燃?xì)饫淠仩t的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃?xì)饫淠仩t，該燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換。本發(fā)明實(shí)施例提供的燃?xì)饫淠仩t高效節(jié)能，安全可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
燃?xì)饫淠仩t
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種燃?xì)饫淠仩t。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)饫淠仩t，是通過(guò)冷凝煙氣中的水蒸汽，使得其中的汽化潛熱得以回收利用，從而提高熱效率的鍋爐。冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù)，是一種新型節(jié)能、環(huán)保的技術(shù);它的原理并不復(fù)雜，簡(jiǎn)單的概括就是通過(guò)對(duì)煙氣冷凝，回收煙氣中的熱能，從而達(dá)到提高鍋爐效率的目的。
[0003]傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t中，排煙溫度一般在120?180°C，甚至更高，使得燃料(例如天然氣:CH4+202—C02+2H20)燃燒時(shí)產(chǎn)生的水，在煙氣中是處于過(guò)熱狀態(tài)的水蒸汽，隨煙氣從煙囪中流失。傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到85%?91%。而燃?xì)饫淠仩t，它把排煙溫度降低到58 °C冷凝溫度以下，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的汽化潛熱，熱效率最高可達(dá)106%(按低位熱值計(jì)算)。
[0004]傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t節(jié)能效果差，占地面積大，升溫速度緩慢:傳統(tǒng)冷凝鍋爐采用管式換熱器，傳熱系數(shù)小，換熱效果差，鍋爐機(jī)組啟動(dòng)時(shí)升溫速度緩慢，需要的時(shí)間長(zhǎng)。而且為得到冷凝效果，只有增大換熱面積，占地面積很大。
[0005]傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t使用壽命短，存在安全隱患:傳統(tǒng)冷凝鍋爐采用管式換熱器，冷凝水凝結(jié)在管壁上，會(huì)發(fā)生低溫腐蝕，管壁減薄導(dǎo)致泄露，不但鍋爐使用壽命短，而且影響鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供一種燃?xì)饫淠仩t，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中鍋爐不環(huán)保節(jié)能、壽命短的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種燃?xì)饫淠仩t，燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換。
[0008]其中，燃?xì)饫淠仩t包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)有換熱裝置，換熱裝置的內(nèi)壁設(shè)有淋水盤(pán)，淋水盤(pán)具有多個(gè)孔，回水穿越多個(gè)孔與煙氣進(jìn)行熱交換。
[0009]其中，淋水盤(pán)為多個(gè)，且在豎直方向上間隔設(shè)置。
[0010]其中，相鄰的淋水盤(pán)其中一個(gè)一端與換熱裝置的左壁連接，另一端與換熱裝置的右壁不連接;相鄰的淋水盤(pán)另一個(gè)一端與換熱裝置的左壁不連接，另一端與換熱裝置的右壁連接。
[0011]其中，換熱裝置上部設(shè)有回水水箱，箱體的一端設(shè)有冷空氣進(jìn)口，另一端設(shè)有熱空氣出口，筒體的上端設(shè)有回水進(jìn)口，回水水箱內(nèi)設(shè)有換熱器，來(lái)自供暖系統(tǒng)的回水從回水進(jìn)口進(jìn)入并與從冷空氣進(jìn)口進(jìn)入的冷空氣通過(guò)換熱器進(jìn)行熱交換，冷空氣熱交換后變?yōu)闊峥諝鈴臒峥諝獬隹诹鞒觥?br>[0012]其中，換熱器包括一截面呈圓形的基管，基管的外表面形成多圈等距設(shè)置的翅片，基管的內(nèi)表面形成有多圈等距設(shè)置的螺紋或肋片。
[0013]其中，燃?xì)饫淠仩t還包括燃燒器，熱空氣通過(guò)熱風(fēng)道進(jìn)入燃燒器參與燃燒。
