CN224215306U - 一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉技术领域，具体为一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，包括炉体，炉体的一侧外部安装有全预混燃烧器，炉体的上部安装有上炉筒，炉体的下部安装有下炉筒，炉体的内部靠近全预混燃烧器设置有炉膛，上炉筒的顶部安装有上集烟室，下炉筒的底部安装有下集烟室，炉体的内部竖向安装有若干换热套管，换热套管包括内管和外管，内管位于外管的内部，下集烟室的一侧与炉体内部连通。该全预混燃烧水火管蒸汽锅炉中，采用全预混燃烧技术，燃料和空气在燃烧前按一定比例充分混合，形成均匀的可燃混合气，使得燃烧更加充分，提高了燃烧效率。全预混燃烧器设计合理，悬浮在燃烧平面后方有限空间内，适应了更小的炉膛空间，同时保证了燃烧的稳定性和均匀性。

Description

一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，具体地说，涉及一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉。

背景技术

在锅炉技术领域，随着城镇化、工业化的持续推进，能源需求不断增长，居民人均能耗持续上升。同时，环境保护意识日益增强，对锅炉设备的能效和环保性能提出了更高要求。传统锅炉在燃烧过程中往往存在燃烧不充分、热效率低下以及污染物排放较高等问题，这不仅浪费了能源，还加剧了环境污染。

为了应对这些挑战，全预混燃烧技术逐渐在锅炉领域得到应用。全预混燃烧技术是一种先进的燃烧方式，其特点是在燃烧前将燃料和空气按一定比例充分混合，形成均匀的可燃混合气，然后在全预混燃烧器内进行燃烧。这种燃烧方式可以提高燃烧效率，减少不完全燃烧产生的污染物，特别是氮氧化物(NOx)的排放。

然而，现有的水火管蒸汽锅炉在结构设计和热效率方面仍存在一些不足。例如，一些锅炉的换热效率较低，导致能源浪费；同时，部分锅炉的燃烧过程中产生的NOx排放仍然较高，不符合日益严格的环保标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，以解决上述背景技术中提出的有的水火管蒸汽锅炉在结构设计和热效率方面仍存在一些不足的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，包括炉体，所述炉体的一侧外部安装有全预混燃烧器，所述炉体的上部安装有上炉筒，所述炉体的下部安装有下炉筒，所述炉体的内部靠近全预混燃烧器设置有炉膛，所述上炉筒的顶部安装有上集烟室，所述下炉筒的底部安装有下集烟室，所述炉体的内部竖向安装有若干换热套管，所述换热套管包括内管和外管，所述内管位于外管的内部，所述下集烟室的一侧与炉体内部连通。

作为优选，所上炉筒的顶部设置有蒸汽出口。

作为优选，所述上集烟室的顶部设置有出烟口。

作为优选，所述下炉筒的一侧连接有给水管，所述给水管上安装有给水泵。

作为优选，所述外管的上端与上炉筒连通，所述外管的下端与下炉筒连通。

作为优选，所述内管的上端贯穿上炉筒且与上集烟室相连通，所述内管的下端贯穿下炉筒且与下集烟室相连通。

作为优选，相邻的所述换热套管之间形成换热通道。

作为优选，所述换热套管共有两组，分别为降温套管和稳焰套管，降温套管靠近炉膛，稳焰套管远离炉膛。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

该全预混燃烧水火管蒸汽锅炉中，采用全预混燃烧技术，燃料和空气在燃烧前按一定比例充分混合，形成均匀的可燃混合气，使得燃烧更加充分，提高了燃烧效率。全预混燃烧器设计合理，火焰长度短，悬浮在燃烧平面后方有限空间内，适应了更小的炉膛空间，同时保证了燃烧的稳定性和均匀性。

炉体内竖向安装有若干换热套管，包括内管和外管，形成了高效的换热结构。内管作为烟气余热通道，外管与内管之间作为水流通道，烟气余热与水流进行充分换热，提高了换热效率。相邻的换热套管之间形成换热通道，进一步增大了换热面积，保证了在水溶液较少的情况下也能产生较大的蒸发量。

