專利名稱：特效節(jié)能天然氣鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐領(lǐng)域，特別是使用天然氣為燃料的鍋爐，適用于生產(chǎn)對(duì)水品質(zhì)要求不高的熱水。
目前工業(yè)或民用燃?xì)鉄崴仩t的結(jié)構(gòu)，無(wú)論是煙氣單回程、二回程，還是發(fā)展到今天比較廣泛采用的煙氣三回程，其主要的目的之一就是加長(zhǎng)煙氣流程，延長(zhǎng)煙氣在爐體內(nèi)的停留時(shí)間，增加受熱面，增大換熱量，降低排煙溫度，以提高鍋爐的熱效率?，F(xiàn)有的燃?xì)忮仩t其排煙溫度高的約200℃左右，低的約150℃左右，比老式鍋爐已有了很大進(jìn)步。但是按照這種思路，要想進(jìn)一步提高鍋爐熱效率，則須在進(jìn)一步增加受熱面上下功夫。這樣會(huì)使鍋爐結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化，增加制造難度，生產(chǎn)成本也會(huì)不斷加大。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)成本低、制造容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特效節(jié)能的天然氣鍋爐。它可使其排煙溫度降至25℃～75℃之間，熱效率提高100％以上。
為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)特效節(jié)能天然氣鍋爐，包括燃燒器、燃燒室、爐膛、對(duì)流受熱面、鍋爐殼體、排煙管道及鍋爐必備附件。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述燃燒器的噴頭安裝在沿燃燒室內(nèi)壁的切線方向位置，可使噴出的高溫火焰沿燃燒室內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)。排煙管道的上方通過(guò)彎頭與鍋爐殼體上方外側(cè)安裝的熱交換器連接。熱交換器中的上部設(shè)有排煙口和進(jìn)水管。進(jìn)水管的底端堵死并在徑向面對(duì)煙氣通入側(cè)開設(shè)有多排可噴水的小孔。熱交換器的底部設(shè)計(jì)為圓錐體，圓錐體再由連管與鍋爐殼體的中部連接，鍋爐殼體的中上部設(shè)有出水管。
為了使進(jìn)水與煙氣熱交換充分，按照上述的技術(shù)方案，所述熱交換器的上部形狀為可使煙氣螺旋旋轉(zhuǎn)的蝸殼狀。
本實(shí)用新型由于采用了將燃燒器的噴頭安裝在沿燃燒室內(nèi)壁的切線方向位置，使噴出的高溫火焰沿燃燒室內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)，呈螺旋上升，因而增加了煙氣流程，使高溫火焰達(dá)到完全燃盡。另外在排煙管道的上方與鍋爐殼體上方外側(cè)安裝有熱交換器，當(dāng)煙氣進(jìn)入熱交換器時(shí)，進(jìn)水同時(shí)隨之噴射，直接吸收煙氣的熱量。進(jìn)水及煙氣順熱交換器的外壁流下聚集在下部的圓錐體中。圓錐體按司托克斯的旋風(fēng)體理論設(shè)計(jì)，并隨鍋爐水位的控制而保持一定高度水位，使煙氣旋轉(zhuǎn)到水面時(shí)還剩余一定的速度頭，可在水面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，再度熱交換降溫后反向旋回排煙口排入大氣。由于采用了煙氣和進(jìn)水直接接觸傳熱，因而使煙氣溫度幾乎可降至與進(jìn)水溫度相同的水平，即25℃～75℃之間，相應(yīng)鍋爐的熱效率提高100％以上，而且對(duì)大氣的污染治理有積極作用。同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、制造容易、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，有著廣泛推廣和使用的價(jià)值。
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的A-A向剖視圖；圖3是
圖1的B-B向剖視圖。
參看
圖1～圖3，特效節(jié)能天然氣鍋爐包括燃燒器1、燃燒室2、爐膛3、對(duì)流受熱面4、鍋爐殼體6、排煙管道8及鍋爐必備附件。所述燃燒器1的噴頭安裝在沿燃燒室(2)內(nèi)壁的切線方向位置。排煙管道8的上方通過(guò)彎頭9與鍋爐殼體6上方外側(cè)安裝的熱交換器12連接。熱交換器12的上部形狀為可使煙氣螺旋旋轉(zhuǎn)的蝸殼體，其中設(shè)有排煙口11和進(jìn)水管10。進(jìn)水管10的底端堵死并在徑向面對(duì)煙氣通入側(cè)開設(shè)有多排可噴水的小孔。熱交換器12的底部設(shè)為圓錐體13，圓錐體13再由連管14與鍋爐殼體6的中部連接。鍋爐殼體6的中上部設(shè)有出水管5，其上端部設(shè)有排氣管7。