[0014]其中，燃?xì)饫淠仩t還包括波紋爐膽燃燒室，波紋爐膽燃燒室設(shè)于筒體內(nèi)部，空氣通過(guò)燃燒器進(jìn)入燃燒室參與燃燒，燃燒后產(chǎn)生的煙氣與包覆在燃燒室外的水進(jìn)行熱交換。
[0015]其中，燃?xì)饫淠仩t還包括轉(zhuǎn)向室，燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)過(guò)熱交換后通過(guò)轉(zhuǎn)向室進(jìn)入換熱裝置。
[0016]其中，燃?xì)饫淠仩t還包括煙囪，煙囪與換熱裝置連接，煙氣在換熱裝置進(jìn)行熱交換后溫度降低并通過(guò)煙囪排出。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供的燃?xì)饫淠仩t通過(guò)將燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換，本發(fā)明實(shí)施例提供的燃?xì)饫淠仩t高效節(jié)能，安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，其中:
[0019]圖1是本發(fā)明燃?xì)饫淠仩t一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0020]圖2是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明燃?xì)饫淠仩t一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)饫淠仩t包括燃燒器21、筒體22、波紋爐膽燃燒室23、轉(zhuǎn)向室24、換熱裝置25、回水水箱26、冷空氣進(jìn)口 27、熱空氣出口 28、換熱器29、煙囪30、補(bǔ)水箱31、出水管32。
[0024]燃燒器21用于燃料燃燒，本實(shí)施例的燃燒器采用金屬纖維表面燃燒式燃燒器21，是以特種金屬纖維作為燃燒表面，燃燒強(qiáng)度可以達(dá)到2500kw/m2，火焰短，僅為傳統(tǒng)擴(kuò)散式火焰的三分之一。這樣，燃燒室就相對(duì)縮小很多，鍋爐整體尺寸縮小。波紋爐膽燃燒室23整體呈圓柱形，筒體22的外壁采用保溫外護(hù)板，用于保持鍋爐內(nèi)的溫度。波紋爐膽燃燒室23能夠強(qiáng)化爐膛內(nèi)的傳熱。
[0025]請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D2，圖2是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。筒體22內(nèi)設(shè)有換熱裝置25，換熱裝置25的上部設(shè)有進(jìn)水口 251和出煙口 252、下部設(shè)有出水口 253和進(jìn)煙口 254，在本實(shí)施例中，進(jìn)水口 251進(jìn)來(lái)的水為從回水水箱26熱交換后的回水，出水口253流出的水進(jìn)入筒體22下部，進(jìn)煙口 254進(jìn)來(lái)的煙為從轉(zhuǎn)向室24進(jìn)入的煙氣，出煙口 252流出的煙為進(jìn)行熱交換后的冷卻的煙氣。換熱裝置25的內(nèi)壁設(shè)有淋水盤(pán)255，淋水盤(pán)255具有多個(gè)孔，回水穿越多個(gè)孔與煙氣進(jìn)行熱交換。在本實(shí)施例中，淋水盤(pán)255為多個(gè)，且在豎直方向上間隔設(shè)置。相鄰的淋水盤(pán)255其中一個(gè)一端與換熱裝置25的左壁連接，另一端與換熱裝置25的右壁不連接;相鄰的淋水盤(pán)另一個(gè)一端與換熱裝置25的左壁不連接，另一端與換熱裝置25的右壁連接。通過(guò)上述設(shè)置能夠延長(zhǎng)煙氣在筒體22內(nèi)的停留時(shí)間，讓煙氣充分參與熱交換。在本實(shí)施例中，淋水盤(pán)255為篩狀多孔鋼板，回水通過(guò)多個(gè)孔分散成多股細(xì)小的水流，水流呈柱狀或水滴狀，不會(huì)被煙氣帶走，熱交換效果好。
[0026]換熱裝置25上部設(shè)有回水水箱26，筒體22的右端設(shè)有冷空氣進(jìn)口27，左端設(shè)有熱空氣出口 28，筒體22的上端設(shè)有回水進(jìn)口，回水水箱26內(nèi)設(shè)有換熱器29，來(lái)自供暖系統(tǒng)的回水從回水進(jìn)口進(jìn)入并與從冷空氣進(jìn)口 27進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行熱交換，冷空氣熱交換后變?yōu)闊峥諝鈴臒峥諝獬隹?28流出。
