CN217978875U - 一种水转氢助燃节能锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉技术领域，公开了一种水转氢助燃节能锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体内部由下至上依次设置有上助燃网架、蒸汽产生器、蒸汽加热加压室、加压室、蒸汽分解室；位于所述上助燃网架一侧的所述锅炉本体的外侧壁连接有燃气输入管，所述燃气输入管贯穿至所述锅炉本体的内部；所述蒸汽产生器的顶部通过若干个下输送管与所述蒸汽加热加压室的底部连通，所述蒸汽加热加压室的顶部通过若干个中输送管与所述加压室的底部连通，所述加压室的顶部通过若干个上输送管与所述蒸汽分解室的底部连通；所述蒸汽分解室的顶部通过氢氧回流管组连接至燃气输入管；所述蒸汽产生器连接有进水管。本实用新型设备的目的在于提供一种水转氢助燃节能锅炉，可自产氢气，作为能源，结构简单。

Description

一种水转氢助燃节能锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种水转氢助燃节能锅炉。

背景技术

长久以来，让水变成可重复利用的替代能源一直是人们的美好愿望：水分子是由氢和氧(H2O)构成，按实质重量每公斤水大约含氢11％、含氧 89％，氢可以燃烧、氧能助燃，氢燃烧的热值是汽油的三倍之多，而且氢燃烧之后所生成的是水，不污染环境，是一种非常洁净可重复使用的燃料。在现有技术中制取氢气的方法很多，公开号为CN211255243U的中国专利，公开了一种水分解氢气锅炉，利用水蒸汽在950℃以上的高温分解生成氢气，从而达到制氢的目的。

现有的制氢技术中，制备氢气的系统工程大，生产成本高，不能广泛应用于生产生活中去，制约了氢能的生产发展，与此同时，针对现有通用的民生用热锅炉，加热使用的燃料多为一次能源，这些都是不可再生的能源，资源有限，成本高，还有污染，不利于时代的发展，设计一款锅炉，既能作为热锅炉使用，又能产生氢气作为自身能源，且结构简单，是本发明所要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水转氢助燃节能锅炉，可自产氢气作为锅炉能源，结构简单。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：一种水转氢助燃节能锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体内部由下至上依次设置有上助燃网架、蒸汽产生器、蒸汽加热加压室、加压室、蒸汽分解室；位于所述上助燃网架一侧的所述锅炉本体的外侧壁连接有燃气输入管，所述燃气输入管贯穿至所述锅炉本体的内部；所述蒸汽产生器的顶部通过若干个下输送管与所述蒸汽加热加压室的底部连通，所述蒸汽加热加压室的顶部通过若干个中输送管与所述加压室的底部连通，所述加压室的顶部通过若干个上输送管与所述蒸汽分解室的底部连通；所述蒸汽分解室的顶部通过氢氧回流管组连接至所述燃气输入管；所述蒸汽产生器连接有进水管。

进一步地，所述上助燃网架包括固定圈，所述固定圈沿其直径方向连接有主气管，所述主气管的两侧分别间隔连通有若干个支气管，所述支气管的端部与所述固定圈连接，所述燃气输入管与所述主气管连通；所述支气管顶部设置有若干个出气孔。

进一步地，所所述锅炉本体内部位于所述上助燃网架的下方还设置有与所述上助燃网架形状和结构一致的下助燃网架。

进一步地，所述蒸汽产生器、所述蒸汽加热加压室、所述加压室、所述蒸汽分解室均为上下封闭的圆环状结构的圆筒。

进一步地，所述蒸汽产生器和所述蒸汽加热加压室上均设置有若干个间隔设置的传热筒，所述传热筒贯穿所述蒸汽产生器和所述蒸汽加热加压室的顶部和底部，且所述蒸汽产生器的传热筒和所述蒸汽加热加压室的传热筒对齐设置。