全预混燃烧技术减少了不完全燃烧产生的污染物，特别是氮氧化物(NOx)的排放。锅炉内部设有降温套管和稳焰套管，降温套管靠近炉膛，对燃烧气体进行降温处理，有效减少了混合气体燃烧后生成的NOx含量。稳焰套管具有稳定燃烧的作用，进一步抑制了NOx的生成。

锅炉结构紧凑，炉体、上炉筒、下炉筒、上集烟室、下集烟室等部件布局合理，便于安装和维护。换热套管由多排并列构成，相邻两排换热套管交错布置，提高了空间利用率。给水管和给水泵的设计保证了锅炉的连续供水，提高了锅炉的运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处的局部放大示意图；

图3为本实用新型中换热套管的结构示意图；

图中各个标号意义为：

1、炉体；2、上炉筒；21、蒸汽出口；3、下炉筒；31、给水管；32、给水泵；4、全预混燃烧器；5、炉膛；6、上集烟室；61、出烟口；7、下集烟室；8、换热套管；81、内管；82、外管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，如图1-图3所示，包括炉体1，炉体1的一侧外部安装有全预混燃烧器4，炉体1的上部安装有上炉筒2，炉体1的下部安装有下炉筒3，炉体1的内部靠近全预混燃烧器4设置有炉膛5，上炉筒2的顶部安装有上集烟室6，下炉筒3的底部安装有下集烟室7，炉体1的内部竖向安装有若干换热套管8，换热套管8包括内管81和外管82，内管81位于外管82的内部，下集烟室7的一侧与炉体1内部连通。炉体1作为锅炉的主体部分，其设计紧凑且坚固，为锅炉的稳定运行提供了可靠的基础。炉体1的一侧外部安装有全预混燃烧器4，便于燃料的输入和燃烧过程的控制，提高了锅炉的操作便捷性。炉体1的上部安装有上炉筒2，下部安装有下炉筒3，这种上下分层的设计有利于烟气的流动和热量的传递，提高了锅炉的热效率。炉体1的内部靠近全预混燃烧器4设置有炉膛5，炉膛5的设计适应了全预混燃烧的特点，确保了燃料的充分燃烧和热量的有效利用。上炉筒2的顶部安装有上集烟室6，下炉筒3的底部安装有下集烟室7，集烟室的设计有利于烟气的收集和排放，减少了烟气的滞留和污染。炉体1的内部竖向安装有若干换热套管8，换热套管8包括内管81和外管82，内管81位于外管82的内部，这种套管式设计增大了换热面积，提高了换热效率。换热套管8的结构使得烟气余热能够与水流进行充分换热，进一步提高了锅炉的热利用率。下集烟室7的一侧与炉体1内部连通，这种设计确保了烟气的顺畅排放，减少了锅炉运行时的阻力。

本实施例中，所上炉筒2的顶部设置有蒸汽出口21。这一设计使得锅炉产生的蒸汽能够顺畅地排出，满足了蒸汽供应的需求，提高了锅炉的实用性和效率。

具体的，上集烟室6的顶部设置有出烟口61。这一结构确保了烟气能够有序地排出锅炉，减少了烟气的滞留，有利于锅炉的稳定运行和环境保护。

进一步的，下炉筒3的一侧连接有给水管31，给水管31上安装有给水泵32。这一设计保证了锅炉的连续供水，使得锅炉能够持续稳定地运行，提高了锅炉的可靠性和耐用性。

进一步的，外管82的上端与上炉筒2连通，外管82的下端与下炉筒3连通。这种结构使得水流能够在锅炉内部形成循环，充分利用了锅炉内部的热量，提高了换热效率。

进一步的，内管81的上端贯穿上炉筒2且与上集烟室6相连通，内管81的下端贯穿下炉筒3且与下集烟室7相连通。这一设计使得烟气能够在锅炉内部有序流动，同时与水流进行充分换热，进一步提高了锅炉的热效率。

进一步的，相邻的换热套管8之间形成换热通道。这一结构增大了换热面积，使得烟气余热能够更充分地被水流吸收，提高了锅炉的能源利用率。

进一步的，换热套管8共有两组，分别为降温套管和稳焰套管，降温套管靠近炉膛，稳焰套管远离炉膛。有效降低了燃烧气体的温度，减少了NOx的生成；稳焰套管远离炉膛，起到了稳定燃烧的作用，进一步提高了锅炉的燃烧效率和环保性能。

