JP2018077025A - Multistage type boiler heat exchange device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に多段階で熱交換を行うボイラ熱交換装置に関するものである。 The present invention particularly relates to a boiler heat exchange device that performs heat exchange in multiple stages.
既存のボイラ熱交換装置は、工業加工においてよく使用されており、冷却や、加熱、廃熱回収による再利用などを行う。既存のボイラ熱交換機は、燃焼炉及びボイラを備え、そのうち、燃焼炉は、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させるものであり、ボイラと連通するように組み立てられ、燃焼炉から発生した熱エネルギーをボイラに伝えて熱交換を行うものである。また、このような既存のボイラ熱交換機は、横煙管式ボイラを備え、該横煙管式ボイラは横方向に配置され、その内部における液体または気体により熱交換を行い、お湯や蒸気、他の熱交換媒体などを発生させる。 Existing boiler heat exchangers are often used in industrial processing and perform cooling, heating, reuse by waste heat recovery, and the like. An existing boiler heat exchanger includes a combustion furnace and a boiler, in which the combustion furnace generates heat energy by burning fuel and is assembled to communicate with the boiler, and the heat energy generated from the combustion furnace. Is transferred to the boiler for heat exchange. In addition, such an existing boiler heat exchanger includes a horizontal smoke tube boiler, and the horizontal smoke tube boiler is disposed in the horizontal direction, and performs heat exchange with liquid or gas in the interior thereof, thereby adding hot water, steam, and other heat. Generate exchange media.
しかしながら、既存のボイラ熱交換装置は、熱交換を行うことはできるが、燃焼炉の温度が非常に高いことから、炉体内部の熱交換チューブなどの部材が破損しやすいことから、使用寿命が短く、また、その高温の空気や煙を排出するために、排出するための通路上の部材を耐火性の材質から製造する必要があるため、製造コストが高くなると共に、発生した熱エネルギーも無駄に消耗してしまう。さらに、既存のボイラ熱交換装置は、横煙管式ボイラを設置することから、燃焼した灰がボイラの排出通路に積もって詰まる心配があることから、既存のボイラ熱交換装置の稼動を定期的に停止して掃除する必要があるので、メンテナンスコストもかかる。 However, the existing boiler heat exchange device can perform heat exchange, but since the temperature of the combustion furnace is very high, members such as heat exchange tubes inside the furnace body are likely to be damaged, so that the service life is shortened. In order to discharge the high-temperature air and smoke, it is necessary to manufacture the member on the discharge passage from a fire-resistant material, which increases the manufacturing cost and wastes the generated thermal energy. Will wear out. In addition, since existing boiler heat exchangers are installed with horizontal smoke tube boilers, there is a risk that the burned ash will accumulate in the boiler discharge passages and clog the boiler. Since it is necessary to stop and clean, maintenance costs are also required.
本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、
底部に炉座が設けられ、上部に熱気案内チューブが取り付けられ、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼炉と、
前記燃焼炉と連接するように設置され、温度調整器及び、該温度調整器と連接するボイラ本体を備え、そのうち、該温度調整器は、熱気案内チューブと連接するように燃焼炉の一側に設置され、導入した熱エネルギーの温度を調整して高温のままでボイラ本体に進入することを防ぎ、該ボイラ本体は、縦方向に設置され、その底部近傍の外表面に温度調整器と連通する熱伝送チューブが取り付けられ、前記燃焼炉から発生した熱エネルギーを温度調整器からボイラ本体に伝え、また、前記ボイラ本体の内部に熱交換チューブが設けられ、該熱交換チューブの内部に熱交換媒体が貯蔵され、該熱交換媒体がボイラ本体に伝えた熱エネルギーと熱交換を行う、少なくとも1つのボイラ仕組みを有するものである。
The multi-stage boiler heat exchanger of the present invention is
A furnace seat is provided at the bottom, a hot air guide tube is attached to the top, a combustion furnace that burns fuel and generates thermal energy;
The temperature regulator and a boiler main body connected to the temperature regulator are provided to be connected to the combustion furnace, and the temperature regulator is provided on one side of the combustion furnace to be connected to the hot air guide tube. Installed and adjusted the temperature of the introduced thermal energy to prevent it from entering the boiler body at high temperature, the boiler body is installed in the vertical direction, and communicates with the temperature regulator on the outer surface near the bottom A heat transfer tube is attached, and heat energy generated from the combustion furnace is transmitted from the temperature regulator to the boiler body, and a heat exchange tube is provided in the boiler body, and a heat exchange medium is provided in the heat exchange tube. Is stored, and the heat exchange medium has at least one boiler mechanism that exchanges heat with the heat energy transmitted to the boiler body.