使用本實(shí)用新型時(shí)，先在鍋爐殼體6內(nèi)注入一定量的水，然后點(diǎn)火燃燒，由燃燒器1沿燃燒室2切向噴出高溫火焰，并以高速在燃燒室2內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)，呈螺旋上升，增加了煙氣流程，使高溫火焰達(dá)到完全燃盡。當(dāng)燃盡的高溫?zé)煔庑霠t膛時(shí)，一方面進(jìn)行與一般鍋爐相同的輻射傳熱，另一方面由于高速?zèng)_刷爐膽使鍋爐有較強(qiáng)的對(duì)流傳熱。之后進(jìn)入對(duì)熱受熱面4，在該區(qū)進(jìn)行充分熱交換后沖出鍋爐殼體6頂部，這時(shí)煙溫大約降至200℃左右。這時(shí)的低溫?zé)煔庠俳?jīng)過(guò)排煙管道8由彎頭9以約12m/s的流速引入熱交換器12中。當(dāng)煙氣進(jìn)入熱交換器12時(shí)，打開進(jìn)水管10，進(jìn)水由其徑向所設(shè)的小孔向煙氣通入側(cè)噴射。進(jìn)水及煙氣順熱交換器12的蝸殼狀外壁旋轉(zhuǎn)，使進(jìn)水直接吸收煙氣的熱量。然后順熱交換器12外壁流入其下部圓錐體9中，并隨鍋爐水位的控制而保持一定高度水位，使煙氣旋轉(zhuǎn)到水面時(shí)還剩余一定的速度頭，在水面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，再度熱交換降溫后旋入排煙口11排入大氣。當(dāng)然，采用進(jìn)水和煙氣直接接觸吸熱，煙氣中的CO2會(huì)溶入水中，使水呈弱酸性。不過(guò)作為給水的化學(xué)軟化水一般具有足夠的堿度，可中和水的酸性。另一方面，根據(jù)氣體溶解定律可知，CO2氣體在水中的溶解度與此氣體在氣水界面上的分壓力成正比。在敞口設(shè)備中將水溫升高時(shí)，氣水界面上的水蒸氣分壓力增大，CO2氣體分壓力降低，當(dāng)水溫升到70～80℃水平時(shí)，CO2氣體即可完全解吸分離出來(lái)。當(dāng)水溫達(dá)到一定熱度時(shí)，CO2氣體即從所設(shè)的排氣管7完全放出。另外在熱交換器12內(nèi)壁及鍋爐殼體6內(nèi)壁采取必要的防腐措施即可完全達(dá)到用水的各項(xiàng)指標(biāo)。
權(quán)利要求1.一種特效節(jié)能天然氣鍋爐，它包括燃燒器(1)、燃燒室(2)、爐膛(3)、對(duì)流受熱面(4)、鍋爐殼體(6)、排煙管道(8)及鍋爐必備附件，其特征在于，所述燃燒器(1)的噴頭安裝在沿燃燒室(2)內(nèi)壁的切線方向位置，可使噴出的高溫火焰沿燃燒室(2)內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)，排煙管道(8)的上方通過(guò)彎頭(9)與鍋爐殼體(6)上方外側(cè)安裝的熱交換器(12)連接，熱交換器(12)中的上部設(shè)有排煙口(11)和進(jìn)水管(10)，進(jìn)水管(10)的底端堵死并在徑向面對(duì)煙氣通入側(cè)開設(shè)有多排可噴水的小孔，熱交換器(12)的底部設(shè)為圓錐體(13)，圓錐體(13)再由連管(14)與鍋爐殼體(6)的中部連接，鍋爐殼體(6)的中上部設(shè)有出水管(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述的特效節(jié)能天然氣鍋爐，其特征在于，所述熱交換器(12)的上部形狀為可使煙氣螺旋旋轉(zhuǎn)的蝸殼狀。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的特效節(jié)能天然氣鍋爐，其特征在于，所述鍋爐殼體(6)的上端部設(shè)有排氣管(7)。
專利摘要特效節(jié)能天然氣鍋爐,包括燃燒器、燃燒室、爐膛、對(duì)流受熱面、鍋爐殼體。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,燃燒器的噴頭安裝在沿燃燒室內(nèi)壁的切線方向位置。排煙管道與鍋爐殼體上方外側(cè)安裝的熱交換器連接,熱交換器中設(shè)有排煙口和進(jìn)水管,進(jìn)水管的徑向面對(duì)煙氣通入側(cè)開設(shè)有多排可噴入的小孔。當(dāng)鍋爐燃燒時(shí),進(jìn)水和煙氣直接進(jìn)行熱交換。同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn),它可使排煙溫度降至25℃～75℃之間,熱效率提高100%以上。
文檔編號(hào)F24H1/08GK2363227SQ9823313
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1998年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月11日
發(fā)明者吳仰天 申請(qǐng)人:吳仰天