专利名称：一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属制热设备领域，特别是一种燃油、燃气的冷凝式两回程锅壳式热水 或蒸汽冷凝式锅炉。
背景技术：
锅炉是一种制热设备，它利用油或气体为燃料，经燃烧产生热量来制取蒸汽或热 水。以天燃气为燃料的锅炉，排放的烟气具有相当高的温度(150 250°C )，内含有水蒸气 约15 19% (容积成份)，是烟气热量的主要携带者。如果将锅炉的排烟温度降到足够低 的水平，那么烟气中呈过热状态的水蒸气就会凝结而放出汽化潜热，使烟气中的汽化潜热 得以回收利用的锅炉称为冷凝式锅炉。传统的冷凝式锅炉通常在烟气出口处安装烟气余热 回收装置，用来加热锅炉给水，这样要求锅炉必须连续给水，水温波动大，控制复杂。或者在 烟气出口处安装烟气余热回收装置用来加热软水箱内水，因蒸汽锅炉每小时用水量等于锅 炉蒸发量，而蒸汽锅炉的排烟温度大多在230 250°C，利用这套烟气余热回收装置后，水 温将升到65 75°C，考虑传热温压，烟气温度在85°C以上，而天然气等气体燃料的露点温 度在55 62°C，使该装置无法吸收烟气中水蒸气的汽化潜热。另外，目前的烟气余热回收 装置还存在以下缺点1、冷凝器采用蛇形管，换热效率低，体积大，耗钢量大。2、冷凝器采用钢铝复合翅片管，内部是碳钢，外部与烟气接触的部分是铝，采用挤 压的方式复合到一起，这种翅片管耐腐蚀性较差(冷凝水呈弱酸性，有一定的腐蚀)，使用 寿命短。3、冷凝器采用不锈钢翅片管，使用寿命较长，但是造价高。 发明内容本实用新型的目的是改变冷凝式卧式锅炉的整体结构，采用板式换热器模块化组 合设计的一体式烟气冷凝余热回收技术和设备以克服前述锅炉的缺陷。本实用新型的技术方案是板翅式空气预热器的空气进风口连接到鼓风机，其空 气出风口连接到燃烧器的进风口，燃烧器的火焰口接入炉膛左端，炉膛的外壳为波形炉胆， 波形炉胆的右端为炉胆顶，炉胆顶与后烟箱前壁由对流管束连通，后烟箱连通对流受热面， 对流受热面连通前烟箱，前烟箱连通空气预热器的烟气进风口，其烟气出风口连通冷凝器 的烟气入口，冷凝器的烟气出口连通排烟口，上述部件与锅炉壳为一体结构；板翅式空气预 热器由隔板、翅片和封头构成每一个平面，再由20 50个平面层迭组合而成，相邻平面旋 转90度放置；冷凝器由5种类型非对称板式烟气冷凝换热器组合而成，每一种类型均有烟 气通道和水通道，其换热板片的数量不同，为80 140片。本实用新型的有益效果板翅式空气预热器内两流体呈逆流间壁换热，传热系数 一般为管壳式换热器的3倍，更适合小温差(1.5 2°C)时热量回收，用于气-气换热时效 果最好。非对称板式烟气冷凝器低位能热量的回收效果好，采用单台板式换热器达到90%以上的热回收率。空气预热器、烟气冷凝器与锅炉一体化设计，使得锅炉整体结构更加紧 凑，耐腐蚀能力强、设备更安全，稳定可靠，使用寿命更长。
附图1是本实用新型正视结构示意图。附图2是本实用新型右视结构示意图。附图3是板翅式空气预热器结构示意图。附图4是非对称板式烟气冷凝换热器模块组合结构示意图。
具体实施方式
板翅式空气预热器1的空气进风口连接到鼓风机12，空气出风口连接到燃烧器3 的进风口。该空气预热器1由隔板1-1、翅片1-3和封头1-2构成平面，20 50个平面层 迭组合起来，相邻平面旋转90度放置，当一边翅片入口为空气通道时，呈90度的另一边翅 片入口为烟气通道。隔板材料是在母体金属(铝锰金属)表面覆盖一层厚约0. 1 0.4mm， 含硅5 12%的钎料合金，隔板厚度为0. 36 2mm，盖板厚度为5 6mm。燃烧器3的火焰 口接入炉膛5左端，炉膛5的外壳为波形炉胆6，波形炉胆6的右端为炉胆顶，炉胆顶与后烟 箱9前壁由对流管束8连通，对流管束8的作用是阻止火焰对后烟箱的辐射损坏，增加辐射 受热面积。后烟箱9连通对流受热面11，对流受热面11连通前烟箱4，前烟箱4连通空气 预热器1的烟气进风口，空气预热器1的烟气出风口连通冷凝器2的烟气入口，冷凝器2的 烟气出口连通排烟口 13。冷凝器2按照模块化设计，由5种类型非对称板式烟气冷凝换热 器组合而成，每一种类型均有烟气通道2-4和水通道2-3，烟气通道2-4由不同数量的板片 形成，数量为80 140片，不同类型模块的换热面积不同，形成了不同的额定换热量，模块 可以根据锅炉需要进行组合，以满足烟气余热回收的需要。