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記燃焼炉は、燃料を貯蔵かつ搬送するための搬送ユニットを有し、該搬送ユニットは、貯蔵タンク及び搬送バケツを備え、該貯蔵タンクは、燃料を貯蔵するために燃焼炉の一側に配置され、該搬送バケツは、燃料を燃焼炉に搬送するために、燃焼炉と連接するように貯蔵タンクの下側に取り付けられることが好ましい。 In such a multi-stage boiler heat exchanger, the combustion furnace has a transport unit for storing and transporting fuel, and the transport unit includes a storage tank and a transport bucket, and the storage tank stores fuel. In order to do this, it is preferably arranged on one side of the combustion furnace, and the transport bucket is preferably attached to the lower side of the storage tank so as to be connected to the combustion furnace in order to transport the fuel to the combustion furnace.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記燃焼炉の炉座の一側に集灰タンクが配置され、該集灰タンクに燃焼炉で燃焼した灰を貯めることが好ましい。 In such a multistage boiler heat exchanger, it is preferable that an ash collection tank is disposed on one side of a furnace seat of the combustion furnace, and the ash burned in the combustion furnace is stored in the ash collection tank.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記少なくとも1つのボイラ仕組みはさらに煙突ユニットを有し、該煙突ユニットは、ボイラ本体の上部と連接するように設置され、集塵器及び排気装置を備え、そのうち、該集塵器は、ボイラ本体と連接するように配置され、ボイラ本体からの熱エネルギー及び煙を案内して排出し、ボイラ本体内の圧力の高過ぎによる事故を防止し、該排気装置は、集塵器と連接するように配置され、集塵器に案内された熱エネルギー及び煙を外部へ排出することが好ましい。 In such a multi-stage boiler heat exchange device, the at least one boiler mechanism further includes a chimney unit, the chimney unit is installed to be connected to the upper part of the boiler body, and includes a dust collector and an exhaust device, Among them, the dust collector is disposed so as to be connected to the boiler main body, guides and discharges heat energy and smoke from the boiler main body, prevents an accident due to too high pressure in the boiler main body, and the exhaust device Is arranged so as to be connected to the dust collector, and preferably discharges heat energy and smoke guided to the dust collector to the outside.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記熱交換チューブが縦方向に設置されるコイルチューブであることが好ましい。 In such a multistage boiler heat exchange device, the heat exchange tube is preferably a coil tube installed in a vertical direction.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記ボイラ本体が蒸気ボイラであることが好ましい。 In such a multistage boiler heat exchanger, it is preferable that the boiler body is a steam boiler.
かかる多段階式ボイラ熱交換装置において、前記ボイラ本体が温水ボイラであることが好ましい。 In such a multistage boiler heat exchanger, it is preferable that the boiler body is a hot water boiler.
前記の、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置の構造によれば、以下に示すようなメリットを有する。
1.燃焼効率の向上:本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、燃焼炉とボイラ仕組みとの間に温度調整器が設置されることから、バイオマス燃料を燃やして発生させた熱エネルギーの温度を緩和して調整してからボイラ本体に伝える設計となっている。この構成によれば、熱エネルギーが高温のままでボイラ本体に進入することを防止できることから、熱エネルギーの高温によるボイラ本体の破損を回避できる。故に、ボイラ本体を耐火性の材質から製造する必要はないので、熱エネルギーを効率的に利用することができる。
According to the structure of the multistage boiler heat exchange device of the present invention described above, the following merits are obtained.
1. Improved combustion efficiency: The multi-stage boiler heat exchanger of the present invention has a temperature regulator installed between the combustion furnace and the boiler mechanism, so it reduces the temperature of the thermal energy generated by burning biomass fuel. It is designed to communicate to the boiler body after adjustment. According to this configuration, since it is possible to prevent the thermal energy from entering the boiler body at a high temperature, it is possible to avoid damage to the boiler body due to the high temperature of the thermal energy. Therefore, since it is not necessary to manufacture a boiler main body from a fireproof material, heat energy can be utilized efficiently.
