CN2338688Y - 火包水型燃油热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种火包水型燃油热水锅,是在国产双锅筒纵置式燃油热水锅炉基础上改进的。主要改进部分是:燃烧室内增加了一个火包水与水包火复合结构的中锅筒及一个纵集箱,将炉顶提高到上锅筒以上,炉顶内壁增加了吸热循环水管束及配套纵集箱,改进了上、下锅筒水室及高、低温烟气室对流管束水循环流程。使得直接受热面积增大,水循环路径延长,更有利于水的强制循环,启动升温更快,总的热效率进一步提高,可节省更多燃料油。

Description

火包水型燃油热水锅炉

本实用新型涉及到热水锅炉内部结构形式的改进，具体而言是一种火包水型燃油热水锅炉。

目前国内在用的热水锅炉分两大类。一类是“水包火”型，这类锅炉通称“火管锅炉”或“锅壳式锅炉”；另一类是“火包水”型，这类锅炉通称“水管锅炉”，例如国产的SZS7.0-0.7/95/70-Y2型双锅筒纵置室燃式燃油热水锅炉。此锅炉结构存在一些不合理之处：其上锅筒只有下部三分之一为直接受热面积，其余三分之二的面积不能直接受热；其下锅筒虽然全部置于锅炉烟气室内，但下部有三分之二面积埋在基础保温材料中，也不能直接受热；炉膛燃烧室较大，其中央大量热量未被充分利用；高、低温烟气室中对流管束内的水只上下循环一次，没有充分吸收高温烟气的热量；上锅筒第二水室和下锅筒第二水室较短，没有把水全部引到下个流程，在上、下锅筒内形成窜水就到出水管线了；上、下锅筒直径较大，用钢材较多，在满足技术要求的前提下，其直径还可适当减小。另外，由于此类热水锅炉烧的是重油或原油，需要配备一台小型蒸汽锅炉，利用过热蒸汽先将燃油加热雾化。这种蒸汽热源及其余热都还没有得到充分利用。由于存在上述各种弊端，所以其综合热效率还不是很高，其总的节能效果还不太令人满意。

鉴于上述热水锅炉结构上存在的缺点和不足之处，本实用新型的主要目的就在于对此类锅炉的结构加以改进，进一步扩大直接受热面积，增大水在炉内吸热循环路径的长度，充分吸收炉内燃烧室和高、低温烟气室的热量，进一步提高锅炉本身的热效率。另外再充分利用蒸汽热源及其余热对进炉水加温预热，既可提高进水温度，又可进一步节省燃料油。

上述目的是由下述技术方案实现的：

该锅炉主要由上锅筒、下锅筒、水冷壁管、对流管束、纵集箱和后集箱等受热部件，以及隔烟墙、燃烧室、高温烟气室、低温烟气室、炉壁、炉顶和炉底组成。在此基础上，燃烧室中央增加一个中锅筒和与其相应的一个纵集箱及进出水管束；将炉顶提高到上锅筒以上，使上锅筒全部包容在炉膛内，外表面全部直接受热；炉顶内表面增加一排吸热循环水管束和与其相应的上左、上右两个纵集箱及支架；将下锅筒底部基座减小，使下锅筒外表面三分之二以上能直接受热；将上锅筒内的两个水室改为三个水室，将高温烟气室内的对流管束分为三组，其中靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束上端与上锅筒第一水室连通，下端与下锅筒第一水室连通，中部一组对流管束上端与上锅筒第二水室连通，下端与下锅筒第二水室连通，左部一组对流管束上端与上锅筒第三水室连通，下端与下锅筒第二水室连通；将低温烟气室的对流管束分为左、右两组，右组上端与上锅筒第三水室连通，下端与下锅筒连通，左组上端与上锅筒连通，下端与下锅筒连通；上锅筒顶部与出水管之间有上隔烟墙，将炉顶以下空间分隔成左右两部分，上锅筒右方为高温室，左方为低温室，上隔烟墙与前炉壁之间留有一段缺口，使高、低温室连通；将右隔烟墙下部改为直墙，直接座落在炉底上；在炉外进水流程中增加一套蒸汽预热装置，充分利用所配蒸汽热源及其余热对进炉水进行预热，提高水温，节省能源。