进一步地，所述加压室底部呈锥形结构设置，且所述加压室底面连接有排污管，所述排污管延伸至所述锅炉本体的外部。

进一步地，所述氢氧回流管组包括由上至下依次设置的呈U型结构的回流管以及呈筒状结构的第一加压腔、第二加压腔、第三加压腔和第四加压腔；所述第一加压腔和第二加压腔之间、所述第二加压腔和第三加压腔之间、所述第三加压腔和所述第四加压腔之间均通过连接管连通；所述第一加压腔贯穿并固定在所述蒸汽分解室的中心，所述第二加压腔贯穿并固定在所述加压室的中心，所述第三加压腔贯穿并固定在所述蒸汽加热加压室的中心，所述第四加压腔贯穿并设置在所述蒸汽产生器的中心，所述第一加压腔、所述第二加压腔、所述第三加压腔和所述第四加压腔的直径依次减小。

进一步地，所述锅炉本体包括外筒、内筒、底板，所述底板设置于所述外筒和所述内筒的底部，所述外筒和所述内筒的顶部呈锥形结构设置，所述外筒和内筒之间形成储水腔，所述外筒的顶部连接有蒸汽输出管。

进一步地，所述蒸汽分解室的顶部连接有泄压管，所述泄压管上设置有泄压阀。

进一步地，所述底板开设有呈圆形阵列设置的若干个通气孔，所述通气孔为扇形结构，所述底板底部转动连接有用于遮盖所述通气孔的调节盖。

有益效果

相较于现有技术，本发明至少包括以下优点：

本发明结构简单，从燃气输入管引入燃气点燃上助燃网架和下助燃网架上设置的助燃物，使其燃烧对蒸汽产生器内的水进行高温蒸煮，蒸汽通过下输送管进入蒸汽加热加压室进行进一步加热和加压，使蒸汽的温度进一步得到升高，蒸汽加热加压室内的蒸汽通过中输送管进入加压室进行加压输送，通过上输送管进入蒸汽分解室，此时蒸汽在蒸汽分解室内已经得到了足够的热量和压力快速分解为可用于燃烧的氢气和用于助燃的氧气，蒸汽和氧气通过回流管后依次经过第一加压腔、第二加压腔、第三加压腔和第四加压腔的加压输送，使其输入燃气输入管，为锅炉提供燃料，进行助燃，还可取代燃气作为能源，氢气和氧气通过主气管进入支气管，并通过支气管上的出气孔输出进行充分燃烧和助燃，从而节省燃气的使用。本发明将水制成氢气作为燃料，防止空气污染，且成本低，另一方面锅炉燃烧同时对储水腔内的水进行加热，使其升温变成蒸汽从蒸汽输出管输出使用。由下至上依次设置的下助燃网架、上助燃网架、蒸汽产生器、蒸汽加热加压室、加压室、蒸汽分解室，以及氢氧回流管组依次贯穿所述蒸汽分解室、所述加压室、所述蒸汽加热加压室和所述蒸汽产生器的中心中空部分，使锅炉呈直立式结构的设置，结构简单，且体积小，使蒸汽、氢气、氧气的流通顺畅，避免了氢气积聚所带来的爆燃风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视结构示意图。

图3为本发明内部装置的结构示意图。

图4为本发明另一视图的结构示意图。

图中标注：1-锅炉本体；100-外筒；200-内筒；300-底板；301-通气孔；2-上可视窗；3-下可视窗，4-可调支撑脚；40-安装板；41-支撑脚；5-排污管；6-下助燃网架；7-上助燃网架；8-蒸汽产生器；9-蒸汽提温室； 10-加压室；11-蒸汽分解室；12-回流管；13-第一加压腔；14-第二加压腔； 15-第三加压腔；16-连接管；17-第四加压腔；18-氢气输入管；19-燃气输入管；20-传热筒；21-固定杆；22-储水腔；23-进水管；24-下输送管；25- 中输送管；26-泄压管；27-蒸汽输出管；28-排气管；29-上输送管；30- 调节盖；31-固定柱；32-输入管；33-输气管；34-固定圈；35-主气管；36- 支气管；360-出气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到两一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1-图3，一种水转氢助燃节能锅炉，包括锅炉本体1，所述锅炉本体1包括外筒100、内筒200、底板300，所述底板300设置于所述外筒 100和所述内筒200的底部，所述外筒100和所述内筒200的顶部呈锥形结构设置，所述外筒100和内筒200之间形成储水腔22，所述外筒100的顶部连接有蒸汽输出管27，使储水腔22内的水经锅炉内部燃烧形成的蒸汽从蒸汽输出管27输出并应用于工业中。