[0027]請(qǐng)結(jié)合參閱圖3，圖3是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例的換熱器29包括基管1，該基管I的截面呈圓形，基管I的外表面形成多圈等距設(shè)置的翅片2，翅片2可呈螺旋形等距設(shè)置于基管I的外表面，也可為H形翅片等距設(shè)置于基管I的外表面，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況設(shè)置，優(yōu)選地，基管I的外表面形成的翅片2的高度為5-8mm?；躀的內(nèi)表面形成有多圈等距設(shè)置的螺紋3或翅片(圖未示)，基管1、基管I的外表面形成的翅片2以及螺紋3采用同種材質(zhì)一體成型。
[0028]本發(fā)明的換熱器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]1.體積小，重量輕，便于安裝。傳統(tǒng)的換熱器體積龐大，在滿足相同熱負(fù)荷的工況時(shí)，內(nèi)螺紋外翅片管換熱器體積又只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/10左右，占地面積小，節(jié)省空間；同時(shí)也因?yàn)轶w積小、重量輕，更加便于安裝、拆卸。
[0030]2.結(jié)垢少，維護(hù)方便。換熱器結(jié)垢會(huì)直接降低換熱效果，達(dá)不到工藝要求，影響生產(chǎn)效率，增加維護(hù)費(fèi)用，因此盡量降低結(jié)垢傾向是內(nèi)螺紋外翅片管式換熱器設(shè)計(jì)重要因素。內(nèi)螺紋外翅片管是根據(jù)用戶不同的循環(huán)水量，設(shè)計(jì)換熱管螺旋線的螺距及螺紋的深度，乳制而成的螺旋換熱管件，利用流體在特制螺旋槽管內(nèi)以一定流速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，達(dá)到湍流狀態(tài)，管壁附近的流速增加，橫向沖刷管壁，使水垢附著不到管壁上;其二是該換熱管是用特殊工藝制作的換熱元件，本身帶有熱脹冷縮的能力，收縮和膨脹能起到自潔的作用;其三是該換熱管在正常運(yùn)行時(shí)，由于在特制的螺旋管通過(guò)，會(huì)產(chǎn)生固定范圍高頻顫動(dòng)，使介質(zhì)中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，這也是使管壁不會(huì)積垢的重要因素。
[0031]3.耐溫、耐壓，壽命長(zhǎng)。內(nèi)螺紋外翅片管換熱器的換熱管束和管板采用相同材質(zhì)，具有統(tǒng)一的膨脹系數(shù)，不會(huì)由于壓力和溫度變化而引起換熱器的變形。換熱器無(wú)需加裝減溫、減壓裝置，最高耐溫400 0C，耐壓5.3MPa。
[0032]4.高效節(jié)能。內(nèi)螺紋外翅片管換熱器因其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，顯著地提高換熱能力，尤其在有相變的換熱工況時(shí)，較傳統(tǒng)換熱器更有顯著優(yōu)勢(shì)。在汽水交換如蒸汽加熱水的工況下，常規(guī)的管殼式換熱器換熱系數(shù)k值一般最高為6000W/(m2.°C )，內(nèi)螺紋外翅片管換熱器其換熱系數(shù)k值可高達(dá)14000W/(m2°C)。
[0033]值得說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)饫淠仩t還包括補(bǔ)水箱31，補(bǔ)水箱31用于在筒體22內(nèi)的水缺少時(shí)，向筒體22內(nèi)補(bǔ)水。
[0034]以上介紹了本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)饫淠仩t的結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖1-3說(shuō)明燃?xì)饫淠仩t的工作過(guò)程。
[0035]燃燒用空氣通過(guò)冷空氣進(jìn)口27進(jìn)入回水水箱26，在回水水箱26內(nèi)通過(guò)換熱器29進(jìn)行換熱使得回水溫度降低，冷空氣加熱變熱空氣，熱空氣通過(guò)熱風(fēng)道進(jìn)入燃燒器21參與燃燒。天然氣進(jìn)入燃燒器21并在波紋爐膽燃燒室23內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c沉浸在水中的波紋爐膽燃燒室23進(jìn)行換熱，換熱后的煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)向室24進(jìn)入換熱裝置25，換熱裝置25接收從回水水箱26熱交換后的回水并與煙氣直接接觸進(jìn)行熱交換，熱交換后，冷卻煙氣，加熱回水，煙氣通過(guò)煙囪30排入大氣。被加熱的回水流入至筒體22的下部，被波紋爐膽燃燒室23進(jìn)行加熱，最終達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后經(jīng)過(guò)出水管32被循環(huán)水栗抽出，參與供暖系統(tǒng)供熱。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)饫淠仩t具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0037]1.因?yàn)椴捎脷馑苯訐Q熱的方式，簡(jiǎn)化了鍋爐結(jié)構(gòu)，縮小了換熱面積，鍋爐占地面積小，耗費(fèi)鋼材少，制造成本低。