2.使用寿命の延長:本発明の多段階式ボイラ熱交換装置を使用する時は、燃焼機から発生した熱エネルギーがボイラ仕組みの温度調整器によって調整されることから、ボイラ本体の熱交換チューブが加熱されなく、熱交換チューブの破損を回避することができるので、ボイラ本体の使用寿命を延長することができる。 2. Extended service life: When using the multi-stage boiler heat exchanger of the present invention, the heat energy generated from the combustor is adjusted by the temperature controller of the boiler mechanism, so the heat exchange tube of the boiler body is heated. In addition, since the heat exchange tube can be prevented from being damaged, the service life of the boiler body can be extended.
3.コストの節約:本発明の多段階式ボイラ熱交換装置を使用する時は、燃焼炉とボイラ仕組みとの間に温度調整器が設置されることから、その温度調整器によって熱エネルギーを調整できる。故に、ボイラ本体を耐火性の材質から製造する必要はないので、使用上にコストを節約することができる。 3. Cost saving: When using the multi-stage boiler heat exchanger of the present invention, a temperature regulator is installed between the combustion furnace and the boiler mechanism, so that the thermal energy can be adjusted by the temperature regulator. Therefore, since it is not necessary to manufacture a boiler main body from a fireproof material, cost can be saved on use.
4.灰の詰まりがない:熱伝送チューブが温度調整器の底部とボイラ本体の底部とを連接するように横方向に取り付けられる共に、ボイラ本体が縦方向に配置されることから、温度調整器からの熱エネルギーが熱伝送チューブを介してボイラ本体に伝わると、熱エネルギーの伝わる方向が変わることによって、発生した熱エネルギーから燃焼した灰を分離させて排出することができる。また、ボイラ本体が縦方向に配置されるため、温度調整器からボイラ本体に伝わった熱エネルギーの流れ速度を減速させることによって、ボイラ本体の内部で灰を熱エネルギーから分離させる(速度変化による灰を分離させる)ことができる。したがって、燃焼した灰がボイラ本体の内部に詰まらないことから、集塵装置を設置する必要はないので、コストを節約できる。 4). No ash clogging: The heat transfer tube is mounted horizontally to connect the bottom of the temperature regulator and the bottom of the boiler body, and the boiler body is placed vertically, When the thermal energy is transmitted to the boiler body through the heat transmission tube, the direction in which the thermal energy is transmitted changes, so that the burned ash can be separated from the generated thermal energy and discharged. Moreover, since the boiler body is arranged in the vertical direction, the ash is separated from the thermal energy inside the boiler body by reducing the flow rate of the thermal energy transmitted from the temperature regulator to the boiler body (the ash due to the speed change). Can be separated). Therefore, since the burned ash is not clogged in the boiler body, it is not necessary to install a dust collecting device, so that the cost can be saved.
