故。

根据本实用新型的实施例，至少部分所述中空换热管10为翅片管或鳍片管；或者，所述第一换热管簇1a为具有冷缩口结构的中空光管，至少部分所述辐射散热管簇1b为管壁外侧具有翅片或鳍片的中空换热管；和/ 或，至少部分所述辐射散热管簇1b具有冷缩口结构。

在该实施例中，第一换热管簇1a可以由第一中空换热管10a以预定规则阵列而成，其中，所述预定规则至少包括间隔距离及围合形状，并且所述第一中空换热管10a具有第一直径D1。

所述辐射散热管簇1b可以由第二中空换热管10b组成，并且，所述第二中空换热管10b具有第二直径D2，本实施例中，该第一直径D1与第二直径D2之间应满足D1≥D2。

优选地，本实用新型实施例中，至少部分所述中空换热管10为翅片管或鳍片管。

具体地，所述第一换热管簇1a为具有冷缩颈结构的中空光管，而至少部分所述辐射散热管1b为管壁外侧形成有翅片或鳍片的中空翅片管或鳍片管。其中，中空光管采用直径D1为30～50mm的光管，并且各中空光管之间的间距为5～20mm，并且按预设规则围合排布形成四边形燃烧空间，该四边形阵列的中空管热管形成本实用新型的燃烧仓4，同时第一时间完成对燃烧烟气的冷却降温；此外，由于燃烧仓4内进行燃料燃烧，烟温高于1000℃，热交换迅速，热媒水蒸发强烈，因此本实用新型采用直径较大的大直径管避免蒸汽蒸发过快堵塞造成蒸汽流动停滞，而且光滑的光管换热表面，不仅具有较高的热效率，而且减少烟气侧积垢，实现自动清洁，大大延长了换热管的使用寿命，保养也更加简便。

另外，本实用新型的光管可以采用不锈钢材料有效提高抗氧化和耐腐蚀性。

所述辐射散热管簇1b可以部分或全部为翅片管或鳍片管。优选地，所述辐射散热管簇1b采用部分光管结合部分翅片管的混合换热管结构。本实用新型实施例采用翅片管与光管相结合的辐射散热管结构，与单一圆形截面的光管相比，翅片管增加了与高温烟气间的对流换热面积，强化了换热，能够提高热利用效率的同时有效降低烟气排出温度。

本实用新型辐射散热管簇1b中的光管或翅片管的外径可以为 15～30mm，管簇间距为5～15mm，翅片管的翅片高度应小于10mm，以避免翅片超高温损毁。优选地，本实用新型采用的第一换热管簇1a与辐射管热管簇1b管簇间距梯度递减的形式，使得烟气传播的缝隙通道始终保持入口大、出口小，更加符合烟气降温过程的体积变化。另外，该辐射散热管1b采用不锈钢或铸铝硅合金材料，有效提高抗氧化、耐腐蚀性能，延长使用寿命。

优选地，本实用新型的翅片管中的翅片可以是与所述中空换热管一体成型的螺旋翅片或平面翅片。更优选地，所述翅片外表面通过刻蚀或挤压形成有波纹结构，从而可增加烟气扰动，扩展受热面积，强化换热。

本实用新型实施例提供的水冷燃气炉芯，燃气与空气经供给机构输入到预混合装置内充分混合，并在燃烧仓内被点燃，高温烟气先后经历冷却炉芯的第一换热管簇、辐射散热管簇的梯度冷却换热，不仅能够充分吸收高温烟气显热，提高热转换效率，而且能够实现超低NOx排放目的，锅炉本体内无冷凝水产生，能够延长其使用寿命。

根据本实用新型另一实施例，本实用新型的换热管簇1还包括外围水冷管簇1c，所述外围水冷管簇1c被配置在炉芯的至少一个侧面，例如第一侧面A、第二侧面B和第三侧面C上。