[0038]2.煙氣與水在直接換熱時(shí)，煙氣中的水蒸汽凝結(jié)成的冷凝水混合在水中，起到回收冷凝水的作用，這對(duì)新疆等干旱少雨的地區(qū)尤為重要。
[0039]3.煙氣與水在直接換熱時(shí)，水升溫時(shí)氧的溶解度降低，起到了除氧的作用，系統(tǒng)無(wú)需除氧器，減少了受熱面的氧腐蝕，延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。
[0040]4.采用波紋爐膽，強(qiáng)化爐膛內(nèi)的傳熱。
[0041 ] 5.采用金屬纖維表面燃燒式燃燒器，縮小了燃燒室體積。
[0042]6.采用淋水盤(pán)式換熱裝置，回水通過(guò)重力下落，無(wú)需任何能量，省電節(jié)能。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t包括筒體，所述換熱裝置設(shè)于所述筒體內(nèi)，所述換熱裝置的內(nèi)壁設(shè)有淋水盤(pán)，所述淋水盤(pán)具有多個(gè)孔，所述回水穿越所述多個(gè)孔后與所述煙氣進(jìn)行直接熱交換。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述淋水盤(pán)為多個(gè)，且在豎直方向上間隔設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，相鄰的所述淋水盤(pán)其中一個(gè)一端與所述換熱裝置的左壁連接，另一端與所述換熱裝置的右壁不連接;相鄰的所述淋水盤(pán)另一個(gè)一端與所述換熱裝置的左壁不連接，另一端與所述換熱裝置的右壁連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述換熱裝置上部設(shè)有回水水箱，所述筒體的一端設(shè)有冷空氣進(jìn)口，另一端設(shè)有熱空氣出口，所述筒體的上端設(shè)有回水進(jìn)口，所述回水水箱內(nèi)設(shè)有換熱器，來(lái)自所述供暖系統(tǒng)的回水從所述回水進(jìn)口進(jìn)入并與從所述冷空氣進(jìn)口進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行熱交換，所述冷空氣熱交換后變?yōu)闊峥諝鈴乃鰺峥諝獬隹诹鞒觥?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述換熱器包括一截面呈圓形的基管，所述基管的外表面形成多圈等距設(shè)置的翅片，所述基管的內(nèi)表面形成有多圈等距設(shè)置的螺紋或肋片。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t還包括燃燒器，所述熱空氣通過(guò)熱風(fēng)道進(jìn)入所述燃燒器參與燃燒。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t還包括波紋爐膽燃燒室，所述波紋爐膽燃燒室設(shè)于所述筒體內(nèi)部，所述空氣通過(guò)所述燃燒器進(jìn)入所述燃燒室參與燃燒，燃燒后產(chǎn)生的煙氣與包覆在所述燃燒室外的水進(jìn)行熱交換。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t還包括轉(zhuǎn)向室，燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)熱交換后通過(guò)所述轉(zhuǎn)向室進(jìn)入所述換熱裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)饫淠仩t，其特征在于，所述燃?xì)饫淠仩t還包括煙囪，所述煙囪與所述換熱裝置連接，所述煙氣在所述換熱裝置內(nèi)進(jìn)行熱交換后溫度降低并通過(guò)所述煙囪排出。
【文檔編號(hào)】F24H9/18GK106066092SQ201610575101
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】趙慧武, 李軍, 江維光, 李金偉, 張春雨
【申請(qǐng)人】北京華林聯(lián)合熱能技術(shù)有限公司