以下、添付図面を参照して本発明の適切な実施の形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図3に示すように、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、燃焼炉10及び少なくとも1つのボイラ仕組み20を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the multi-stage boiler heat exchange apparatus of the present invention includes a
前記燃焼炉10は、縦方向に配置され、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生する炉体であり、その底部に炉座11が設けられ、その上部に熱気案内チューブ12が取り付けられ、燃料を貯蔵かつ搬送するための搬送ユニット13を有し、該搬送ユニット13は、貯蔵タンク14及び搬送バケツ15を備え、該貯蔵タンク14は、燃焼炉10の一側に配置され、米や麦、コーヒー豆などの穀物を貯蔵し、それらの穀物を脱殻した後、残った産業廃棄物をバイオマス燃料として再利用することができ、該搬送バケツ15は、燃焼炉10と連接するように貯蔵タンク14の下側に取り付けられ、バイオマス燃料を搬送して燃焼炉10に送るものである。尚、その貯蔵タンク14と、搬送バケツ15と、燃焼炉10との組み立て構造は、周知の技術であることから、その説明は省略する。
更に、その燃焼炉10を用いてバイオマス燃料を燃焼させると、燃焼した灰または未完全燃焼のバイオマス燃料が燃焼炉10の炉座11に積もり、該燃焼炉10の炉座11の近傍に集灰タンク16が配置され、該集灰タンク16に燃焼炉10で燃焼した灰を貯める。
The
Further, when the biomass fuel is burned using the
前記ボイラ仕組み20は、燃焼炉10と連接するように設置され、温度調整器21及び、該温度調整器21と連接するボイラ本体22を備え、該温度調整器21は、熱気案内チューブ12と連接するように燃焼炉10の一側に設置され、導入した熱エネルギーの温度を調整して高温のままでボイラ本体22に進入することを防ぎ、これによれば、熱エネルギーからの高温によるボイラ本体22の破損を回避することができることから、本発明に係る多段階式ボイラ熱交換装置は、温度調整器21を有すれば、ボイラ本体22の使用寿命を延長できると共に、ボイラ本体22を耐火性の材質から製造する必要がないので、コストを節約できると共に、熱エネルギーを効率的に利用することができる。
The
前記ボイラ本体22は、縦方向に設置され、その底部近傍の外表面に、一端が温度調整器21と連通する熱伝送チューブ221が取り付けられ、該熱伝送チューブ221の他端は、ボイラ本体22の底部近傍の外表面に取り付けられ、これにより、燃焼炉10から発生した熱エネルギーを温度調整器21からボイラ本体22に伝える。また、前記ボイラ本体22の内部に、熱交換媒体を貯蔵するための熱交換チューブが設けられ、該熱交換媒体は、ボイラ本体22に伝わり熱エネルギーと熱交換される。尚、その熱交換チューブは、縦方向に配管するコイルチューブである。
The
図4に示すように、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、熱伝送チューブ221が温度調整器21の底部とボイラ本体22の底部とを連接するように横方向に取り付けられる共に、ボイラ本体22が縦方向に配置されることから、温度調整器21からの熱エネルギーが熱伝送チューブ221を通ってボイラ本体22に伝わると、熱エネルギーの伝わる方向が変わる(図4によれば、縦方向から横方向になり、すなわち、方向変換により灰を分離させる)ので、発生した熱エネルギーと燃焼した灰を分離して灰を排出することができる。
また、前記ボイラ本体22が縦方向に配置されるため、温度調整器21からボイラ本体22に伝わった熱エネルギーの流れ速度を減速させることから、ボイラ本体22の内部の灰と共に移動できなくなるので、灰を熱エネルギーから分離させる(速度変化により灰を分離させる)ことができる。故に、この方法によれば、燃焼した灰がボイラ本体22の内部に詰まることはないため、集塵装置を設置する必要はないと共に、コストも節約できる。尚、前記ボイラ本体22は、蒸気ボイラまたは温水ボイラであることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the multistage boiler heat exchanging device of the present invention is installed in the horizontal direction so that the
Further, since the
図1及び図3に示すように、前記少なくとも1つのボイラ本体22は、さらに煙突ユニット23を有し、該煙突ユニット23は、ボイラ本体22の上部と連接するように設置され、集塵器231及び空気排出機232を備え、そのうち、集塵器231は、ボイラ本体22と連接するように配置され、そのボイラ本体22からの熱エネルギー及び煙を案内して排出することにより、ボイラ本体22内の圧力の高過ぎによる事故を防止し、また、該空気排出機232は、集塵器231と連接するように配置され、集塵器231に案内された熱エネルギー及び煙を外部へ排出し、この時、熱気を排出しながら冷気を進入させるので、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置の使用上の安全性が向上する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the at least one
本発明の多段階式ボイラ熱交換装置を使用する時は、図1及び図4に示すように、搬送ユニット13の搬送バケツ15により、貯蔵タンク14の内部に貯蔵されたバイオマス燃料を燃焼炉10に搬送し、該燃焼炉10によりバイオマス燃料を燃やして熱エネルギーを発生させ、その熱エネルギーを、熱気案内チューブ12から温度調整器21に進入させ、炉座11に残った灰を集灰タンク16に集める。そして、温度調整器21により熱エネルギーの温度を調整することによって、熱エネルギーが高温のままでボイラ本体22に伝わるのを防ぎ、高温によるボイラ本体22の破損を防止する。
このように、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、温度調整器21を設置すれば、高温によるボイラ本体22の破損を防止できるので、ボイラ本体22の使用寿命を延長できると共に、ボイラ本体22を耐火性の材料から製造する必要もないので、コストを節約できると共に、熱交換の効率も向上する。
When using the multistage boiler heat exchange apparatus of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 4, the biomass fuel stored in the