所述锅炉本体1内部由下至上依次设置有下助燃网架6、上助燃网架7、蒸汽产生器8、蒸汽加热加压室9、加压室10、蒸汽分解室11。

所述上助燃网架7的底部间隔设置有若干个固定柱31，所述固定柱31 的底端固定在所述底板300顶面。所述上助燃网架7包括环形结构的固定圈34，所述固定圈34沿其直径方向连接有主气管35，所述主气管35的两端与所述固定圈34连接。所述主气管的两侧分别间隔连接有若干个支气管 36，所述支气管36的端部与所述固定圈34连接，所述主气管35与所述支气管36连通；位于所述上助燃网架7一侧的所述锅炉本体1的外侧壁连接有燃气输入管19，所述燃气输入管19贯穿至所述锅炉本体1的内部；所述燃气输入管19的内端与所述主气管35连通；所述支气管36顶部设置有若干个出气孔360，所述出气孔360沿支气管36的长度方向间隔设置。上助燃网架7上可放置助燃材料。外部燃气可通过燃气输入管19进入主气管35，并从支气管36的出气孔输出，点燃助燃材料，可对蒸汽产生器8底部进行加热。

所述下助燃网架6与所述上助燃网架7的形状和结构一致，所述下助燃网架6固定在所述锅炉本体1的内壁；所述下助燃网架6的主气管连通有竖直向下设置的输入管32，所述输入管32的端部贯穿至所述底板300的底部，并连接有横向设置的输气管33，所述输气管33上设置有气阀，外部燃气可通过输气管33进入主气管35，在下助燃网架6上放置助燃材料，输气管33输入燃气，点燃助燃材料进行燃烧加热，下助燃网架6可作为备用，也可和上助燃网架7同时实用。

所述蒸汽产生器8、所述蒸汽加热加压室9、所述加压室10、所述蒸汽分解室11均为上下封闭的圆环状结构的圆筒。所述蒸汽产生器8和所述蒸汽加热加压室9上均设置有若干个间隔设置的传热筒20，所述传热筒20贯穿所述蒸汽产生器8和所述蒸汽加热加压室9的顶部和底部，且所述蒸汽产生器8的传热筒和所述蒸汽加热加压室9的传热筒对齐设置，锅炉内底部上助燃网架7和下助燃网架6上助燃材料燃烧产生的热量通过传热筒20 对蒸汽产生器8和蒸汽加热加压室9的进行加热，增加蒸汽产生器8和蒸汽加热加压室9的受热面积。所述加压室10的体积比所述蒸汽加热加压室 9小，从而使进入该加压室10的蒸汽流速变小，压强变大。

所述蒸汽产生器8的顶部通过若干个下输送管24与所述蒸汽加热加压室9的底部连通，所述蒸汽加热加压室9的顶部通过若干个中输送管25与所述加压室10的底部连通，所述加压室10的顶部通过若干个上输送管29 与所述蒸汽分解室11的底部连通；所述蒸汽分解室11的顶部通过氢氧回流管组连接至燃气输入管19；所述氢氧回流管组依次贯穿所述蒸汽分解室 11、所述加压室10、所述蒸汽加热加压室9和所述蒸汽产生器8的中心中空部分。所述蒸汽产生器8连接有进水管。下输送管24、中输送管25和上输送管29的设置，使得蒸汽在上升过程中，蒸汽流速在下输送管24、中输送管25和上输送管29位置均变小，压强变大，使蒸汽依次快速地从蒸汽产生器8进入蒸汽加热加压室9，从蒸汽加热加压室9进入加压室10，从加压室10进入蒸汽分解室11。