上述火包水型燃油热水锅炉增加的中锅筒，由筒壳、若干烟火管及排污管组成。烟火管沿轴向均布于筒壳内腔。筒壳内正下方有一根排污管，右下方有进水管束，正上方有出水管束。中锅筒前端为圆弧形或圆锥形。其底部有耐热基座。

上述火包水型燃油热水锅炉为中锅筒而设置的一个纵集箱处于燃烧室左下方，低于中锅筒。其进水管束即中锅筒的出水管束，其出水管束上端与上锅筒第一水室连通。其前端有手孔，便于清污。内有排污管，外有停电补水管路。其外围是耐热保温材料。

上述火包水型燃油热水锅炉的炉顶内表面的吸热循环水管束，包括出水管束和回水管束，二者相互间隔排列，左右对称分布。左右出水管束的上端都与上锅筒连通，下端分别与新增加的上左纵集箱和上右纵集箱连通。左右回水管束的下端分别与上左和上右纵集箱连通，上端都与上锅筒上方的热水出水管连通。

上述火包水型燃油热水锅炉新增加的上左和上右两个纵集箱为圆管形。其两端有手孔，便于清污。其外面有绝热层。

上述火包水型燃油热水锅炉的上左和上右两个纵集箱的支架，是利用原来左、右炉壁中的竖直槽钢做立柱，在其顶部焊上水平纵向槽钢，槽钢口向上，将新增加的纵集箱置于槽钢口内。

上述火包水型燃油热水锅炉上锅筒内的第一水室比原来略向下扩大，能将高温烟气室内靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束上端也包容在第一水室内。将原第二水室扩大为第二、第三水室，并且处于同一水平高度。将第二、第三水室加长到与第一水室相同长度。

上述火包水型燃油热水锅炉下锅筒内的第一水室比原来略向上扩大，能将高温烟气室内靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束下端也包容在内。将第二水室加长到与第一水室相同长度。

上述火包水型燃油热水锅炉的上、下锅筒直径都比原来减少1/5～1/4。中锅筒的直径略小于下锅筒直径，其长度为炉膛纵向尺寸的3/5～2/3。将上下锅筒节省下来的钢材用于制造中锅筒，不增加材料成本费。

上述火包水型燃油热水锅炉外加的蒸汽预热装置，是一个3～5M的地下或半地下防腐保温容器，内有蒸汽散热盘管或散热片，汽、水管线低进高出，分别与蒸汽热源、进炉水管的旁通相连接。其顶部有入孔，底部有排污水管路，并有汽放空阀。

按照上述技术方案改进的火包水型燃油热水锅炉，整体结构更加合理，直接受热面积增大，水在炉内的吸热循环路径加长，更有利于水的强制循环。因此锅炉本身的热效率进一步提高，节能效果更好，启动升温更快。还由于充分利用了雾化燃油用的蒸汽热源及其余热对进炉水预热，不但是一种节能途径，而且更重要的是将进炉水的温度进一步提高后有利于防止中锅筒因受热变形鼓包，提高安全性。在可能的情况下，将大功率鼓风机电机改换成小功率电机，还能进一步改善锅炉房的热效率转换、节省能源和减轻噪音。