该外围水冷管簇1c由若干截面呈矩形的中空方管按预定间隔配置在所述第一夹持法兰2和第二夹持法兰3之间，并且围合在所述炉芯的第一侧面A、第二侧面B和第三侧面C。本实用新型的外围水冷管簇1c采用形状规则的中空方管结构，一方面可以进一步吸收烟气的辐射散热，提高热效率，降低锅炉外壳的外表面温度，另一方面，外围中空方管结构可以与锅炉外壳实现更加紧凑的装配，有利于缩小锅炉体积。

此外，本实用新型的炉芯的第一侧面A的外围水冷管簇1c可以至少被用作燃烧器的燃烧头的一部分，与传统的燃烧器与锅炉本体分体设计不同的是，本实用新型实施例将炉芯一侧面的水冷管簇用作燃烧器的燃烧头，即将燃烧器的燃烧头内置于锅炉本体内部，从而能够节省热水锅炉整体的体积，降低制造成本。

为了避免回火，保证安全性，本实用新型实施例中，在所述炉芯的第一侧面A的外围水冷管簇1c的相邻中空方管之间的间隙处还设置有防回火装置，例如具有网眼或波纹孔的防回火件。

第二方面，本实用新型实施例的提供了一种全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，所述锅炉包括：

锅炉本体30、位于锅炉本体30顶部的上集箱40、以及位于锅炉本体 30底部的下集箱20，所述锅炉本体30内设置有水冷燃气炉芯，所述水冷燃气炉芯被配置在所述锅炉本体30内部的烟气传播路径上，该水冷燃气炉芯的至少一部分构成锅炉本体30的燃烧仓。

需要说明的是，本实用新型的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉中使用的水冷燃气炉芯，为本实用新型前述实施例描述的水冷燃气炉芯结构完全相同，本实用新型对其结构不再赘述。

根据本实用新型的实施例，所述热水锅炉还包括空气燃气预混合装置 50、等压仓51、燃气供给机构60和空气供给机构70，其中，所述空气燃气预混合装置50通过等压仓51与所述锅炉本体30相导通。

所述燃气供给机构60至少包括依次连接的过滤器61、减压阀62、电磁阀63、燃气管道64以及燃气伺服马达65；所述燃气伺服马达65设置在空气燃气预混合装置50连通所述燃气管道64的入口位置。燃气依次通过过滤器61、减压阀62、电磁阀63和燃气管道64进入到预混合装置50 中。

所述空气供给机构70至少包括依次连接的风机71、空气管道72，所述空气管道72与所述空气燃气预混合装置50相连通。空气依次经过风机 71、空气管道72进入预混合装置50的混合腔内。

燃气和空气在预混合装置50的混合腔内按照预定比例混合后形成可燃气体，之后经等压仓51从燃烧器的燃烧头进入到燃烧仓4内进行燃烧。

优选地，本实用新型实施例还包括控制器，分别于燃气供给机构60和空气供给机构70电连接，用于控制燃气和空气的混合比例。本实用新型实施例的燃气和空气的混合比例可以通过该控制器进行调节，并该混合比例可以使可燃气体在20～100％范围内稳定燃烧，并且火焰均匀，以适配各种供热场景，比如中央空调供暖、暖气片采暖或生活用热水等。

此外，本实用新型实施例的热水锅炉还包括文丘里装置73，设置在所述空气管道72内，并位于所述空气管道72连通所述燃气管道64的入口位置。根据本实用新型的实施例，燃气和空气以90°切角进入文丘里装置 73，之后利用文丘里装置73将燃气和空气引射到预混合装置50的混合腔内实现高速旋转混合，燃气和空气在该混合腔内进行充分混合形成可燃气体，从而保证燃烧的稳定性和火焰均匀。

根据本实用新型的实施例，所述热水锅炉还包括等压板，位于等压仓 51连通锅炉本体30的入口位置处，其中，所述等压板上开设有多个通孔。此外，所述锅炉本体30还设置有与所述锅炉本体30的混合腔入口位置相对的排烟窗。

