CN2748828Y - 多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉。包括燃烧室，其特征在于：至少有两排呈圆周形分布的立式水管(17)，每个水管之间用扁钢(18)焊接而成，形成内层膜式水冷壁和外层膜式水冷壁，上管板和下管板与上述的内层膜式水冷壁和外层膜式水冷壁构成所述的燃烧室。现有的立式燃油、燃气锅炉的缺点是燃烧尾气在未完全放热的情况下就被排放掉，排烟温度高，不能充分利用燃烧热量，造成了燃料的浪费。本实用新型的结构增加了热交换面积和热交换的强度，换热快，排烟温度低。简洁流畅紧凑的结构，合理的受热面布置，高的燃烧效率，值得广泛推广使用。

Description

多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种燃油、燃气锅炉，特别是一种多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉。

背景技术

现有的立式燃油、燃气锅炉，多为炉体为燃烧器顶置式，上下矩形集箱之间焊有二圈水管，燃料在燃烧室内燃烧后经侧面出口进入二圈水管之间进行横向冲刷后至烟囱，这种结构的燃油燃气锅炉的缺点是燃烧尾气在未完全放热的情况下就很快被排放掉，排烟温度高，不能充分利用燃烧热量，造成了燃料的浪费。

在ZL99223125.6的实用新型专利中，提出了一种膜式壁烟气环流直水管燃油燃气锅炉，这种结构的锅炉如图1和图2所示，炉体内为一密封腔体，在该腔体内固定安装着燃烧室1，燃烧室1上部与炉体顶壁连接形成燃烧机接口2，燃烧室1侧壁上连通着排烟管3，燃烧室1外壁与炉体内壁间形成一个水腔4，其特征是：燃烧室内有两排呈圆周形分布的立管5与水套腔4密封连通，内层水管之间焊接固定着鳍片密封连接侧壁6，该侧壁带有一个开口7与外层立管层腔8连通，外层立管层腔8末端与排烟管3连通。

上面这种结构的锅炉在内层水管之间焊接固定着鳍片密封连接侧壁，该侧壁带有一个开口与外层立管层腔相通，外层立管腔末端与排烟管连通，燃烧产物自内层直水管间流出燃烧室，冲刷膜式壁外侧壁以及外层立管层腔并做环形流动。一圈后，从排烟管排出锅炉，在烟气流动过程，进行对流换热。

这种结构的锅炉在一定程度上增加了烟气在燃烧室内进行热交换的面积，提高了燃料的燃烧效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、燃烧效率高、排烟温度低、受热面安排合理的立式水管燃油燃气锅炉——多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉。

本实用新型是一种多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉，如图3和图5所示，包括燃烧室，其特征在于：至少有两排呈圆周形分布的立式水管17，每个水管17之间用扁钢18焊接而成，形成内层膜式水冷壁9和外层膜式水冷壁10，上管板6和下管板11与上述的内层膜式水冷壁9和外层膜式水冷壁10构成所述的燃烧室1。

如图5所示，内层膜式水冷壁9有两个开口A7与外层膜式水冷壁10之间相通，外层膜式水冷壁10有一个开口B与炉墙16相通，在炉墙16另一侧有一排烟口3与烟囱14相通。

如图3和图5所示，在燃烧室1内有多排呈圆周形分布的水管17，水管17的层数根据锅炉的额定热功率来确定，每个水管17之间都焊接有扁钢18，其材料根据锅炉受压元件强度来确定，形成内层膜式水冷壁9和外层膜式水冷壁10，内层膜式水冷壁9有两个开口A7与外层膜式水冷壁10相通，外层膜式水冷壁10有一个开口B与炉墙16相通。如图5所示的烟气流动方向，燃烧产物与内层膜式水冷壁7的内侧进行辐射换热后，通过两个开口A7分成两股烟气以背离的方向，在内层膜式水冷壁9的外侧与外层膜式水冷壁10的内侧之间形成烟气的褶皱式冲刷，两股烟气绕过半周后与内层膜式水冷壁9的外侧和外层膜式水冷壁10的内侧之间进行辐射和对流换热，最后两股烟气在外层膜式水冷壁10的开口B处汇合，并通过开口B后，又分成两股烟气对外层膜式水冷壁10的外侧进行对流换热，两股烟气在绕过半周后，在排烟口3处汇合，最后通过烟囱14排出锅炉。