所述氢氧回流管组包括由上至下依次设置的呈U型结构的回流管12以及呈筒状结构的第一加压腔13、第二加压腔14、第三加压腔15和第四加压腔17，U型机构的回流管使氢气在回流管12处流量变小，压强变大，氢气顺利地从蒸汽分解室11进入第一加压腔13；所述第一加压腔13、第二加压腔14、第三加压腔15和第四加压腔17的腔体横向截面直径依次减小，使得氢气在流通中的流速逐渐变小，压强逐渐变大，从而使氢气快速向下流通，从第四加压腔底部连接的氢气输入管传输至燃气输入管；所述第一加压腔13和第二加压腔14之间、所述第二加压腔14和第三加压腔15之间、所述第三加压腔15和所述第四加压腔17之间均通过连接管16连通；连接管16的直径小于第一加压腔13、第二加压腔14、第三加压腔15和第四加压腔17任意一个的圆筒直径，当气体流经连接管16时，由于连接管 16管径小，气体在此处流速小，压强变大，将氢气向下方的加压腔进行挤压；所述第一加压腔13贯穿并固定在所述蒸汽分解室11的中心镂空位置，所述第二加压腔14贯穿并固定在所述加压室10的中心镂空位置，所述第三加压腔15贯穿并固定在所述蒸汽加热加压室9的中心镂空位置，所述第四加压腔17贯穿并固定在所述蒸汽产生器的中心镂空位置。

优选的，所述加压室10底面呈锥形结构设置，一方面增加传热面积，另一方面便于加压过程中，杂质进行沉淀和收集；且所述加压室10底面连接有排污管5，所述排污管5延伸至所述锅炉本体1的外部，用于排出加压室10内的杂质，所述排污管5呈L型结构设置。所述蒸汽分解室11的顶部连接有泄压管26，泄压管26向上延伸至锅炉本体1外部；所述泄压管26上设置有泄压阀，当蒸汽分解室11内压力过大时，可启动泄压阀进行泄压。所述锅炉本体1的顶部连接有排气管28，所述排气管28贯穿至所述锅炉本体1内部，锅炉本体1内部产生的蒸汽可由排气管28排出。

所述底板300开设有呈圆形阵列设置的若干个通气孔301，通气孔301 呈扇形结构设置，所述底板300底部转动连接有用于遮盖所述通气孔301 的调节盖30，转动调节盖30，可调节通气孔301的大小，从而调节锅炉本体1内部燃烧时与外界空气接触的空气量，从而调节燃烧时的火焰大小。

所述底板300的底部设置有环形阵列设置的若干个可调支撑脚，所述可调支撑脚包括设置在所述底板300底部的安装板40，安装板40呈横向设置，所述安装板40的外端延伸至所述底板300的外部，并螺纹连接有支撑脚41。转动支撑脚41，可以调节锅炉的高度和锅炉的平衡。