本实用新型的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉在使用时，首先燃料通过全预混燃烧器4输入，并在全预混燃烧器4内与空气按一定比例充分混合，形成均匀的可燃混合气。可燃混合气在炉膛5内燃烧，释放出大量的热能。炉膛5的设计适应了全预混燃烧的特点，确保了燃料的充分燃烧和热量的有效利用。燃烧过程中产生的高温烟气在炉膛5内流动，为后续的换热过程提供热源。

高温烟气从炉膛5流出，进入换热套管8之间的缝隙，经过初步降温和稳焰，接着进入下集烟室7，并进入内管81，高温烟气在内管81中流动，与外管82中的水流进行换热。水流在外管82内壁与内管81外壁之间的水流通道内流动，吸收烟气的热量，最后从上集烟室6排出，在上集烟室6中，烟气进一步冷却，并通过出烟口61有序地排出锅炉，减少了烟气的滞留和污染。

下炉筒3的一侧连接有给水管31，给水管31上安装有给水泵32。这一设计保证了锅炉的连续供水，使得锅炉能够持续稳定地运行。水流从给水管31进入下炉筒3，然后在外管82的水流通道内向上流动，吸收烟气的热量逐渐升温。当水流温度达到沸点时，在上炉筒2内产生蒸汽。蒸汽通过上炉筒2顶部的蒸汽出口21顺畅地排出，满足了蒸汽供应的需求。蒸汽排出后，通过管路收集形成冷凝水，并回收后再次回到锅炉内下炉筒3，形成水循环

换热套管8共有两组，分别为降温套管和稳焰套管。降温套管靠近炉膛5，有效降低了燃烧气体的温度，减少了NOx的生成。高温烟气通过降温套管时，其热量被水流吸收，温度降低，从而抑制了热力型氮氧化物的生成。稳焰套管远离炉膛5，起到了稳定燃烧的作用。稳焰套管的中心与相邻的第一套管缝隙(降温套管之间形成的缝隙)对齐设置，使得燃烧气流在流出稳焰套管时形成负压，可重新回燃未燃烧的气体，提高了锅炉的燃烧效率和环保性能。

最后，需要说明的是，本实施例中的预混全预混燃烧器4等，上述部件中的电子元器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，在本装置空闲处，将上述中所有电器件分别通过导线进行连接，具体连接手段应参考上述工作原理中各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其均为本领域公知技术。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，包括炉体(1)，其特征在于：所述炉体(1)的一侧外部安装有全预混燃烧器(4)，所述炉体(1)的上部安装有上炉筒(2)，所述炉体(1)的下部安装有下炉筒(3)，所述炉体(1)的内部靠近全预混燃烧器(4)设置有炉膛(5)，所述上炉筒(2)的顶部安装有上集烟室(6)，所述下炉筒(3)的底部安装有下集烟室(7)，所述炉体(1)的内部竖向安装有若干换热套管(8)，所述换热套管(8)包括内管(81)和外管(82)，所述内管(81)位于外管(82)的内部，所述下集烟室(7)的一侧与炉体(1)内部连通。

2.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所上炉筒(2)的顶部设置有蒸汽出口(21)。

3.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述上集烟室(6)的顶部设置有出烟口(61)。

4.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述下炉筒(3)的一侧连接有给水管(31)，所述给水管(31)上安装有给水泵(32)。

5.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述外管(82)的上端与上炉筒(2)连通，所述外管(82)的下端与下炉筒(3)连通。

6.根据权利要求5所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述内管(81)的上端贯穿上炉筒(2)且与上集烟室(6)相连通，所述内管(81)的下端贯穿下炉筒(3)且与下集烟室(7)相连通。

7.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：相邻的所述换热套管(8)之间形成换热通道。

8.根据权利要求1所述的全预混燃烧水火管蒸汽锅炉，其特征在于：所述换热套管(8)共有两组，分别为降温套管和稳焰套管，降温套管靠近炉膛，稳焰套管远离炉膛。