附图1是原有国产SZS7.0-0.7/95/70-Y2型双锅筒纵置室燃式燃油热水锅炉的主视剖视图。

附图2是附图1的俯视剖视图。

附图3是对原锅炉结构改进后的本实用新型的主视剖视图。

附图4是附图3的俯视剖视图。

结合附图对本实用新型的实施例阐述如下：

由图1和图2可以看出原有双锅筒纵置室燃式燃油热水锅炉的内部结构特征。

由图3和图4可以看出对原锅炉改进后本实用新型的结构特征。图3是图4的H-H断面剖视图。图4是图3的G-G断面剖视图。图3和图4中，1是炉顶吸热出水管束，2是上锅筒，3是炉顶隔烟墙，4是锅炉的热水出水管，5、6、7分别是上锅筒内第三、二、一水室，8是炉顶吸热回水管束，9是后水冷壁管束，10是上右纵集箱，11是中锅筒出水管，12是中锅筒内的烟火管，13是中锅筒，14是中锅筒进水管，15是右水冷壁管束，16是后集箱，17是右纵集箱，18是中锅筒排污管，19是左纵集箱出水管，20是左纵集箱，21是左水冷壁管束，22是高温烟气室进下锅筒第一水室管束，23、24分别是下锅筒第一、二水室，25是下锅筒，26是低温烟气室对流管束，27是高温烟气室对流管束，28是左隔烟墙，29是右隔烟墙，30是上左纵集箱，31是排烟气道。A是燃烧室，B是高温烟气室，C是低温烟气室，D是高温室，E是低温室，F是热风道。

由图3、图4可见，置于燃烧室A中央的中锅筒13，从外部来看是“火包水”型，从内部来看是“水包火”型。燃油喷枪向燃烧室A喷射被热蒸汽雾化了的燃料油，油在燃烧室A内充分燃烧。中锅筒13能直接吸收燃烧室A中央最高温区域的热量，不但扩大了受热面积，而且增大了水的吸热循环路径长度。上锅筒2的圆周外表面全部成为直接受热面积。下锅筒25除了基座包容的小部分以外，大部分也成为直接受热面积。总的受热面积大有提高。上、下锅筒各水室的改进，以及高、低温烟气室B、C内对流管束27、26与其相应的循环流程改进，既有利于水的强制循环，又增大了水吸热循环路径长度，更有利于吸收热量。炉顶上移后形成的高、低温室D、E，特别是高温室D是一个扩大了的热源辐射场，炉顶吸热出、回水管束1、8和上锅筒2可从高温室D吸收很多辐射热量。

水的循环流程如图3中箭头方向所示。水先经过图4后右方的蒸汽预热装置(图中未画出)进右纵集箱17而进入锅炉强制循环。再由右纵集箱17出来上行并分成两路，一路经右水冷壁15上行到上锅筒2的第一水室7，另一路进入中锅筒进水管14和中锅筒13，再经出水管11进入左纵集箱20，从左纵集箱20出来再经出水管19上行流到上锅筒2的第一水室7。两路水在第一水室7相混后，再分两路下行，一路经左水冷壁管束21，另一路经高温烟气室管束22，一同流进下锅筒25第一水室23，再沿第一水室23向后流入后集箱16。由后集箱16出来，沿后水冷壁管束9上行流入上锅筒2的第二水室6。由第二水室6出来，沿对流管束27右半部分下行进入下锅筒25的第二水室24。再由第二水室24出来沿对流管束27左半部分上行进入上锅筒2第三水室5。再由第三水室5出来沿对流管束26右半部分下行进入下锅筒25。再由下锅筒25出来沿对流管束26左半部分上行进入上锅筒2。再由上锅筒2出来沿炉顶左、右吸热出水管束1分别进入上左、上右纵集箱30、10，再经炉顶左、右吸热回水管束8进入锅炉顶部的热水出水管4，由此向外排放95℃以上的热水。

烟气循环流程如图4中箭头方向所示。被雾化的燃料油在燃烧室A中燃烧，形成强列的辐射热源和高温烟气，不但直接对中锅筒13及左、右、后水冷壁管束21、15、9加热，而且烟气绕过右隔烟墙29后方的缺口进入高温烟气室B，并由后向前流动直接给对流管束22和27加热。烟气再绕过左隔烟墙28前方的缺口进入低温烟气室C，并由前向后流动直接给对流管束26加热。最后经过图3所示锅炉后左上方的排烟气道31排空。高温室D的烟气经上隔烟墙3前方与前炉壁之间的缺口流到低温室E。图中看不出此缺口，其宽度比左、右隔烟墙前、后方缺口要小得多，否则高温烟气会由此处大量漏失到低温室E，使排空烟气温度升高，浪费热能。