锅炉本体1的前侧设置有上可视窗2和下可视窗3，通过上可视窗2和下可视窗3可观察锅炉本体1内部的燃烧情况。

在具体实施过程中，首先打开燃气输入管19输入燃气，点燃上助燃网架7和下助燃网架6上设置的助燃物，使其燃烧对蒸汽产生器8内的水进行高温蒸煮，蒸汽通过下输送管24进入蒸汽加热加压室9进行进一步加热和加压，使蒸汽的温度进一步得到升高，蒸汽加热加压室9内的蒸汽通过中输送管25进入加压室10进行加压输送，通过上输送管29进入蒸汽分解室11，此时蒸汽在蒸汽分解室11内因已经得到了足够的热量和压力快速分解为可用于燃烧的氢气和用于助燃的氧气，氢气和氧气通过回流管12后依次经过第一加压腔13、第二加压腔14、第三加压腔15和第四加压腔17的加压输送，使其输入燃气输入管19，为锅炉提供燃料，进行助燃，还可取代燃气作为能源，氢气和氧气通过主气管35进入支气管36，并通过支气管 36上的出气孔360输出进行充分燃烧和助燃，从而节省燃气的使用，本发明将水制成氢气作为燃料，防止空气污染，锅炉直立式结构的设置，使蒸汽、氢气、氧气的流通顺畅，避免了氢气积聚所带来的爆燃风险。另一方面锅炉燃烧同时对储水腔22内的水进行加热，使其升温变成蒸汽从蒸汽输出管输出使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，包括锅炉本体，所述锅炉本体内部由下至上依次设置有上助燃网架、蒸汽产生器、蒸汽加热加压室、加压室、蒸汽分解室；位于所述上助燃网架一侧的所述锅炉本体的外侧壁连接有燃气输入管，所述燃气输入管贯穿至所述锅炉本体的内部；所述蒸汽产生器的顶部通过若干个下输送管与所述蒸汽加热加压室的底部连通，所述蒸汽加热加压室的顶部通过若干个中输送管与所述加压室的底部连通，所述加压室的顶部通过若干个上输送管与所述蒸汽分解室的底部连通；所述蒸汽分解室的顶部通过氢氧回流管组连接至所述燃气输入管；所述蒸汽产生器连接有进水管。

2.根据权利要求1所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述上助燃网架包括固定圈，所述固定圈沿其直径方向连接有主气管，所述主气管的两侧分别间隔连通有若干个支气管，所述支气管的端部与所述固定圈连接，所述燃气输入管与所述主气管连通；所述支气管顶部设置有若干个出气孔。

3.根据权利要求1所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所所述锅炉本体内部位于所述上助燃网架的下方还设置有与所述上助燃网架形状和结构一致的下助燃网架。

4.根据权利要求1所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述蒸汽产生器、所述蒸汽加热加压室、所述加压室、所述蒸汽分解室均为上下封闭的圆环状结构的圆筒。

5.根据权利要求4所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述蒸汽产生器和所述蒸汽加热加压室上均设置有若干个间隔设置的传热筒，所述传热筒贯穿所述蒸汽产生器和所述蒸汽加热加压室的顶部和底部，且所述蒸汽产生器的传热筒和所述蒸汽加热加压室的传热筒对齐设置。

6.根据权利要求4所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述加压室底部呈锥形结构设置，且所述加压室底面连接有排污管，所述排污管延伸至所述锅炉本体的外部。

7.根据权利要求1或4所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述氢氧回流管组包括由上至下依次设置的呈U型结构的回流管以及呈筒状结构的第一加压腔、第二加压腔、第三加压腔和第四加压腔；所述第一加压腔和第二加压腔之间、所述第二加压腔和第三加压腔之间、所述第三加压腔和所述第四加压腔之间均通过连接管连通；所述第一加压腔贯穿并固定在所述蒸汽分解室的中心，所述第二加压腔贯穿并固定在所述加压室的中心，所述第三加压腔贯穿并固定在所述蒸汽加热加压室的中心，所述第四加压腔贯穿并设置在所述蒸汽产生器的中心，所述第一加压腔、所述第二加压腔、所述第三加压腔和所述第四加压腔的直径依次减小。

8.根据权利要求1所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述锅炉本体包括外筒、内筒、底板，所述底板设置于所述外筒和所述内筒的底部，所述外筒和所述内筒的顶部呈锥形结构设置，所述外筒和内筒之间形成储水腔，所述外筒的顶部连接有蒸汽输出管。

9.根据权利要求1所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述蒸汽分解室的顶部连接有泄压管，所述泄压管上设置有泄压阀。

10.根据权利要求8所述的一种水转氢助燃节能锅炉，其特征在于，所述底板开设有呈圆形阵列设置的若干个通气孔，所述通气孔为扇形结构，所述底板底部转动连接有用于遮盖所述通气孔的调节盖。

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