本实用新型实施例提供的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，具有燃烧稳定、热强度高、火焰均匀等特点，并且能够有效提高燃气燃烧效率，采用烟气深度冷却技术，将烟气热能利用冷却炉芯将排烟温度降至烟气露点温度以下，并实现降低NOx等污染气体的生成与排放；冷缩颈结构的中空换热管，不仅增加了管板的应力，保证结构强度，而且能够使得相邻换热管之间的具有适宜的操作空间，便于后续的焊接固定，同时有效减小锅炉本体的体积，缩小热水锅炉的占地空间；光管、翅片管及方管相结合的换热管簇，不仅能够得到更高的换热效率，而且能够使结构更加紧凑。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案，均属于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水冷燃气炉芯，其特征在于，所述炉芯至少包括：第一夹持法兰、换热管簇和第二夹持法兰，其中，所述换热管簇被配置在所述第一夹持法兰与第二夹持法兰之间以共同组成约束烟气流通的换热壁面；所述换热管簇至少包括第一换热管簇和辐射散热管簇，并且所述换热管簇中封装有热交换介质。

2.根据权利要求1所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，所述换热管簇为由若干中空换热管阵列排布形成的换热管集；或者，

所述换热管簇中的至少一部分与所述第一夹持法兰和第二夹持法兰形成锅炉的燃烧仓。

3.根据权利要求2所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，所述第一夹持法兰和第二夹持法兰分别配置有若干通孔，并且至少部分所述中空换热管的管端具有冷缩口结构，经冷缩后中空换热管上下两端分别穿过第一夹持法兰和第二夹持法兰的通孔后实现固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，至少部分所述中空换热管为翅片管或鳍片管；或者，

所述第一换热管簇为具有冷缩口结构的中空光管，至少部分所述辐射散热管簇为管壁外侧具有翅片或鳍片的中空换热管；和/或，至少部分所述辐射散热管簇具有冷缩口结构。

5.根据权利要求4所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，所述翅片为与中空换热管管体一体成型螺旋翅片或平面翅片；和/或，所述翅片表面具有微波纹结构。

6.根据权利要求1至3或5任一项所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，所述换热管簇还包括外围水冷管簇，所述外围水冷管簇布置于所述第一换热管簇和辐射散热管簇外围的至少一侧。

7.根据权利要求6所述的水冷燃气炉芯，其特征在于，所述外围水冷管簇由若干表面光滑的中空方管以预定间隔配置而成。

8.根据权利要求1或2所述水冷燃气炉芯，其特征在于，所述第一换热管簇由第一中空换热管以预定规则阵列而成，其中，所述预定规则至少包括间隔距离和围合形状，并且所述第一中空换热管具有第一直径D1；所述辐射散热管簇由第二中空换热管组成，所述第二中空换热管具有第二直径D2，其中第一直径D1与第二直径D2之间应满足，D1≥D2。

9.一种全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，所述热水锅炉包括：锅炉本体、位于所述锅炉本体顶部的上集箱、以及位于所述锅炉本体底部的下集箱，其特征在于，所述锅炉本体内部设置有如权利要求1至8任一项所述的水冷燃气炉芯，所述水冷燃气炉芯被配置在所述锅炉本体内部的烟气传播路径上；并且水冷燃气炉芯的至少一部分构成所述锅炉本体的燃烧仓。

10.根据权利要求9所述的全预混超低氮水冷燃气真空热水锅炉，其特征在于，还包括：空气燃气预混合装置、等压仓、燃气供给机构和空气供给机构，其中，所述空气燃气预混合装置通过所述等压仓与所述锅炉本体相连通；

所述燃气供给机构至少包括依次连接的过滤器、减压阀、电磁阀、燃气管道以及燃气伺服马达；

所述空气供给机构至少包括依次连接的风机和空气管道，其中，所述空气管道内部设置有文丘里装置，所述文丘里被配置在空气管道连通所述燃气管道的入口位置处。

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