本实用新型烟气流动结构，与现有技术相比较有如下有益效果：

1、采用多层膜式水冷壁结构后，使烟气在流动过程中对错列排布的水管形成褶皱式冲刷，烟气与水管经过三回程的充分对流换热，使排烟温度大大降低。

2、对称式的膜式水冷壁排列，使烟气环绕半周，也减少了烟气阻力。

这种新型结构的设计不但增加了锅炉辐射与对流的热交换面积，而且同时增加了热交换的强度，换热快，排烟温度低。试验表明：对于热功率为0.7KW，额定出水压力为0.05MPa，额定出口温度为85℃，额定入口温度为60℃，燃料采用天然气的常压热水锅炉，采用本实用新型结构后，排烟温度能达到190℃以下，燃烧热效率达93％以上。

简洁流畅紧凑的设计结构，合理的受热面设计，高的燃烧效率，值得广泛推广使用。

附图说明

图1为现有技术的结构剖视图。

1-燃烧室，2-燃烧机接口，4-水套腔，5-立管。

图2为图1的A-A剖视图。

3-排烟口，5-立管，7-开口，8-外层立管层腔。

图3为本实用新型结构主剖视图。

1-燃烧室，2-燃烧器接口，4-出水口，5-上集箱，6-上管板，9-内层膜式水冷壁，10-外层膜式水冷壁，11-下管板，12-下集箱。

图4为本实用新型结构侧视图。

13-燃烧器，14-烟囱，15-进水口。

图5为图3的A-A剖视图。

3-排烟口，7-开口A，8-开口B，16-炉墙，17-水管，18-扁钢

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：

如图3所示，燃烧室1内有两排呈圆周形分布的水管与上集箱5、下集箱12相连，燃烧室1上部与炉体顶壁形成燃烧器接口2，烟气对称式横向冲刷内层膜式水冷壁9与外层膜式水冷壁10，冷水经过加热后从出口水4处流出。

如图4所示，燃烧器13安装在本炉体的顶部，烟气最后通过烟囱14排出锅炉，冷水从进水口15处流入。

如图5所示，水管17与扁钢18焊接形成内层膜式水冷壁9与外层膜式水冷壁10，烟气从开口A7处流出，横向冲刷内层膜式水冷壁9与外层膜式水冷壁10形成的烟道后，再从开口B处流向外层膜式水冷壁10与炉墙16形成的烟道，最后烟气通过排烟口3排出。

下面以LSS0.7-0.05/85/60Y(Q)热水锅炉(锅炉外型尺寸长×宽×高：2010mm×1355mm×3275mm)为例，详述本实用新型的设计结构。

本实用新型的要点在于受热面的布置上，在图3中，根据所设计的锅炉额定热功率为0.7MW，确定选用两排管的布置就能满足设计要求，在管的选择上，要选用标准管件，考虑到锅炉内部水能根据内外排水管受热情况的不同，内层水管处于高的温度场，应选择较细的管径，而外层的水管处于低的温度场，应选择较粗的管径，这样才能使水在管内自动正常循环。因此选择内层膜式水冷壁管为Φ51×3mm，外层膜式水冷壁管为Φ60×3mm，根据燃烧器提供的火焰长度参数，水管的长度确定为1624mm.。在图5中，首先根据燃烧器提供的火焰最大直径的参数，确定内层膜式水冷壁的布置面直径为900mm，由内层膜式水冷壁管径根据布置面的圆的周长，确定水管数40根，考虑到焊接工艺的问题，选用内层膜式水冷壁的扁钢为19×4mm，长度为1590mm，扁钢要焊接在布置面的圆周上。考虑到烟气流速的问题，确定内层膜式水冷壁与外层膜式水冷壁之间距离为140mm，外层膜式水冷壁与炉墙之间的距离为98mm因此外层膜式水冷壁的布置面直径为1040mm，炉墙直径为1138mm。再由外层膜式水冷管径根据布置面的圆的周长，确定水管数40根，外层膜式水冷壁的扁钢为22×4mm，长度为1590mm，扁钢要焊接在布置面的圆周上。在内外水管的布置上，要求内外排水管错列布置，提高传热效果。实际运行效果表明，这种结构的锅炉单台锅炉热效率可高达93％以上，整个锅炉系统热效率可常年保持在85％以上，排烟温度在190℃以下，取得了良好的经济效益。

Claims (1)

1、一种多层膜式水冷壁烟气对流冲刷水管燃油燃气锅炉，包括燃烧室，其特征在于：至少有两排呈圆周形分布的立式水管(17)，每个水管(17)之间用扁钢(18)焊接而成，形成内层膜式水冷壁(9)和外层膜式水冷壁(10)，上管板(6)和下管板(11)与上述的内层膜式水冷壁(9)和外层膜式水冷壁(10)构成所述的燃烧室(1)。

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