上述部件与锅炉壳7为一体结 构，锅炉上还加有弹簧防爆门10。本实用新型同时采用了空气预热器和烟气冷凝余热回收装置。通过空气预热器 将烟气温度由230 240°C降为145°C左右，将燃烧用的空气由20 30°C，提升到105 115°C，空气预热器出口的烟气再次进入烟气冷凝余热回收装置，加热软水箱内的水，使水 温由10°C提升至35 45°C，而平均排烟温度降至70°C以下，使烟气中的水蒸气部分或全部 冷凝，吸收了大部分潜热，达到冷凝余热回收的目的。本实用新型还有以下优点1、板式换热器所占的空间较小。在同样的工况条件下板式换热器占地面积只有管 壳式换热器的1/3 1/4，重量为其他冷凝器的1/5，可在锅炉的正面组装设置，占用的空间 很少。2、不易结垢。板片波纹所形成的特殊流道使流体介质在较低雷诺数(Re)时既可 发生强烈的扰动流(湍流)，扰动流又有自净效应以防止污垢生成。3、热传效率高。流量比特性优异加上完全逆向流动，传热温差可以选用得很低，因 此非常适合于低位能热量的回收，采用单台板式换热器达到90%以上的热回收率，传热效 率比管壳式换热器要高3 8倍，在小体积的状况下获得较大的传热面积。4、耐腐蚀能力强、机械性能显著。采用不锈钢材质，铜焊或镍焊的钎焊板式换热器具有良好的防腐蚀能力和机械强度，能够保证设备的安全，可靠，稳定，使用寿命长。
权利要求一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉，其特征在于板翅式空气预热器(1)的空气进风口连接到鼓风机(12)，其空气出风口连接到燃烧器(3)的进风口，燃烧器(3)的火焰口接入炉膛(5)左端，炉膛(5)的外壳为波形炉胆(6)，波形炉胆(6)的右端为炉胆顶，炉胆顶与后烟箱(9)前壁由对流管束(8)连通，后烟箱(9)连通对流受热面(11)，对流受热面(11)连通前烟箱(4)，前烟箱(4)连通空气预热器(1)的烟气进风口，其烟气出风口连通冷凝器(2)的烟气入口，冷凝器(2)的烟气出口连通排烟口(13)，上述部件与锅炉壳(7)为一体结构。
2.根据权利要求1所述的一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉，其特征在于板翅式空 气预热器(1)由隔板(1-1)、翅片(1-3)和封头(1-2)构成每一个平面，再由20 50个平 面层迭组合而成，。
3.根据权利要求1所述的一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉，其特征在于板翅式空 气预热器(1)每层相邻平面旋转90度放置。
4.根据权利要求1所述的一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉，其特征在于冷凝器(2) 由5种类型非对称板式烟气冷凝换热器(2-1、2-2)组合而成，每一种类型均有烟气通道 (2-4)和水通道(2-3)，其换热板片的数量不同，为80 140片。
专利摘要一种一体式烟气冷凝余热回收锅炉，属于制热设备领域，特别是一种燃油、燃气的两回程锅壳式热水或蒸汽冷凝式锅炉。本实用新型的技术方案是板翅式空气预热器的空气进风口连接到鼓风机，其空气出风口连接到燃烧器的进风口，燃烧器的火焰口接入炉膛左端，炉膛的外壳为波形炉胆，波形炉胆的右端为炉胆顶，炉胆顶与后烟箱前壁由对流管束连通，后烟箱连通对流受热面，对流受热面连通前烟箱，前烟箱连通空气预热器的烟气进风口，其烟气出风口连通冷凝器的烟气入口，冷凝器的烟气出口连通排烟口，上述部件与锅炉壳为一体结构。本实用新型的优点是空气预热器、烟气冷凝器与锅炉一体化设计，使得锅炉整体结构更加紧凑，耐腐蚀能力强、设备更安全，稳定可靠，使用寿命更长。
文档编号F23L15/00GK201628391SQ20102012440
公开日2010年11月10日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者任惠军, 刘朝堂, 卢海刚, 孙交成 申请人:安阳方快锅炉有限公司