Thus, since the multistage boiler heat exchange device of the present invention can prevent the
図5に示すように、本発明の多段階式ボイラ熱交換装置は、熱伝送チューブ221がボイラ本体22の底部と連接するように取り付けられると共に、ボイラ本体22が縦方向に配置されることから、温度調整器21から発生した熱エネルギーが熱伝送チューブ221を通過してボイラ本体22に伝わると、熱エネルギーの伝わる方向が変わり、発生した熱エネルギーと燃焼した灰とが分離するので、灰を排出することができる(方向変換により灰を分離させる)。
また、前記ボイラ本体22が縦方向に配置されることから、温度調整器21からボイラ本体22へ伝わる熱エネルギーの流れ速度が減速し、ボイラ本体22の内部の灰と共に移動することができなくなるので、灰が熱エネルギーから分離する(速度変化による灰を分離させる)。したがって、燃焼した灰がボイラ本体22の内部に詰まらないことから、集塵装置を設置する必要はないので、コストを抑えることができる。
As shown in FIG. 5, the multi-stage boiler heat exchanger of the present invention is attached so that the
In addition, since the
10 燃焼炉
20 ボイラ仕組み
11 炉座
12 熱気案内チューブ
13 搬送ユニット
14 貯蔵タンク
15 搬送バケツ
16 集灰タンク
21 温度調整器
22 ボイラ本体
221 熱伝送チューブ
23 煙突ユニット
231 集塵器
232 空気排出機
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記燃焼炉と連接するように設置され、温度調整器及び、該温度調整器と連接するボイラ本体を備え、そのうち、該温度調整器は、熱気案内チューブと連接するように燃焼炉の一側に設置され、導入した熱エネルギーの温度を調整して高温のままでボイラ本体に進入することを防ぎ、該ボイラ本体は、縦方向に設置され、その底部近傍の外表面に温度調整器と連通する熱伝送チューブが取り付けられ、前記燃焼炉から発生した熱エネルギーを温度調整器からボイラ本体に伝え、また、前記ボイラ本体の内部に熱交換チューブが設けられ、該熱交換チューブの内部に熱交換媒体が貯蔵され、該熱交換媒体がボイラ本体に伝えた熱エネルギーと熱交換を行う、少なくとも1つのボイラ仕組みを有することを特徴とする多段階式ボイラ熱交換装置。 A furnace seat is provided at the bottom, a hot air guide tube is attached to the top, a combustion furnace that burns fuel and generates thermal energy;
The temperature regulator and a boiler main body connected to the temperature regulator are provided to be connected to the combustion furnace, and the temperature regulator is provided on one side of the combustion furnace to be connected to the hot air guide tube. Installed and adjusted the temperature of the introduced thermal energy to prevent it from entering the boiler body at high temperature, the boiler body is installed in the vertical direction, and communicates with the temperature regulator on the outer surface near the bottom A heat transfer tube is attached, and heat energy generated from the combustion furnace is transmitted from the temperature regulator to the boiler body, and a heat exchange tube is provided in the boiler body, and a heat exchange medium is provided in the heat exchange tube. Is stored, and the heat exchange medium has at least one boiler mechanism for exchanging heat with the heat energy transmitted to the boiler body.
The at least one boiler mechanism further includes a chimney unit, the chimney unit is installed so as to be connected to the upper part of the boiler body, and includes a dust collector and an exhaust device, wherein the dust collector is a boiler. It is arranged to be connected to the main body, guides and discharges the heat energy and smoke from the boiler body, prevents accidents due to too high pressure in the boiler body, and the exhaust device is connected to the dust collector The multi-stage boiler heat exchange device according to claim 1 or 2, wherein the heat energy and smoke disposed in the dust collector and guided to the dust collector are discharged to the outside.
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CN109186089A (en) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 浙江特富锅炉有限公司 | The ontology of boiler of organic heat carrier |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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