Claims (10)

1．一种火包水型燃油热水锅炉，主要由上锅筒、下锅筒、水冷壁管、对流管束、 纵集箱和后集箱等受热元件，以及隔烟墙、燃烧室、高温烟气室、低温烟气室、炉壁、炉顶和炉底组成，其特征是在此基础上，燃烧室中央增加一个中锅筒和与其相应的一个纵集箱及进出水管束，将炉顶提高到上锅筒以上，使上锅筒全部包容在炉膛内，外表面全部直接受热，炉顶内表面增加一排吸热循环水管束和与其相应的上左、上右两个纵集箱及支架，将下锅筒底部基座减小，使下锅筒外表面三分之二以上能直接受热，将上锅筒内两个水室改为三个水室，将高温烟气室内的对流管束分为三组，其中靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束上端与上锅筒第一水室连通，下端与下锅筒第一水室连通，中部一组对流管束上端与上锅筒第二水室连通，下端与下锅筒第二水室连通，左部一组对流管束上端与上锅筒第三水室连通，下端与下锅筒第二水室连通，将低温烟气室的对流管束分为左、右两组，右组上端与上锅筒第三水室连通，下端与下锅筒连通，左组上端与上锅筒连通，下端与下锅筒连通，上锅筒顶部与出水管之间有上隔烟墙，将炉顶以下空间分成左右两部分，上锅筒右方为高温室，左方为低温室，上隔烟墙与前炉壁之间留有一段缺口，使高、低温室连通，将右隔烟墙下部改为直墙，直接座落在炉底上，在炉外进水流程中增加一套蒸汽预热装置，充分利用所配蒸汽热源及其余热对进炉水进行预热。

2．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是增加的中锅筒由筒壳、若干烟火管及排污管组成，烟火管沿轴向均布于筒壳内腔，筒壳内正下方有一根排污管，右下方有进水管束，正上方有出水管束，中锅筒前端为圆弧形或圆锥形，其底部有耐热基座。

3．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是为中锅筒而设置的一个纵集箱处于燃烧室左下方，低于中锅筒，其进水管束即中锅筒的出水管束，其出水管束上端与上锅筒第一水室连通，前端有清污用的手孔，内有排污管，外有停电补水管路，其外围是耐热保温材料。

4．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是炉顶内表面的吸热循环水管束包括出水管束和回水管束，二者相互间隔排列，左右对称分布，左右出水管束的上端都与上锅筒连通，下端分别与新增加的上左纵集箱和上右纵集箱连通，左右回水管束的下端分别与上左和上右纵集箱连通，上端都与上锅筒上方的热水出水管连通。

5．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是新增加的上左和上右两个纵集箱为圆管形，其两端有清污用的手孔，其外面有绝热层。

6．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是上左和上右两个纵集箱的支架是利用原来左、右炉壁中的竖直槽钢做立柱，在其顶部焊上水平纵向槽钢，槽钢口向上，将新增加的纵集箱置于槽钢口内。

7．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是上锅筒内的第一水室比原来略向下扩大，能将高温烟气室内靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束上端也包容在第一水室内，将原第二水室扩大为第二、第三水室，并且处于同一水平高度，将第二、第三水室加长到与第一水室相同长度。

8．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是下锅筒内的第一水室比原来略向上扩大，能将高温烟气室内靠近右隔烟墙左侧的一排对流管束下端也包容在内，将第二水室加长到与第一水相同长度。

9．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是上下锅筒直径都比原来减少1/5～1/4，中锅筒直径略小于下锅筒直径，其长度为炉膛纵向尺寸的3/5～2/3。

10．根据权利要求1所述的火包水型燃油热水锅炉，其特征是外加的蒸汽预热装置是一个3～5m³的地下或半地下防腐保温容器，内有蒸汽散热盘管或散热片，汽、水管线低进高出，分别与蒸汽热源、进水管的旁通连接，顶部有入孔，底部有排污水管路，并有汽放空阀。

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